Создание научных основ разработки гибких мультигенерационных установок с использованием возобновляемых источников энергии и местных ресурсов холода в условиях климатических изменений

В рамках темы в 2021-23 гг. предлагается разработать принципы интегрирования возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в состав мульгенерационных установок, обеспечивающие подбор подходящего места интеграции ВИЭ в состав базовой установки и высокую эффективность их совместной работы. Предполагается дальнейшее исследование эффективности утилизации бросового тепла как традиционных энергетических установок, так и установок на базе ВИЭ с помощью утилизационного турбогенератора, работающего по циклу Ренкина на органическом рабочем теле на переменных (частичных) нагрузках, в том числе с использованием местных ресурсов холода, позволяющих повысить эффективность установок подобного типа. Управление потоками энергии в гибридных установках обеспечит гибкость в перераспределении типов вырабатываемой энергии на номинальной и переменных нагрузках для обеспечения текущих потребностей локальных объектов. Управление потоками энергии в газотурбинных двигателях (ГТД) предлагается осуществлять за счет применением регулируемого соплового аппарата в свободной силовой турбине или в турбине перерасширения при наличии турбокомпрессорного утилизатора (ТКУ). Для ГТД с регенерацией теплоты изменять тепловую мощность можно посредством перепуска циклового воздуха мимо регенератора. Совместное применение двух методов изменения характеристик в ГТД с ТКУ и регенерацией позволит изменять тепловую мощность энергоустановки в широком диапазоне для схем с блокированной и свободной силовой турбиной. Модель работы гибридных установок на переменных нагрузках позволит определить наиболее эффективные способы регулирования мощности и управления потоками энергии для различных схем. Энергетика, в частности возобновляемая энергетика, является одним из наиболее климатозависимых секторов экономики. Поэтому для ее развития в долгосрочной перспективе и формирования политики адаптации к наблюдаемым изменениям климата требуется изучение климатического потенциала отдельных регионов РФ как в настоящий, так и в будущие временные периоды. Предполагается на основе полученных климатических закономерностей выполнить районирование отдельных территорий РФ с целью наиболее эффективного размещения ВИЭ.