Произведен анализ транспорта электрической энергии по распределительным электрическим сетям АО «Тываэнерго» за период 2017 – 2022 гг. Рассмотрена структура компании, дана характеристика основных элементов исследуемых электрических сетей, произведена оценка баланса по передаче электрической энергии в сети и из сетей компании. На основе, опубликованной в открытой печати информации по уровню аварийности в электрических сетях компании, произведена оценка количества аварийных ситуаций, возникших за исследуемый период. Произведена оценка продолжительности перерывов электроснабжения потребителей, а также величины недоотпуска электрической энергии, обусловленного этими перерывами. Рассмотрено влияние сезонной составляющей на количество аварийных ситуаций за исследуемый период. На основе данных за последний квартал 2022 г. произведен анализ основных причин повреждаемости элементов электрических сетей. Произведена классификация отказов, рассмотрены их основные характеристики за этот период. Установлено процентное соотношение количества отказов по наиболее характерным причинам к общему количеству отключений за исследуемый период. Предложено техническое средство для повышения уровня надежности в условиях несбалансированного электропотребления. При выполнении исследования использованы общенаучные методы, численные методы анализа, методы теории электрических цепей. Для визуализации полученных результатов анализа использовались технологии графического редактора MATLAB. Полученные результаты могут представлять интерес для руководителей электросетевых компаний, а также научных работников и инженеров, занимающихся исследованиями в области надежности электроснабжения.

Рассмотрена схема теплоснабжения жилых зданий с независимым присоединением к наружным теплосетям, обеспечивающая надежность теплоподачи и необходимую комфортность в помещениях в условиях похолоданий после официального окончания отопительного сезона или до его начала за счет подачи воды из обратной магистрали теплосети после теплообменников ГВС. Построена и исследована математическая модель, описывающая нестационарные режимы работы подогревателей системы отопления в условиях реализации данной схемы. Проведены расчеты с использованием указанной модели, включающие численное моделирование на ЭВМ с применением метода Монте-Карло. Установлено, что в этом случае вследствие колебаний расхода отработанной воды вслед за суточным изменением водопотребления на ГВС возникает снижение среднего коэффициента теплопередачи подогревателя системы отопления и его температурной эффективности из-за того, что данные величины зависят от расхода нелинейным образом, и их рост за период повышенного водоразбора на ГВС не компенсирует снижения во время сокращения водопотребления. Отмечено, что при этом уменьшение коэффициента теплопередачи лежит в пределах обычной погрешности инженерного расчета, и данным эффектом можно пренебречь. Доказано, что при малом числе единиц переноса теплоты в подогревателе системы отопления, отнесенном к нагреваемому потоку, общее количество передаваемой теплоты может снижаться достаточно значительно, на величину до 30 процентов, однако при рациональном выборе типоразмера подогревателя такое снижение оказывается в пределах, допускаемых применяемыми коэффициентами запаса при задании расхода сетевой воды и определении поверхности теплообмена.

Большой охват территорий России, на которых расположены потребители, не подключённые к централизованной энергосистеме, приводит к необходимости использования автономных источников энергии. Чаще всего они построены на базе дизельных электростанций и имеют ряд логистических и эксплуатационных проблем. Эти факторы приводят к высокой стоимости электроэнергии при невысоких показателях экологичности и надёжности оборудования (ВИЭ). Из-за чего всё большее распространение получают возобновляемые источники энергии. Важным преимуществом ВИЭ по сравнению с энергоисточниками на органическом топливе является практическая неисчерпаемость ресурсов, а также повсеместное распространение многих из них.

Существенное место по запасам и масштабам использования занимает энергия потоков воды. Важно отметить, что малая гидроэнергетика является наиболее стабильным энергоисточником среди ВИЭ. Высокая надёжность и эффективность, а также широкие возможности по регулированию энергии потока воды позволяют использовать более простые и дешевые системы генерирования и стабилизации параметров производимой электроэнергии. В итоге, гидроэлектростанции производят более дешевую электроэнергию по сравнению с электростанциями на других ресурсах.

