Главная » Статья
Публикация статей в журнале "Теплоэнергетика"
В журнале "Теплоэнергетика" (№ 3, 2026) опубликованы статьи сотрудников ИНЭИ РАН — руководителя научного направления "Прогнозирование научно-технологического развития энергетики", академика РАН Сергея Филиппова и ведущего научного сотрудника, канд. техн. наук Марины Дильман.
В статье "Когенерация: энергетическая эффективность конкурирующих технологий" (авторы — Сергей Филиппов, Марина Дильман) предложена методология сравнительного анализа энергетической эффективности комбинированной (когенерация) и раздельной схем производства электрической и тепловой энергии, которая учитывает режимные характеристики когенерационных установок различных классов (паротурбинных – ПТУ, газотурбинных – ГТУ, парогазовых – ПГУ) и региональные климатические условия их эксплуатации. Разработанный расчетный инструмент позволяет определять ключевые показатели, такие как относительная годовая экономия топлива, коэффициент использования топлива (КИТ) и коэффициент установленной мощности (КИУМ). Исследование выполнено для широкого диапазона мощностей газовых установок (10 – 230 МВт) и угольной ПТУ (100 МВт) с учетом характеристик региональных энергетических систем в местах возможного применения когенерационных установок. Показано, что когенерация является эффективным способом экономии топлива и сокращения выбросов парниковых газов в текущих условиях и при ожидаемом повышении эффективности раздельного производства электрической и тепловой энергии. Применение для целей когенерации ГТУ и ПТУ может обеспечить в настоящее время экономию топлива 19 – 37 %, а ПГУ – до 28 – 44 % в зависимости от региональных и климатических условий. Даже в гипотетическом варианте – при достижении в раздельной схеме электростанциями на органическом топливе среднегодовой эффективности 55 % экономия топлива от когенерации остается положительной, хотя и снизится и составит от 1 до 11 % при использовании паротурбинных и газотурбинных установок и до 6 – 19 % в случае применения парогазовых установок. Определено, что лучшие перспективы для применения будут иметь когенерационные установки с высокой эффективностью производства электроэнергии, в том числе на частичных нагрузках, а также с широким диапазоном регулирования тепловой мощности. Полученные выводы и разработанный инструментарий могут быть использованы для обоснования выбора технологий при проектировании и модернизации ТЭЦ, а также при формировании программ развития теплоэнергетики в регионах с различными климатическими условиями.
В статье "Цикл ОИВТ РАН ‒ новый подход к совместному производству тепловой и электрической энергии с полным улавливанием диоксида углерода из продуктов сгорания" (авторы — Косой А.А., Косой А.С., Крысов А.В., Попель О.С., Синкевич М.В., Сергей Филиппов) отмечено, что энергоустановки, работающие на основе инновационного термодинамического цикла, разработанного в Объединенном институте высоких температур РАН (ОИВТ РАН), открывают возможность реализации нового подхода к комплектованию теплоэлектростанций на этапе строительства с обеспечением независимого регулирования генерации тепловой и электрической энергии в широком диапазоне и отказом от пиковых водогрейных котлов и пиковых электрогенерирующих мощностей.
На примере гипотетической локальной энергосистемы выполнен сравнительный анализ эффективности предлагаемого и альтернативных типовых вариантов тепло- и электроснабжения населенного пункта в средней полосе России с полумиллионным населением. Проведенные расчетно-теоретические исследования показали более высокую термодинамическую эффективность предлагаемого варианта и возможность снижения годового потребления топлива на 20 – 30 %. Сравнение выполнено без учета энергетических затрат в альтернативных вариантах на улавливание углекислого газа (СО2), образовавшегося в результате сгорания топлива. В термодинамическом цикле ОИВТ РАН используется технология кислородного сжигания топлива и углекислый газ выводится из него в жидком виде, удобном для дальнейшей утилизации/захоронения СО2. Для традиционных установок потребуются, кроме того, дорогая система улавливания углекислого газа и дополнительные затраты энергии для обеспечения работы этой системы. При уменьшении количества топлива, сжигаемого теплоэлектростанциями с предлагаемым оборудованием, снижается тепловой выброс, а при кислородном сжигании исключается генерация энергетическим оборудованием вредного для человека и озонового слоя Земли оксида азота. Повышенная маневренность предлагаемого оборудования и возможность работы на глубоких частичных нагрузках с высокой тепловой эффективностью послужат залогом эффективного функционирования этого оборудования совместно с установками на основе возобновляемых источников энергии (ветер, солнце).
