Системные исследования предстоящего развития интеллектуальных энергетических систем с учетом влияния на окружающую среду региона Севера (на примере Республики Саха (Якутия))

Цель исследований – развитие принципов, математических моделей и методов для формирования направлений инновационного развития топливно-энергетического комплекса региона Севера с учетом влияния на окружающую среду. При выполнении проекта в 2021 г. внимание уделялось совершенствованию и разработке методов и моделей, связанных со стратегическим планированием развития ТЭК региона Севера, а также проведению геосистемного анализа составляющих взаимодействия объектов ТЭК с природной средой: технологических условий, природно-географических предпосылок экологической безопасности и природно-хозяйственного потенциала территории их размещения на примере Южной Якутии и арктических территорий. Научная новизна связана: с дальнейшим развитием подхода по внедрению интегрированных систем тепло- и хладоснабжения в условиях Крайнего Севера; созданием информационно-аналитической базой сведений о функционировании энергосистемы Республики Саха (Якутия) по итогам последних 5 лет. Накоплена и систематизирована разнородная информация разной степени агрегирования о функционировании энергосистемы Республики Саха (Якутия). Полученные сведения позволили сформировать фактические топливно-энергетические балансы Республики Саха (Якутия), включая однопродуктовые и сводные по указанному периоду, использованные при выполнении других разделов данного отчета. Впервые разработана и составлена карта техногенных изменений состояния природной среды в районе многолетней мерзлоты в результате открытой разработки угольного месторождения на основе выборки и анализа космических снимков. В ходе работы над проектом в 2021 г. были получены следующие основные результаты: 1. Выполнен анализ новых условий, ситуаций развития энергетики, в части анализа реализации Энергетической стратегии Республике Саха (Якутии) на период до 2030 г. Создана информационно-аналитическая база сведений о функционировании энергосистемы Республики Саха (Якутия) по итогам последних 5 лет. Согласно разработанной схеме определения потребления дров населением в РС(Я) выполнена оценка объемов потребления дров населением на отопление, проживающим в зоне отсутствия централизованного теплоснабжения. В рамках совершенствования методов и моделей стратегического планирования развития ТЭК региона Севера проведено дальнейшее развитие информационно-модельного комплекса угольной промышленности Республики Саха (Якутии) на основе сводного топливно-энергетического баланса региона, выполнен анализ эмпирических моделей и методов оценки рассеянного солнечного излучения, применимые для климатических условий Республики Саха (Якутия). Выполнена оценка эффективности технологии интегрированных систем тепло- и хладоснабжения в условиях резко-континентального климата на примере г. Якутска с использованием имитационного моделирования. 2. Дана оценка воздействия промышленных объектов на природные и социально-экономические условия коренных малочисленных народов на территории МО Нерюнгри. На основе анализа космических снимков выявлена нарушенность земель Туксани-Муламского междуречья, как зоны наиболее подверженной техногенным изменениям. Впервые разработана и составлена карта техногенных изменений состояния природной среды в районе многолетней мерзлоты в результате открытой разработки угольного месторождения на основе выборки и анализа космических снимков. Разработана схема геосистемного анализа составляющих взаимодействия крупных приоритетных энергопроектов ТЭК с природной средой. По результатам проекта в 2021 г. опубликовано 7 статей в материалах конференций, индексируемых в Scopus, 1 статья в журнале WoS Q1, 1 статья в журнале Scopus, 2 статьи в рецензируемых журналах из списка ВАК, 2 статьи в прочих журналах, подготовлены 10 докладов на международных и всероссийских конференциях. Кадровый состав: доктор наук – 1; кандидаты наук – 3; сотрудники до 39 лет – 8; готовят квалификационную работу – 7, аспиранты, проходящие очное обучение – 2 . Рекомендации по внедрению или итоги внедрения результатов НИР. 1. В рамках соглашения о сотрудничестве с Академией наук Республики Саха (Якутия) по Государственному заданию Министерства образования и науки Республики Саха (Якутия) №01-03/22 от 15.01.21 совместно с Институтом систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН, ООО «Премьер-энерго» разработана «Схема и программа развития электроэнергетики Республики Саха (Якутия) на 2021-2025 гг.», утвержденная Указом Главы Республики Саха (Якутия) от 29.04.2021 г. №1840; в настоящее время с названым составом институтов-исполнителей ведется работа по пролонгации «Схемы и программы развития электроэнергетики Республики Саха (Якутия)». 2. Полевые работы по выявлению ландшафтно-географических закономерностей изменения природной среды на территории Республики Саха (Якутия) при реализации крупных энергопроектов были выполнены в сотрудничестве с Министерством экологии, природопользования и лесного хозяйства Республики Саха (Якутия). Результаты исследования переданы в Министерство экологии, природопользования и лесного хозяйства Республики Саха (Якутия) для включения в Государственный доклад «О состоянии и охране окружающей среды Республики Саха (Якутия) в 2022 году».