СОЗДАНИЕ НАУЧНЫХ ОСНОВ РАЗРАБОТКИ ГИБКИХ МУЛЬТИГЕНЕРАЦИОННЫХ УСТАНОВОК С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ И МЕСТНЫХ РЕСУРСОВ ХОЛОДА В УСЛОВИЯХ КЛИМАТИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ

Объектом исследования являются мультигенерационные установки с использованием ВИЭ и МРХ. Цель работы – разработка научных основ создания гибких мультигенерационных установок с использованием ВИЭ и МРХ. В ходе исследования применены перечисленные ниже методы: - выполнена климатическая оценка ветровых ресурсов полуострова за 40-летний период; - выявлены особенности распределения скорости ветра на сезонном и суточном масштабах; - исследованы термодинамические характеристики четырех конфигураций ГТД – простого цикла, простого цикла с регенерацией, простого цикла с турбокомпрессорным утилизатором и простого цикла с турбокомпрессорным утилизатором и регенерацией и их комбинации с установками ОЦР. Результаты исследования показали целесообразность применения установок с переключающимся потоком теплоты, дополненных ВИЭ и проведения раздельной оптимизации базовой МГТУ и установки ОЦР. Комбинация ВМГТД с ОЦР позволяет увеличить эффективный КПД установки на 4,2…12,5 %. ВМГТУ простого цикла целесообразно включать в состав котельных для обеспечения собственных потребностей в электроэнергии. Использование дополнительных турбин в составе энергетической установки ОЦР в комбинации с МГТД и ВМГТД позволяет использовать МРХ для повышения эффективности комбинированных установок (КПД увеличивается на 0,5…2 % (максимальное значение – 46,4 %)). Разработана математическая модель гибридной солнечной микрогазотурбинной установки с интегрированным параболоцилиндрическим фокусирующим солнечном коллектором (ФСК). Установлено, что наиболее эффективной базовой конфигурацией для интеграции ФСК в климатических условиях Крымского полуострова является ГТД простого цикла с турбокомпрессорным утилизатором (среднегодовой КПД увеличивается на 6,6…9,5 %). Построена математическая модель дизельной солнечно-ветровой гибридной электростанции. Предложены способы стабилизации напряжения на шине постоянного тока при колебаниях динамической нагрузки, что демонстрирует целесообразность использования гибридных электростанций в условиях нестабильных ветровых потоков и уровня солнечной освещенности.