Комплексные исследования приоритетов развития энергетики Республики Саха (Якутия) с учётом влияния на окружающую среду и разработка способов, методов повышения энергетической эффективности и надежности локальных электроэнергетических систем труднодоступных, изолированных территорий Севера и Арктики

Отчет содержит результаты исследований в 2024 гг. по проекту «Комплексные исследования приоритетов развития энергетики Республики Саха (Якутия) с учётом влияния на окружающую среду и разработка способов, методов повышения энергетической эффективности и надежности локальных электроэнергетических систем труднодоступных, изолированных территорий Севера и Арктики» по Программе фундаментальных исследований СО РАН 2.5.1. «Энергетика и рациональное природопользование» по приоритетному направлению фундаментальных исследований РАН 2.5 «Энергетика и рациональное природопользование». Руководитель проекта к.т.н. Прохоров Д.В. Цель научного проекта состоит в исследовании влияния инновационно-технологических, инфраструктурных и прочих факторов на пространственное и структурное развитие энергетики региона Севера (на примере РС(Я)) с учетом обеспечения энергетической безопасности и влияния на окружающую среду в долгосрочной перспективе с разработкой технических решений по повышению эффективности работы и эксплуатационной надежности локальных электроэнергетических систем, функционирующих в изолированных и труднодоступных территориях Севера и Арктики. Основные результаты. Совершенствована ранее созданная информационно-аналитическая база сведений о технико-экономических параметрах функционирования энергетического комплекса РС(Я), проведено дальнейшее развитие моделей используемых для прогнозирования развития топливно-энергетического комплекса РС(Я). В 2024 году выполнено развитие базы в направлениях исследования потенциала угля при обеспечении энергетической безопасности регионов Севера в условиях энергетического перехода, с вариантами перспективного развития интегрированных систем тепло- и хладоснабжения в условиях Севера, с возможностями применения энергокомплексов, использующих возобновляемые источники и накопители энергии, в системах теплоснабжения регионах Севера. Разработаны и усовершенствованы методы и модели исследования интегрированных систем тепло- и хладоснабжения в условиях Севера. Получена качественная и количественная оценка социально-экономических, энергетических, экологических эффектов внедрения системы тепло-, хладоснабжения в условиях Севера. Выполнен геосистемный анализ составляющих взаимодействия объектов угольного кластера Южной Якутии с природной средой: технологических условий, природно-географических предпосылок экологической безопасности и природно-хозяйственного потенциала территории их размещения. Проведен комплексный анализ влияния климатических факторов и криолитозоны на эксплуатационную надежность компонентов энергосистем. Проведены исследования функционирования и оценена перспектива применения цифровых подстанций и устройств учета, релейной защиты и автоматики в энергосистемах, функционирующих в условиях холодного климата и криолитозоны. По результатам анализа определены и классифицированы наиболее частые причины возникновения отказов для дальнейшей разработки способов повышения надежности работы элементов электроэнергетических систем. Выполнен анализ применения тепловых насосов в условиях Севера и Арктики. Проведена оценка разработанных способов повышения энергетической эффективности фото-солнечной электростанции на надежность автономной энергосистемы. Представлено теоретическое обоснование кинематической схемы микро-ГЭС на основе гидрогравитационного преобразователя.