Совершенствование систем энергоснабжения в газифицированных регионах России на базе поршневых технологий

• Автор: Дубинин, Владимир Сергеевич
• Шифр специальности: 05.14.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 243 с. : ил.

Содержание
Введение
Актуальность темы
Цель работы
Научная новизна
Практическая ценность
Личное участие
Апробация работы
Глава 1. Развитие комбинированной выработки электрической и тепловой энергии (теплофикации, когенерации) — как наиболее эффективного способа экономии топлива. Цель и постановка ~
задачи исследования
1Л. Комбинированная выработка электрической и тепловой энергии (теплофикация, когенерация) — как наиболее эффективный способ экономии топлива
1.2. Развитие различных подходов к когенерации в энергетике
России с 30-х годов прошлого века до рубежа столетий
1.3. Перспективы децентрализованной генерации электроэнергии
1.4. Распределённая генерация электроэнергии
1.5. Автономная генерация электроэнергии и понятие о
предлагаемой Единой системе газоснабжения и генерации механической, электрической и тепловой энергии
(ЕСГГМЭТЭ)
1.5.1. Опыт применения газопоршневых двигателей в народном
хозяйстве
1.6. Цель и постановка задачи исследования
Глава 2. Сопоставление надежности и стоимости прокладки
линейной части Единой электроэнергосистемы (ЕЭЭС) и Единой системы газоснабжения и генерации механической, электрической и тепловой энергии (ЕСГГМЭТЭ)
2.1. Сопоставление надежности линейной части Единой
электроэнергосистемы (ЕЭЭС) и Единой системы газоснабжения и генерации механической, электрической и тепловой энергии (ЕСГГМЭТЭ)
2.2. Сопоставление стоимости прокладки линейной части Единой
электроэнергетической системы (ЕЭЭС) и Единой системы газоснабжения и генерации механической, электрической и тепловой энергии (ЕСГГМЭТЭ)
2.3. Выводы по главе
Глава 3. Сопоставление генерирующих частей Единой
электроэнергетической системы (ЕЭЭС) с предлагаемой Единой системой газоснабжения и генерации механической,
электрической и тепловой энергии (ЕСГГМЭТЭ)
3.1. Непосредственный привод оборудования в ЕСГГМЭТЭ
3.2. Сопоставление генерирующих частей ЕЭЭС с ЕСГГМЭТЭ при
работе по конденсационному циклу по удельному расходу топлива и электрическому КПД
3.3. Сопоставление генерирующих частей ЕЭЭС с ЕСГГМЭТЭ при
работе по теплофикационному циклу
3.4. Сравнение установок на базе газовых турбин с
газопоршневыми установками по стоимости установленного кВт
3.5. Сравнение двигателей электростанций по ресурсу
3.6. Производственные возможности замены выходящего за
парковый ресурс теплоэлектрогенерирующего оборудования России отечественными газопоршневыми и паропоршневыми электростанциями
3.7. Выводы по главе
Глава 4. Паропоршневые двигатели
4.1. Возможные области рационального применения
паропоршневых двигателей в коммунальной и промышленной энергетике
4.2. Возможности применения ППД в паровых котельных
4.3. Коэффициент электрической/механической мощности
потребителя электрической/механической и тепловой энергии
4.4. Применение паросиловых установок в паровых и водогрейных
котельных
4.5. Пример технико-коммерческого предложения применения
паропоршневых двигателей на при их использования для привода вспомогательного оборудования котельной
4.6. Обзор работ автора по созданию экспериментальных образцов

4.7. Возможности применения ППД для мини- и микро-ТЭЦ
4.8. Возможность применения паропоршневых двигателей для
привода вспомогательного оборудования тепловых электростанций
4.9. Выводы по главе
Глава 5. Явление самостабилизации частоты вращения поршневых
двигателей и автономная генерация электроэнергии
5.1. Проблема стабилизации частоты тока
5.2. Физика явления самостабилизации
5.3. Периодическое решение и его устойчивость
5.3.1. Неподвижная точка преобразования
5.3.2. Устойчивость неподвижной точки преобразования
5.4. Возможность реализации полученных условий стабилизации
частоты вращения в двигатель-генераторной установке
5.5. Динамическая модель двигателя дискретного действия с
постоянным тормозящим моментом между двумя разгоняющими ударами

