Одной из проблем при оценке ветроэнергетических ресурсов является отсутствие реальных измерений характеристик ветрового потока на высоте оси ротора ветроэлектрической установки (ВЭУ) и использование численных методов экстраполяции, что может приводить к ошибочному прогнозу ее выработки. В связи с тенденцией увеличения единичной мощности и массогабаритных характеристик современных ВЭУ, для измерения высотного профиля ветра в мировой практике все чаще применяются установки дистанционного зондирования. В статье рассмотрен опыт практического применения установки дистанционного акустического зондирования содар, проведен анализ полученных данных измерений за 12 месяцев, получены высотный профиль и характеристики ветрового потока в диапазоне 20-140 м, построена карта распределения ветроэнергетических ресурсов в акватории Финского залива Ленинградской области на высоте 100 м.

При строительстве гидротехнических сооружений на арктическом шельфе наблюдается дефицит электроэнергии, особенно на начальных фазах. Решением проблемы может быть использование ветрогенераторов, которые могут доставляться к месту установки морским путем. Важным условием их успешной работы является сопротивление ледовым нагрузкам, чему посвящена настоящая статья.

В статье рассматриваются вопросы, связанные с созданием плавучих ВЭС, предназначенных для эксплуатации в арктических условиях. Анализируется мировой опыт проектирования и строительства морских ВЭС, особенности подобных сооружений, проектируемых для условий российских морей, ветроэнергетический потенциал оффшорной зоны РФ. Рассматриваются конструктивные и компоновочные решения МПВЭС и предлагаются методологии для расчетного обоснования инженерных решений, направленных на создания МПВЭС для арктических условий.

Рассмотрены вопросы обоснования основных параметров ВЭУ в условиях природно-климатических особенностей РФ. Исследованы основные направления оптимизации параметров ВЭУ как части природно-технической системы. Проанализированы конструктивные исполнения фундаментов ВЭУ на вечной мерзлоте.

Оценивается количество солнечного излучения исходя из географических и спутниковых данных. Эти данные НАСА получало из 340 точек в течении 20 лет. Данная методика позволяет рассчитать распределение солнечной радиации в Венесуэле при помощи процесса интерполяции с использованием программного обеспечения QGIS. При построении методика использует несколько баз данных, сравнение которых позволяет определить разницу между излучением радиации в том или ином районе. Данные по излучению, полученные путем интерполяции, были подтверждены данными, полученными с поверхности земли с годовой погрешностью менее 10%. Наиболее существенные различия между исследуемыми базами данных были выявлены в горных районах, некоторых прибрежных зонах, а так же в областях, где моделирование солнечного излучения не может гарантировать надежного результата в силу недостаточной точности и качества исходных данных.

В работе рассматривается современная методология автоматизированного определения параметров гидротурбин проектируемых ГЭС. Дается описание прикладного программного и информационного обеспечения, используемого при поиске оптимальных параметров оборудования ГЭС. Представлен пример реализации предлагаемой методики.

В статье рассматривается потенциал участия гидроэлектростанций (ГЭС) в оптимизации экспорта электроэнергии из России в страны Северной Европы. Основной акцент сделан на описании существующих проблем в организации трансграничной торговли с Финляндией, как главного экспортера электроэнергии из России, с целью определить потенциальные возможности для развития гидроэнергетики в регионе. Осуществлен сравнительный анализ Российского и Скандинавского рынков электроэнергии; сформулированы принципы ценообразования; выявлены основные факторы, сдерживающие развитие трансграничной торговли электроэнергией между странами. Определена структура выработки электроэнергии в энергосистемах стран, а также доля экспорта от общего объема потребления электроэнергии в России и Финляндии. Авторы отмечают уникальность гидроэлектростанций в рамках развития экспортно-импортных отношений между странами.

В статье изложены основные положения методики обоснования схемы размещения и параметров гидроэлектростанций с учетом региональных особенностей. Задача рассматривается на русловой сети. Учитываются энергетические, экономические, социальные, экологические, водноэнергетические и ресурсные особенности региона. Формализовано построение водноэнергетического кадастра русловой сети. Разработаны алгоритмы поиска оптимального местоположения гидроэлектростанций и их количества на русловой сети. Для каждого из множества вариантов размещения обосновываются основные параметры ГЭС на основе формализованных водноэнергетических расчетов.

При разработке проекта реконструкции Андреевской гидроэлектростанции малой мощности возникла необходимость уточнения ее параметров. В связи с отсутствием измерений расходов воды, в качестве реки-аналога выбрана р. Перовка, имеющая близкие с р. Андреевка площадь водосбора, длину, величины коэффициентов вариации и асимметрии. Водноэнергетическими расчетами обоснованы отметки водохранилища, напоры, гарантированная и установленная мощности, выработка электроэнергии в разные по водности годы.

В статье рассматривается роль гидроаккумулирующих электростанций в энергосистеме, ее статус на электроэнергетических рынках России и стран зарубежья. Оцениваются проблемы и недостатки действующих методик тарифообразования и необходимость изменения тарифной политики по отношению к данному типу энергетических объектов. Авторы отмечают уникальность данного энергетического объекта, его универсальность в рамках развивающегося рынка услуг по обеспечению системной надежности. В статье приведены результаты апробации методики по начислению тарифных надбавок, обоснованных системным эффектом работы ГАЭС в режимах, улучшающих параметры работы энергосистемы. Расчеты надбавок и суммарного одноставочного тарифа в зависимости от структуры энергосистемы и величины системного эффекта ГАЭС показывают увеличение тарифа до 1,5 раз. Показано, что увеличение тарифа ГАЭС за счет надбавок за системную эффективность значительно улучшит инвестиционную привлекательность данного типа энергетических объектов.

