РАЗРАБОТКА ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОСНОВ КОНЦЕПЦИИ ИННОВАЦИОННОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ XXI ВЕКА, ВКЛЮЧАЯ НОВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ, СЕТЕВОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ И ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ

Выработаны подходы к формированию стратегии развития и адаптации энергетической инфраструктуры к изменяющимся внешним и внутренним условиям с учетом быстро развивающихся технологий, климатических и экологических факторов. Разработан комплекс мер для адаптации ТЭК Арктики к климатическим рискам. Сформированы критерии и принципы развития энергосистемы будущего, включающие децентрализацию электрогенерации с использованием местных и возобновляемых источников энергии.На основе анализа перспектив роста тригенерации (совместного производства электроэнергии, тепла и холода) в энергетике России оценены типовые параметры крупного потребителя трёх видов энергии в климатической зоне средней полосы России. Оценено соотношение максимумов потребления каждого из трех видов энергии и годовые графики нагрузки.Выбраны 7 вариантов энергоснабжения условного потребителя с использованием современных и перспективных энергоустановок, в том числе ПГУ по схеме ОИВТ РАН. Для всех вариантов определен суммарный годовой расход топлива и суммарные затраты (в денежном выражении) на производство необходимого количества трёх видов энергии. Произведено ранжирование всех рассмотренных вариантов энергосистем по технико-экономическим показателям.Показана возможность создания на базе существующего в России энергетического оборудования высокоэффективных энергетических комплексов для совместного производства электроэнергии, тепла и холода, способных обеспечить снижение выбросов CO2 в атмосферу на 15 – 30 % при значительной экономии финансовых средств по сравнению с альтернативными вариантами. Проведено расчетное моделирование технологических схем переработки влажных отходов и утилизации низкопотенциальных топлив на примере влажного бурого угля и осадка сточных вод. Показано, что с использованием энергосберегающей сушки с последующей газификацией к.п.д. энергетической установки с паротурбинным блоком на буром угле с влажностью 40% может достигать 39%. Аналогичная схема переработки осадка сточных вод, в которой после механического обезвоживания удерживается до 60 % влаги, может рассматриваться как энергетическая установка с к.п.д. равным 34%Разработаны и испытаны на опытной установке элементы комплексной технологии обогащения отходов, в основе которой лежит извлечение углерода из ЗШО флотационным способом и железосодержащих минералов способом магнитной сепарации. Установлена оптимальная крупность зольной фракции, подлежащей флотации. Показано, что стадиальная схема технологического процесса с дробной подачей флотационных реагенты позволяет снизить их расход и существенно повысить извлечение недожога в углеродный концентрат. Получены качественные углеродный, железосодержащий и алюмосиликатный продукты. Опробованы вспомогательные процессы обогащения: классификация, сгущение и фильтрация. Полученные результаты являются основой исходных данных для проектирования опытно - промышленной установки обогащения золошлаковых отходов Каширской ГРЭС. Исследованы схемы и выработаны рекомендации по защите гибридных электроэнергетических комплексов (ГЭК), содержащих нетрадиционные и возобновляемые источники энергии разных типов, от токов короткого замыкания и предупреждения аварийных ситуаций, при работе ГЭК в автономных режимах, а также совместно с сетью.Применительно к задачам повышения надежности и эффективности высокотемпературных узлов ГТУ разработан прототип АСНИ бесконтактного мониторинга температурных полей лопаток ГТУ на вращающихся колесах для стендовых испытаний. Созданы шаблоны баз данных для ведения цифрового профиля, интерпретации результатов испытаний и прогноза состояния машины для задач интеллектуализации диагностических систем ГТУ и расширения интеграции с бортовыми системами ГТД.