5.6. Экспериментальное исследование явления само стабилизации
5.7. Выводы по главе
Глава 6. Предложения на базе высоких технологий к концепции
Энергетической стратегии России до 2020 г. в
газифицированных регионах
6.1. Целесообразность применения Единой системы газоснабжения
и генерации механической, электрической и тепловой энергии (ЕСГГМЭТЭ) в энергетике России
6.2. Особенности применения Единой системы газоснабжения и
генерации механической, электрической и тепловой энергии (ЕСГГМЭТЭ) при реализации национального проекта «Доступное жилье»
6.3. Особенности применения Единой системы газоснабжения и
генерации механической, электрической и тепловой энергии (ЕСГГМЭТЭ) при большой плотности электрических и тепловых нагрузок
6.3.1. Сложившаяся ситуация в Московском регионе
6.3.1.1. Снижение надежности электроснабжения Московского региона
6.3.1.2. Пути решения проблемы ненадежности электроснабжения Московского региона, предложенные рабочей группой РАН и недостаточность этих мер
6.3.1.3. Недопустимость перерывов электроснабжения в мегаполисах
6.3.2. Вариант решения проблемы надежного теплоснабжения Московского региона при ненадежном электроснабжении
6.3.3. Повышение безопасности функционирования Московской энергосистемы путем автономной от электросетей работы вспомогательного оборудования ТЭЦ
6.3.4. Экономия электроэнергии путем автономизации работы вспомогательного оборудования источников тепловой энергии от электросетей
6.3.5. Возможности технического перевооружения энергетического хозяйства Москвы и Московской области на основе Единой системы газоснабжения и генерации механической, электрической и тепловой энергии (ЕСГГМЭТЭ)
6.3.5.1. Оценка коэффициента электрической/механической мощности для МР
6.3.5.2. Пример возможного применения паросиловой установки в МР
6.3.5.3. Возможности покрытия потребностей МР в электроэнергии в 2020 г. при использовании ЕСГГМЭТЭ

новые распределительные и трансформаторные подстанции и т.д. [71]. Впрочем, для Москвы это уже стало стандартной проблемой, так как практически вся территория Москвы, за исключением очень небольших локальных районов, является зоной запрета на подсоединение новых потребителей [72]. И это - проблема не только Москвы. В таблице 1.2, заимствованной из [64], приведена заявленная электрическая мощность, не удовлетворённая из-за отсутствия возможности технологического подключения к электрическим сетям в 2007 г.
Таблица 1.
Федеральный округ Мощность неудовлетворённых заявок на подключение в 2007 г., МВт Доля неподключенной мощности от заявленной, %
Центральный 643 13,
Северо-Западный 39 6,
Южный 785 28,
Приволжский 52 3,
Уральский 203 5,
Сибирский 459 11,
Дальневосточный 90 9,
Россия 2271 12,
Теперь переход на автономное электроснабжение предпринимателей, строящих новые объекты в г. Москве и Московской области почти неизбежен, так как новым абонентам придётся платить до 120 758,84 руб. за каждый кВт присоединяемой мощности [73]. Главное в этой ситуации для предпринимателей найти специалистов способных системно подойти к решению проблемы энергоснабжения предприятия, жилого дома, торгового центра, в частности так, чтобы газопоршневой двигатель не выбрасывал бесполезно в атмосферу выхлопные газы с температурой 300-500°С Привлечение ученых Липецкого государственного университета позволило избежать таких ошибок при создании мини-ТЭЦ для торгового центра в г. Липецке. Здесь используется тепло отходящих газов и охлаждающей воды
Решать такие проблемы может научная группа «Промтеплоэнергетика» МАИ».