Приводится информация о целях и задачах и об основных направлениях деятельности созданного в СПбГПУ научно-образовательного центра «Возобновляемые виды энергии и установки на их основе» (НОЦ «ВИЭ» СПбГПУ). Дана информация о состоянии материальной базы, экспериментальных лабораторных установках по преобразованию возобновляемых видов энергии, базе программного обеспечения, перечне выполненных НИОКР, основных публикациях сотрудников НОЦ.

В работе представлена классификация активных фасадно-интегрированных солнечных систем. Сформирована и приведена методика расчета поступления солнечного излучения (СИ) на различно ориентированные поверхности рассматриваемых систем в реальных условиях облачности. Описано программное обеспечение, разработанное для расчета поступления СИ на различно ориентированные поверхности в реальных погодных условиях. С помощью представленной программы выполнены расчеты прихода СИ на различно ориентированные поверхности в климатических условиях Санкт-Петербурга. Рассмотрено влияние облачности и ориентации световоспринимающей поверхности на приход солнечной энергии.

Прибрежные территории (северные и дальневосточные) России обладают высоким ветроэнергетическим потенциалом. В настоящее время эти регионы находятся в зонах децентрализованного энергоснабжения и в основном обеспечиваются электроэнергией от дизельных электростанций, работающих на привозном топливе. Общая мощность дизельных электростанций (ДЭС), работающих на Севере, свыше 3 млн. кВт, а производство электроэнергии на них - около 15 млрд. кВтч, на производство которой на Север завозится ежегодно около 5,0-6,0 млн. т дизельного топлива. Стоимость производства энергии на таких ДЭС составляет 35-150 руб./кВтч. Также в ближайшей перспективе планируется развитие инфраструктуры по обслуживанию портов по трассе Северного морского пути, которые также будут нуждаться в надежном энергоснабжении. В связи с этим актуальным является создание надежных и эффективных систем энергоснабжения, оптимальным образом использующих преимущества местных возобновляемых источников энергии, прежде всего ветровой энергии и экономящих дорогое дальнепривозное топливо с адаптацией оборудования и минимизацией потерь при работе в условиях холодного климата, с максимизацией энергетического и экономического эффектов. В статье представлены результаты одного из проектов ветродизельной электростанции, строящейся в условиях сурового арктического климата ВДЭС в п. Амдерма Ненецкого автономного округа мощностью ветровой генерации 250 кВт. Объект расположен за полярным кругом, в связи с чем к ВЭУ были предъявлены особые требования к работе в условиях низких температур (до -50°С) и обледенения. В работе дан подробный анализ схем различных уровней замещения ВДЭС, описаны подходы техникоэкономического обоснования. По результатам анализа предложена схема со средним уровнем замещения с экономией 35% и сроком окупаемости 7,3 года.

Ветроэнергетика является наиболее актуальным и перспективным направлением в области возобновляемой энергетики в мире. Для регионов крайнего севера повышение надёжности и эффективности энергоснабжения предлагается решать путём оптимизации состава оборудования, параметров и режимов работы ветро-дизельных электростанций (ВДЭС). В статье проанализирован состав оборудования ВДЭС, даны рекомендации по выбору оборудования в суровых климатических условиях. На основе методов многокритериальной оптимизации и процессов выбора оптимального решения предложена методика выбора состава оборудования по параметру мощности.

Ветровая и гидравлическая энергия рассматриваются мировым сообществом как одни из наиболее перспективных новых энергетических ресурсов. В статье проанализированы и выявлены основные особенности процесса обоснования параметров энергетических объектов, использующих ветровую и гидроэнергию. Разработана инженерная методика обоснования параметров таких объектов, включающая четыре уровня оптимизации. Для каждого уровня оптимизации предложена последовательность решения задачи, разработаны критерии оптимизации.

В работе представлены подходы к решению проблем, связанных с проектированием и функционированием энерговодохозяйственных систем. Рассмотрены особенности и принципы управления такими системами с точки зрения системного подхода. Подчеркивается важность бассейнового подхода. Представлена формулировка оптимизационной задачи, решение которой позволяет обосновать выбор параметров рассматриваемых систем.

Обсуждаются чрезвычайные ситуации, которые могут возникнуть при функционировании энерговодохозяйственной системы на базе гидроэнергетических объектов и предлагаются возможные подходы к их оценке с целью преодоления с минимальными потерями.

Выполнен анализ исследований выбросов парниковых газов с поверхности водохранилищ мира, показавший неоднозначность оценок влияния водохранилищ на эмиссию парниковых газов в атмосферу. Рекомендовано оценку выбросов парниковых газов с различных водохранилищ проводить по методике “GHG Measurement Guidelines for Freshwater Reservoirs” 2010 г. с целью создания базы данных с результатами стандартизированных измерений. В настоящее время в СПбГПУ разрабатывается программа проведения исследований выбросов парниковых газов в соответствии с методикой IHA на водохранилищах ОАО «РусГидро».