0754-1-opreview (Обоснование состава и параметров энергокомплекса на основе ВИЭ для вдольтрассовых потребителей магистральных газопроводов)

В диссертационный совет Д212.229.17 при ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого» 195251, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая, д.29 ОТЗЫВ официального оппонента, профессора кафедры «Организации эксплуатации и технического обеспечения ВВСТ» ФГБВОУ ВПО «Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского» Министерства обороны Российской Федерации доктора технических наук, доцента Абсалямова Дамира Расимовича на диссертацию Сибгатуллина Артура Ришатовича на тему: «Обоснование состава и параметров энергокомплекса на основе ВИЭ для вдольтрассовых потребителей магистральных газопроводов», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.08 — Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии Актуальность темы диссертации: Большая протяженность участков магистральных газопроводов, рассредоточени ость вдольтрассовых потребителей, малые электрические нагрузки потребителей, прохождение трасс газопроводов на удалении от производителей материально-технических ресурсов в труднодоступных районах с неразвитой энергетической инфраструктурой, необходимость многократного преобразования электроэнергии до требуемых уровней напряжения при ее передаче по вдольтрассовым ЛЭП приводят к необходимости развития автономной генерации на базе источников питания малой мощности, в том числе возобновляемые источники энергии 1ВИЭ), где это экономически оправдано, для электроснабжения вдольтрассовых потребителей магистральных газопроводов.

Однако для таких автономных систем на базе ВИЭ необходимо учитывать целый ряд факторов, обусловленных спецификой ВИЭ и ограничивающих их повсеместное использование (вероятностный характер поступления, низкая плотность энергии). Для обоснования состава и параметров энергетического комплекса на основе ВИЭ для электроснабжения вдольтрассовых потребителей требуется разработка специальной методики, которая должна учитывать не только указанные факторы использования ВИЭ, но и специфические характеристики самих потребителей, нх требования по надежности и качеству электроснабжения. Тема диссертационной работы, избранная Сибгатуллиным Артуром Ришатовичем, является актуальной и соответствует современным тенденциям развития малой возобновляемой энергетики и автономной генерации на базе ВИЭ.

Структура и объем диссертации: Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы, включающего 113 наименований (в т.ч. 21 зарубежных), и приложений. Объем работы составляет 159 страниц, содержащих 59 рисунков и 29 таблиц. Научная новизна результатов диссертационной работы состоит в том, что: 1. Впервые разработана методика комплексного обоснования оптимального состава и параметров оборудования энергокомплекса на основе ВИЭ по критериям энергетической и экономической эффективности для электроснабжения вдольтрассовых потребителей магистральных газопроводов, позволяющая определить состав и параметры энергоустановок на основе ВИЭ и традиционных энергоносителей, а также накопителей энергии, оптимальных для конкретных географических и климатических условий и состава, характеристик и режимов работы потребителей.

2. Впервые предложена классификация вдольтрассовых потребителей магистральных газопроводов по требованиям к качеству питающего напряжения и надежности электроснабжения. 3. Для поставленных в работе условий, принятых критериев и ограничений разработан новый эффективный алгоритм решения задачи многокритериальной оптимизации большой размерности, позволяющий получить единственное точное решение с наименьшими ресурсными и временными затратами на вычисление. 4, Разработана оригинальная и оптимальная по быстродействию расчетная имитационная динамическая модель, позволяющая моделировать в заданных единичных интервалах времени (секунды, минуты, часы, сутки, год) процессы поступления, преобразования, выработки, накопления и потребления энергии и оптимизировать с учетом данных процессов состав и параметры оборудования энергокомплекса на основе ВИЭ для электроснабжения вдольтрассовых потребителей магистральных газопроводов.

Нрактическаа значимость результатов исследований: Результаты выполненных исследований предназначены для использования при проектировании систем электроснабжения вдольтрассовых потребителей магистральных газопроводов, что позволит оптимизировать суммарные затраты на их электроснабжение, а также повысить конкурентоспособность и экономическую эффективность энергокомплексов на основе ВИЭ. Разработанная автором методика обладает гибкостью и универсальностью благодаря двухуровневой системе расчетов ~для неполной исходной информации и при наличии достоверной детализированной информации по наличию ресурсов ВИЭ и характеристикам потребителей), а также благодаря возможности учета дополнительных условий и ограничений, дополнительного состава исходных данных и моделей преобразователей энергии.

Результаты выполненных исследований внедрены в составе НИР и в учебном процессе в составе курса обучения «Энергосбережение и энергоэффективность» для повышения квалификации специалистов дочерних обществ и организаций ПАО «Газпром» в Частном образовательном учреждении дополнительного профессионального образования «Газпром корпоративный институт», о чем свидетельствуют акт использования результатов диссертации и справка о внедрении материалов диссертационных исследований ~приложения). Обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертационной работе Сибгатуллина Артура Ришатовича, подтверждаются корректностью поставленных целей и решаемых задач, использованием в разработках научно-обоснованных и проверенных методов решения оптимизационных задач с использованием известного математического аппарата, обоснованностью принятых допущений и адекватностью используемых математических моделей, и не вызывают сомнений.

Достоверность полученных научныхрезультатов обеспечивается: - всесторонним анализом состояния исследований в предметной области; обоснованностью допущений и ограничений, в рамках которых разработаны математические модели и методы энеогоснабжения вдольтрассовых потребителей магистральных газопроводов за счет обоснованного состава и параметров энергокомплекса на основе ВИЭ; - проверкой качества разработанных моделей; непротиворечивостью результатов, получаемых с использованием разработанных методов, и результатов, полученных другими авторами с использованием иных подходов; - применением при решении частных задач исследования известных широко апробированных методов; - использованием информации, полученной в процессе многолетнего мониторинга непосредственно в местах эксплуатации ВИЭ, и подтверждается хорошим совпадением теоретически полученных результатов с результатами многочисленных экспериментальных исследований, положительными результатами их внедрения; - широкой апробацией в печати и в процессе публичных выступлений.

Оценка содержания диссертации, степень ее' завершенности в целом: В~авве енин обоснована аисувльносеь исследованж, определены цель и задачи исследования, представлены научная новизна и практическое значение, сформулированы выносимые на защиту положения, приведена апробация полученных результатов. В пе вои главе проведен анализ существующих схем и особенностеи электроснабжения вдольтрассовых потребителей магистральных газопроводов, обоснована актуальность применения ВИЭ для электроснабжения вдольтрассовых потребителей, разработана классификация вдольтрассовых потребителей по требованиям к качеству питающего напряжения и надежности электроснабжения в целях определения рациональных границ применения автономных энергоустановок на базе ВИЭ на основе анализа данных требований, проведен анализ современного состояния возобновляемой энергетики в мире, проведен анализ распределения экономического потенциала ВИЭ по федеральным округам Российской Федерации и определены наиболее подходящие виды ВИЭ для электроснабжения вдольтрассовых потребителей, на основе требований государственных и отраслевых нормативных документов сформулированы общие технические требования к автономным энергокомплексам на базе ВИЭ для электроснабжения потребителей газовой отрасли.

и параметров энергокомплекса на основе ВИЭ для вдольтрассовых потребителей магистральных газопроводов. На основе анализа математических методов решения оптимизационных задач установлено, что исследуемая задача относится к классу задач многокритериальной оптимизации с нелинейными зависимостями между переменными и для ее решения выбран метод вариантного моделирования (метод сравнительного анализа вариантов). Для сокращения числа анализируемых вариантов системы разработан метод формирования оптимального подмножества элементов, входящих в систему.