Создание научных основ разработки гибких комбинированных установок с интегрированными возобновляемыми источниками энергии и использованием местных ресурсов холода

Объект исследования: мультигенерационные установки с использованием возобновляемых источников энергии (ВИЭ) и климатических ресурсов холода (КРХ). Цель работы: исследовать характеристики комбинированных мультигенерационных установок, в том числе с использованием КРХ на базе ГТД повышенной удельной мощности на номинальной и переменных нагрузках и определить оптимальные параметры. В работе исследованы способы увеличения удельной мощности базовых конфигураций ГТД. Установлено, что увеличение максимальной температуры цикла является универсальным средством для повышения как эффективности, так и удельной мощности для всех базовых конфигураций. МГТУ, содержащие в составе и ТКУ и регенератор, являются наиболее перспективными для любых модификаций. Разработаны схемы и математические модели комбинированных микрогазотурбинных установок на базе двигателей повышенной удельной мощности с параллельным блоком утилизации теплоты. Повышение гибкости комбинированных МГТУ обеспечивают режимы эксплуатации как с разделяющимися, так и с переключающимися потоками теплоты, дополненные тепловыми аккумуляторами и возобновляемыми источниками энергии. Проведено моделирование и сравнение различных способов регулирования производства тепла в когенерационных микрогазотурбинных установках с регенерацией теплоты как на номинальной, так и на частичных нагрузках. Разработаны схемы и математические модели комбинированных микрогазотурбинных установок на базе установок с регулируемой регенерацией теплоты и определены их характеристики. Предложена математическая модель термодинамического расчета ДВС. Точность расчета модели достаточна для исследовательских задач. Рассмотрена термодинамическая модель комбинированной установки ДВС с ТКУ, которая позволит повысить топливную эффективность базового ДВС без изменения его конструкции. Проведено численное моделирование системы передачи электроэнергии и режимов работы распределительной линии от группы удаленных волновых и ветровых электростанций с генераторами переменного тока. Разработан алгоритм определения места и характера повреждения изоляции на линии электроснабжения. Разработана технология изготовления двухслойных роторов для асинхронных электродвигателей. Построена математическая модель совокупности источников электрической энергии, трансформаторов и береговой сети. Оценка будущих изменений нисходящей солнечной радиации показала темпы роста на порядок меньше в сравнении с историческим периодом моделирования. Оценки будущих изменений в XXI веке по двум сценариям показали рост величин нисходящей солнечной радиации на 4,5-6 Вт/м2 в сравнении с историческим периодом.