Малые гидротурбины оперируют небольшими гидравлическими мощностями, поэтому повышать эффективность производства электроэнергии, поставляемой конечному потребителю, можно за счёт снижения потерь в проточной части перед рабочим колесом гидротурбины путём изменения её формы. Для этого при разработке микрогидротурбин необходимо создавать максимально обтекаемые конструкции как самих рабочих органов гидротурбины, так и подводящих каналов, а также обтекателя рабочего колеса. Представлены результаты исследования влияния изменения формы последних на величину потерь давления с использованием результатов расчетно-теоретических исследований, на основании которых предложено дальнейшее направление развития этой темы.

Разработана и построена логическая и последовательная модель расчета нормативов технологических потерь тепловой энергии, теплоносителя и затрат электрической энергии при передаче тепловой энергии в тепловых сетях с использованием MS Excel. Модель представляет группу файлов, связанных между собой ссылками, позволяющими воспринимать всю группу файлов как единую программу. Пользователю достаточно ввести в соответствующие ячейки файлов исходные параметры участков тепловой сети, такие как длина, диаметр, год прокладки, температурный график, время работы сети, характеристики насосного оборудования, температурный график работы сети, нормативные показатели температуры окружающей среды, в соответствии с регионом проведения расчета, и на выходе получить готовый детальный расчет всех нормативов. В процессе последовательного расчета определяются нормативные показатели потерь тепловой энергии, затрат теплоносителя, часовых потерь тепловой энергии при среднегодовых условиях работы сети, годовых потерь тепловой энергии. Также рассчитываются часовые и годовые потери теплоносителя с утечками. Затраты электрической энергии рассчитаны, исходя из заводских и эксплуатационных параметров работы насосного оборудования. Результаты расчетов нормативов сведены в единую таблицу, где отображаются показатели как помесячно, так и годовые показатели. Методика позволяет значительно сократить временные затраты на осуществление расчетов нормативов, составить прогнозный баланс тепловой энергии, выполнить анализ динамики фактических и расчетных показателей. Методика успешно себя зарекомендовала при многократном утверждении нормативов технологических потерь тепловой энергии, теплоносителя и затрат электроэнергии при передаче в Министерстве энергетики РФ.

В период 2000 – 2020 гг в России реализована программа модернизации электроэнергетики по договорам предоставления мощности (ДПМ), в рамках которой в эксплуатацию введено более ста генерирующих объектов, в том числе большое количество оборудования иностранного производства и оборудования с частичной локализацией на территории РФ. В постгарантийном сервисном обслуживании такого оборудования также участвовали иностранные производители.

С уходом иностранных компаний с рынка РФ актуальной государственной задачей является локализация основного и вспомогательного оборудования энергетических парогазовых установок, а также замещение отсутствующих технологий изготовления новых агрегатов и запасных частей.

В составе дожимных компрессорных установок (ДКУ) для парогазовых энергоблоков в настоящее время эксплуатируются сотни единиц компрессоров иностранного производства. В связи с этим АО «Невский завод» разработало собственную линейку дожимных компрессорных установок мощностью до 10 МВт на замену импортному оборудованию.

ДКУ разрабатываются на базе высокоэффективных центробежных компрессоров (ЦБК) в односекционном и двухсекционном исполнении. ЦБК выполняются в кованном корпусе типа «баррель», оснащаются системой сухих газодинамических уплотнений, включающей в себя систему подачи буферного и разделительного газа, а также систему контроля утечек. ЦБК оборудованы подшипниками скольжения с антифрикционным полимерным композитным покрытием взамен традиционного баббита Б-83, что позволяет в разы улучшить эксплуатационные свойства изделий.

Основными преимуществами ДКУ производства АО «Невский завод» является 100% применение отечественных комплектующих и материалов, а также использование универсальных элементов проточной части, подшипников и узлов уплотнений, повышенный политропный КПД, полноценное сервисное обслуживание и возможность применения в составе парогазовых энергоблоков с иностранными газовыми турбинами различных производителей.