10 ноября 2016

«Умная» энергосистема, суперэффективное охлаждение и снижение износа турбин ГЭС: победителей «Энергии молодости» наградят на ENES

Глобальная энергия

24 ноября в рамках V международного форума по энергоэффективности и развитию энергетики ENES 2016 пройдет церемония награждения победителей XIII Общероссийского конкурса молодежных исследовательских проектов в области энергетики «Энергия молодости». Ожидается, что награду молодым ученым из Томска, Санкт-Петербурга и Красноярска вручат члены Наблюдательного совета Ассоциации «Глобальная энергия» – Александр Новак, министр энергетики России, и Андрей Муров, председатель Правления ПАО «ФСК ЕЭС» – одного из членов Ассоциации. По миллиону рублей победители получат на продолжение исследований, которые повышают функциональность ГЭС, помогают сохранять энергию и усовершенствовать работу энергосистем.

На победу в конкурсе претендовали молодые ученые в возрасте до 35 лет из самых разных регионов России. Победителей определили независимые эксперты – те же, кто оценивают работы номинантов на Международную энергетическую премию «Глобальная энергия». Церемония награждения пройдет в рамках пленарной сессии «Энергоэффективность и развитие энергетики в России: вызовы и ответы» (24 ноября, 10 00). Участником сессии станет член Международного комитета по присуждению премии «Глобальная энергия», лауреат Нобелевской премии мира, автор концепции «зеленого роста» – Рае Квон Чунг.

Исследования каждого из победивших научных коллективов имеют большой потенциал как в научном мире, так и с точки зрения практического применения. Новым словом в моделировании энергосистем, к примеру, станет разработка команды молодых ученых из Томска под руководством Михаила Андреева. Ученые работают над созданием мультипроцессорного моделирующего комплекса – платформы, позволяющей виртуально воссоздать реальную энергосистему. Обладая высокой точностью моделирования, комплекс помогает снизить вероятность техногенных аварий и проводить обучение работающего в энергосистеме персонала, при этом выигрывая в цене у цифровых и физических аналогов (по сравнению с цифровыми аналогами платформа дешевле в 2-3 раза, по сравнению с физическими – в 5-7 раз).

«Проводить эксперименты на реальных объектах практически невозможно, а любые неверные решения при их проектировании или эксплуатации чреваты серьезными последствиями»,

– рассказывает Михаил. Для России разработка ученых особенно актуальна, так как пока в нашей стране существуют только две во многих отношениях устаревшие физические модели и цифровые комплексы, 95% из которых разработаны другими странами. Комплекс победителей, в свою очередь, будет полностью российским. Проект имеет перспективу и за рубежом, ведь аварии в энергосистемах – актуальная проблема для многих, в том числе развитых, стран мира.

Проект научного коллектива из Красноярска, которым руководит Андрей Минаков, открывает новые перспективы в гидроэнергетике. Исследование позволяет «продлить жизнь» гидроэнергетического оборудования с помощью подавления пульсаций потока в турбинах. Снижая амплитуду пульсации давления практически в два раза, наработки молодых ученых не только продлевают сроки работы оборудования, но и повышают его безопасность, снижают риски аварийных ситуаций и увеличивают КПД. Кроме того, эти исследования могут быть использованы для проведения прикладных НИР и опытно-конструкторских работ, направленных на создание гидравлических турбин ГЭС.

«На сегодняшний день на территории России насчитывается 14 ГЭС с установленной мощностью свыше 1000 МВт, не говоря уже о количестве ГЭС с более низкими мощностями. Поэтому проблема снижения пульсаций потока и вибраций конструкций в турбинах очень актуальна для современной гидроэнергетики»,

– отмечает Андрей. Интересно, что разработка ценна далеко не только для отечественной гидроэнергетики. Китай, Бразилия, Канада, Индия и многие другие страны активно развивают данную отрасль и сталкиваются с проблемами, научное решение которых предлагают молодые ученые из Красноярска. В частности, ожидаемый от внедрения разработки эффект – создание гидравлических турбин высоконапорных ГЭС и ГАЭС с параметрами, превосходящими мировые аналоги по КПД, ширине рабочих диапазонов, ресурсу и безопасности работы.

Третьим победителем конкурса стал Иван Старков, который разделит награду со своим научным коллективом из Санкт-Петербурга. Разработка ученых – твердотельный охладитель, который знаменует начало нового технологического этапа развития охлаждающих устройств. Такие устройства имеют широкое распространение в повседневной жизни – они используются в бытовой технике, компьютерах, системах кондиционирования. Явные преимущества разработки – высокое энергосбережение, компактность, экологическая чистота и бесшумность работы. Охладитель помогает уменьшить более чем в два раза электропотребление бытового холодильника. Создание эффективного и дешевого холодильника, между тем, является одним из пунктов программы ООН по решению проблемы бедности в странах Африки и Южной Азии. Основной упор в разработке сделан на изменение температуры при одновременном воздействии нескольких внешних сил различной природы (электрических, магнитных, упругих). Это позволит увеличить величину охлаждения в 3-4 раза по сравнению с имеющимися твердотельными охладителями.

«Универсальность разрабатываемых холодильных систем позволяет охватить рынок колоссальных размеров (следуя самым критическим оценкам – один триллион долларов США). Инвесторы для реализации идеи такого масштаба безусловно нужны. К нашей работе проявляли интерес представители таких корпораций, как Bosch, LG, Embraco»,

– рассказал Иван. Проект значим как для России, так и для всего мира, внося вклад в решение проблемы глобального потепления и разрушения озонового слоя, мирового энергосбережения.

Напомним, Общероссийский конкурс молодежных исследовательских проектов в области энергетики «Энергия молодости» проводится ежегодно с 2004 года. За прошедшие 12 лет гранты получили 204 молодых ученых из 43 исследовательских центров. Общая сумма выделенных средств составляет 38,5 млн. рублей.

Премия «Глобальная энергия» – это независимая международная награда за выдающиеся исследования и научно-технические разработки в области энергетики, которые способствуют эффективному использованию энергетических ресурсов и экологической безопасности на Земле в интересах всего человечества. Премия была учреждена в 2002 году. Премиальный фонд в 2016 году составил 39 миллионов рублей. По традиции, премия вручается Президентом Российской Федерации в Санкт-Петербурге в рамках Петербургского международного экономического форума. С 2003 года лауреатами Премии стали 34 выдающихся ученых из Великобритании, Германии, Исландии, Канады, России, США, Франции, Украины, Японии и Швеции.