Автореферат (Методология оптимизации параметров микрогенерирующих энергокомплесов на основе возобновляемых источников энергии), страница 2

В диссертационной работе, исходя из постановки решаемых задач и с учетом особенностей исследуемого объекта, при получении основныхрезультатов работы использовались как теоретические, так и экспериментальные методы исследований. Методическую базу исследований составили теоретические основыветро- и солнечной энергетики, гидравлики, биометангенерации, теплотехники, теорияавтоматического управления, теоретическая электротехника. Математические построения и рассмотрение функционирования мКС ВИЭ базируются на анализе дискретнойстохастической математической модели объекта и выпуклом критерии оптимальностицелевой функции.Практическая значимость определяется решением в рамках диссертации крупнойпроблемы – надежного энергообеспечения автономных объектов за счет использования мКС ВИЭ, имеющей важное народнохозяйственное значение в области совершенствования энергетического комплекса Российской Федерации, развития малой ивозобновляемой энергетики, а также энергообеспечения зданий и сооружений, неимеющих централизованного энергоснабжения и находящихся на удаленных территориях.Практическая ценность заключается в рекомендациях и обосновании параметрови состава мКС ВИЭ для автономных объектов, включении в программу развития ТЭКСвердловской области в 2011-2020 г.

нового раздела «Возобновляемые источникиэнергии», конкретизации их по видам, мощностям и срокам ввода.Обоснованность и достоверность результатов исследований, выводов и рекомендаций, содержащихся в работе, подтверждены следующим:-полученные научные результаты базируются на классических положениях теоретических основ нетрадиционных и возобновляемых источников энергии;-удовлетворительным соответствием результатов расчетов, полученных на разработанной дискретной стохастической математической модели, экспериментальнымданным испытаний мКС ВИЭ на объекте «Энергоэффективный дом»и отдельных полномасштабных установках;-представленные в работе математические зависимости, целевая функция и полученные графики базируются на положениях теории оптимизации с поиском экстремума выпуклой функции.На защиту выносятся:- классификация мКС ВИЭ по составу оборудования и доли мощности, идущей наобеспечение потребностей объекта;- методология применения микрогенерирующих комплексных систем с расширенным рядом ВИЭ для удаленных децентрализованных объектов, базирующаяся на методе выпуклой оптимизации с поиском экстремума (минимума) функции, позволяющая определить наиболее эффективный состав и соотношения мощностей оборудования ВИЭ;- математическая дискретная стохастическая модель мКС ВИЭ и ее целевая функция, решение которой приводит к минимизации стоимости выработки одного кВт×чэлектроэнергии всей системой оборудования ВИЭ на объекте;- математическая модель, алгоритм и компьютерная программа расчета оптимальной (по составу и соотношениям долей мощностей оборудования) мКС ВИЭ «АРКВИЭ»;- графическая интерпретация поиска эффективной мКС ВИЭ, базирующаяся на методе выпуклой оптимизации, определении области достижимого и эффективногомножеств выпуклой функции;5- результаты экспериментальных исследований комплексного применения возобновляемых источников энергии на внедрённом объекте «Энергоэффективный дом» впос.

Растущий, Белоярского района, Свердловской области;- результаты внедрения и исследований системы вакуумных коллекторов для отопления и ГВС на многоэтажном доме в мегаполисе (г. Екатеринбург);- конструкции устройств и результаты экспериментальных исследований их влияния на повышение эффективности, надежности и ресурса оборудования мКС ВИЭ.Личный вклад автора определяется:- постановкой задач исследования и разработкой методологии комплексного использования нетрадиционных и возобновляемых источников энергии в мКС ВИЭ дляавтономных объектов с децентрализованным энергообеспечением;- созданием классификации мКС ВИЭ по мощности и составу оборудования возобновляемых источников энергии для использования в программах расчета;- разработкой математической модели, алгоритма и программы расчета оптимального энергокомплекса на базе различных видов ВИЭ, с использованием метода выпуклой оптимизации и анализа выпуклой функции с поиском условного глобальногоминимума;- разработкой научно обоснованных проектных и компоновочных решений, авторскимнадзором за процессом проектирования и монтажа «Энергоэффективного дома», оснащением его различными энергетическими системами на базе возобновляемых источниковэнергии;- проведением на экспериментальных объектах натурных испытаний мКС ВИЭ вразличных сочетаниях оборудования;- разработкой алгоритма и компьютерной программы «АРК-ВИЭ» для расчета оптимального состава оборудования мКС ВИЭ (по критерию минимальной стоимости выработки одного кВт×ч при простом сроке окупаемости) и программы визуализации поискаоптимальной мКС ВИЭ «VIZPRO-RES» в среде «Adobe Flash Professional CS6»;-участием в разработке программы развития малой гидроэнергетики в Свердловскойобласти и включении в неё (с финансированием) 14 объектов мГЭС;-разработкой и включением (впервые) в программу «Стратегия развития топливноэнергетического комплекса Свердловской области до 2020 года раздела «Возобновляемые источники энергии» с указанием сроков и конкретных показателей по малымГЭС, ВЭУ, СК, ФЭП, БГУ и ТН.Апробация результатов работы.

Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на Международных, Всероссийских, региональных конференциях, совещаниях и научных семинарах, в числе которых:Всероссийский симпозиум «Безопасность биосферы», Екатеринбург (2004, 2006, 2009,2012); ежегодная Всероссийская конференция по энергосбережению и ВИЭ» (2000-2016гг.), Екатеринбург, VII–IX Всероссийские совещания-конференции по энергосбережениюв ЖКХ и ТЭК (Екатеринбург, 2006–2009), XIX-я Всероссийская конференция «Региональные проблемы энергосбережения и пути их решения» (Н.Новгород, 2006); ЧешскоРоссийский семинар по вопросам энергетики (Прага, 2007); Российско-Британский симпозиум молодых ученых и аспирантов (Екатеринбург, 2007); Всероссийская выставка«Энергосбережение» (Н.

Новгород, 2008 г.); Франко-Российский семинар по проблемамразвития высшей школы и энергосбережения (Франция, Париж, Гренобль, 2008); Ю. Корейская выставка инновационных технологий в компьютерной технике и энергетике KES2009 (Ю. Корея, Сеул, 2009 г.); Международный конгресс «International Congress “Days ofclean energy in St.Petersburg”» (2010 г.); «Научно-практическая конференция «Вопросыразвития и функционирования топливно-энергетического комплекса в приполярных регионах России» на Ямальском газовом форуме (17–20 марта 2010 г., Новый Уренгой); Российско-Итальянский круглый стол по проблемам инновационных технологий в атомной ивозобновляемой энергетике (УрФУ, Екатеринбург, октябрь, 2010 г.); X-я Международнаянаучно-практическая конференция «Проблемы и достижения в промышленной энергети6ке» (Екатеринбург, ноябрь, 2011 г.), Российско-Чешский семинар «Проблемы малой энергетики» (Екатеринбург, 2012 г.); Индийско-Российский семинар «Renewable energy inIndia», Daуananda Sagar Institute, (India, Bangalore, 25–28 февраля 2013г.); научная конференция «Энерго- и ресурсоэффективность малоэтажных жилых зданий», (19–20 марта 2013 г., Новосибирск, Институт теплофизики СО РАН); X Международная конференция по возобновляемой и малой энергетике (Москва, 17-19 июня 2013 г.), First International forum «Renewable energy: towards raising energy and economic efficiencies», (22–23 October, 2013, Мoscow); Международная научно-практическая конференция ученыхВУЗов России и Казахстана «Зелёная среда» в рамках встречи Президентов России и Казахстана (Екатеринбург, 11 ноября 2013 г.), Всероссийская конференция с Международным участием «Теплофизика и энергетика» (Екатеринбург, 12–15 ноября 2013 г.); Международная научно-практическая конференция «Energy Qwest» (Екатеринбург, 23–25.04.2014 г.), Международная конференция «Reenfor-2014», (РАН, Москва, ноябрь2014 г.); 6-th International Conference On Energy and Sustainability (Malaysia, Putrajaya, 14–17.12.2014 г.), II Всероссийская научная конференция с международным участием «Энерго- и ресурсоэффективность малоэтажных жилых зданий» (ИТФ СО РАН, Новосибирск,24–26.03.2015 г.), 10-th International Conference «Ecosud-2015» (Испания, Валенсия, 0205.06.2015 г.), XII Международная ежегодная НПК «Возобновляемая и малая энергетика»,(Москва, 8-9 июня, 2015г.), XIII Международная ежегодная НПК «Возобновляемая и малая энергетика», (Москва, 7-8 июня, 2016 г.), Республиканская НПК «Электроэнергетика,гидроэнергетика, надежность и безопасность» (Таджикистан, Душанбе, 24.12.2016), Египетский тур по вопросам внедрения атомной и возобновляемой энергетики (Египет, Каир,Александрия, 18-22.03.2017), XIV Международная ежегодная НПК «Возобновляемая ималая энергетика», (Москва, 17-18 апреля, 2017 г.), Всероссийский Сибирский теплофизический семинар «СТС 33» (СО РАН, Новосибирск, 6-8 июня 2017 г.), Международныйфорум «Чистая энергия…» (Швейцария, Женева, 20-22 ноября 2017 г.), VII Международный Форум «Арктика: настоящее и будущее» (Санкт-Петербург, 4-6 декабря 2017 г.), VIФорум «Будущее возобновляемой энергетики» (Москва, 13.12.2017).Публикации.

Основное содержание диссертации представлено в 34 статьях рецензируемых журналов, рекомендуемых ВАК (из них лично автором 6,2 п.л.);6 отчётах НИР, 144 научных публикациях, в том числе в 2-х монографиях, 11-ти патентах на изобретения и полезные модели, а также 3-х программах ЭВМ, зарегистрированных Федеральной службой по интеллектуальной собственности.Специальность, которой соответствует диссертация. Согласно сформулированной цели работы, научной новизне и практической значимости результатов, тема диссертация соответствует паспорту специальности 05.14.08 - Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии, а именно п.п.