Стремительный рост внедряемых мощностей возобновляемых источников энергии, в частности фотоэлектрических установок, приводит к возникновению вызовов. Одним из наиболее актуальных вызовов становится участие фотоэлектрических установок в процессе регулирования частоты в электроэнергетических системах, в том числе в аварийных режимах. В статье предлагается для решения этой проблемы использовать алгоритм, который позволяет управлять частотой в энергосистеме с помощью блока синтетической инерции фотоэлектрической установки, в том числе при различных уровнях инсоляции и температуры фотоэлектрических панелей. Робастность предлагаемого алгоритма позволяет использовать его при различных уровнях вырабатываемой фотоэлектрической станцией мощности, а также в аварийных режимах.

Энергоресурс на основе зеленного водорода в настоящее время начинает получать значительное распространение и интерес. Существуют различные виды производства водорода, однако, зеленый водород становится привлекательным энергетическим направлением развития, который может заменить синий и серый водород, а также ископаемое топливо, тем самым снижая углеродный след для ряда промышленных процессов. Применяемые для производства экологически чистого водорода протонообменные электролизные установки имеют главный недостаток, который состоит в малом сроке службы оборудования. В статье представлено сравнительное исследование применяемого ФАПЧ управления AC-DC преобразователя. Для совершенствования управления протонообменной мембраны электролизной установки принят подход векторного управления, который позволяет, используя контуры подчиненного управления, сформировать возможность поддержания различного уровня напряжения вставки постоянного тока и, тем самым, расширить диапазон изменения входного напряжения звена постоянного тока.

Ископаемое топливо полностью доминирует в мировой энергетике, обеспечивая около 80% от общего мирового потребления энергии. Самыми распространенными видами ископаемого топлива на ТЭС являются природный газ и уголь. При производстве всей тепловой и электрической энергии в мире на угольную энергетику приходится 36 %. В Китае и Индии генерация на основе угля составляет более 70%. В Российской Федерации доля угольной генерации составляет около 13 %, в то время как более 40 % электроэнергии в России вырабатывается источниками энергии без выброса парникового газа в атмосферу (АЭС, ГЭС, ВИЭ). Доминирующим источником энергии в РФ является газ – около 46 %.
По сравнению с природным газом уголь является наименее экологичным топливом, т.к. при его сжигании в воздушный бассейн с дымовыми газами выбрасываются не только оксиды азота и парниковые газы, как при сжигании природного газа, в существенно большем количестве, но и оксиды серы и золовые частицы. Кроме того, образовавшиеся на угольных ТЭС и уловленные в золоуловителях золошлаки преимущественно складируются на золошлакоотвалах, загрязняя воздушный бассейн вследствие пыления частиц, попадая в водоносный горизонт вследствие фильтрации токсичных и радиоактивных растворов, а также приводя к деградации почвы в зоне расположения золошлакоотвалов. Повышение экологических характеристик угольных ТЭС возможно благодаря применению наилучших доступных природоохранных технологий по снижению выбросов вредных веществ, включая как режимные мероприятия, проводимые при сжигании топлива, так и применение современных установок для очистки дымовых газов, а также благодаря внедрению наилучших доступных технологий в области обращения с золошлаками ТЭС с целью максимального повышения уровня использования золошлаков в различных отраслях экономики.
В 2019 г. в энергетическом секторе стран мирового сообщества образовано около 1,1 млрд т побочных продуктов сжигания угля, основными из которых являются золошлаки ТЭС. Уровень утилизации золошлаков во многих развитых и развивающихся странах превышает 50%, а в странах-членах ЕС утилизируется больше побочных продуктов сжигания угля, чем образуется на твердотопливных ТЭС. Таким результатам способствует внедрение наилучших доступных природоохранных технологий, жесткие требования национального природоохранного законодательства и стимулирование вовлечения побочных продуктов сжигания угля в экономику замкнутого цикла, при которой отходы одного производства становятся сырьем для другого. В каждой стране реализуется своя экологическая политика на основе национального природоохранного законодательства, разрабатываются и корректируются национальные стандарты по применению золошлаков в различных направлениях в зависимости от их свойств и характеристик. Всего в мире насчитывают более 300 направлений применения побочных продуктов сжигания угля.
Основными крупномасштабными направлениями использования золошлаков ТЭС являются:
• изготовление строительных материалов и применение золошлаков в строительных проектах;
• дорожное строительство;
• обратная засыпка, включая закладку шахт и карьеров и др.
В статье рассмотрены примеры реализации различных проектов с использованием золошлаков ТЭС в разных странах мира: строительство зданий и сооружений, искусственная пористая древесина и керамическая плитка, дорожное строительство; сельское хозяйство; заполнение шахт и рекультивация карьеров; производство сорбентов и др. Приведены предложения по повышению уровня утилизации золошлаков ТЭС в России с целью уменьшения накопленных объемов золошлаков, размещенных на золошлакоотвалах ТЭС, а также внедрения малоотходных и безотходных технологий обращения с побочными продуктами сжигания угля.

Интеграция возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в сочетании с накопителями энергии существенно изменяет процессы в электроэнергетических системах (ЭЭС). В частности, изменяется скорость изменения и глубина снижения режимных параметров при авариях. Подобные изменения могут спровоцировать некорректные действия релейной защиты (РЗ), принципы функционирования и настройки которых формировались без учёта отмеченного влияния ВИЭ и накопителей энергии. Для принятия превентивных мер необходимо детально исследовать процессы при всевозможных нормальных и анормальных режимах как в ЭЭС, так и в первичных измерительных преобразователях, и в самих устройствах РЗ. Такое осуществимо только при математическом моделировании с использованием максимально полных и достоверных моделей всех элементов ЭЭС, включая РЗ. Разработанный авторам симулятор энергосистем ВМК РВ ЭЭС позволяет реализовать такие модели без упрощений и ограничений для ЭЭС любой размерности. Наличие подобного инструмента в сочетании с разработанной ранее авторами детальных математических моделей одной РЗ позволило выполнить их глубокие исследования в ЭЭС с ВИЭ и в результате сформировать настройки, которые обеспечивают их адекватное функционирование в конкретных условиях применения. Фрагменты этих исследований представлены в статье. Такого рода данные можно использовать, в частности, при разработке новых методов и средств настройки РЗ.