Солнечная энергетика является одним из наиболее важных и перспективных секторов энергетики в мире. Батареи, которые преобразуют солнечный свет в электрическую энергию, могут стать заменой традиционным углеродным источникам энергии. Вертикальные тонкопленочные солнечные батареи – это один из новых подходов к генерации солнечной энергии. Вертикальное расположение солнечных панелей обеспечивает максимальное поглощение солнечного света на протяжении всего дня. Такая ориентация позволяет батареям получать солнечную энергию даже при низком угле падения солнечных лучей, что увеличивает время работы и повышает эффективность производства электроэнергии. В данной работе предложена трехмерная модель вертикально ориентированной солнечной батареи, а также выполнен расчет и произведена оценка температурных характеристик и КПД, получаемых в условиях изменения температуры окружающей среды. При этом варьировались плотности мощности концентрированного солнечного излучения с максимальными значениями от 1 до 10 кВт/м². Изучено распределение и построены зависимости максимальных значений температуры солнечной батареи и градиента температуры внутри ее, а также зависимости минимальных и максимальных значений теплового потока с поверхности солнечной батареи от времени суток в серединах января и июля. Как показали расчеты, максимальные значения градиента температуры внутри солнечной батареи в январе на ~47–50 % выше, чем в июле. Разность потенциалов, генерируемая батареей, достигает максимальных значений с 11:00 до 16:00 как в январе, так и в июле. Использование вертикальных тонкопленочных солнечных батарей позволит повысить эффективность выработки электроэнергии и уменьшить эксплуатационные расходы за счет снижения влияния пыли, дождя и снега.

В связи с ростом «зеленой» энергетики, необходимостью регулирования нагрузки крупных энергосистем, развитием электротранспорта в мире все шире применяются системы накопления электроэнергии (СНЭ). В Республике Беларусь и Российской Федерации разработаны концептуальные документы, констатирующие необходимость модернизации нормативно-правовой базы применения СНЭ, создания научного обеспечения развития технологий СНЭ, центров компетенции и реализации пилотных проектов. В настоящей статье дается пример расчета экономического эффекта применения СНЭ на промышленном предприятии. Предлагается методика, которая может быть использована для разработки стандартизированных методик расчета экономического эффекта применения СНЭ на предприятиях и в локальных энергетических системах потребителей различного типа. Охарактеризованы основные функции, выполняемые СНЭ на предприятии. Рассмотрены особенности расчета экономического эффекта выполнения указанных функций в условиях статистического характера режима нагрузки предприятия. Приведены расчеты простого срока окупаемости инвестиций на установку СНЭ для предприятия при нескольких вариантах условий оплаты за электроэнергию. Показано, что экономический результат использования СНЭ существенно зависит как от условий тарификации и графиков нагрузки предприятия, так и от специфических требований к качеству и надежности электроснабжения и должен оцениваться в каждом конкретном случае индивидуально.

Одним из направлений развития электроэнергетики является децентрализация, направленная на повышение надежности энергоснабжения, снижение потерь при передаче электрической энергии и обеспечение энергетической независимости потребителей. Моделирование децентрализованных электроэнергетических систем, включающих объекты распределенной генерации, возможно с помощью мультиагентных систем, которые позволяют решать задачи планирования и управления с учетом потребностей каждого участника процесса производства, передачи, распределения и потребления электроэнергии. Развитие распределенной генерации с использованием мультиагентного подхода требует создания моделей оценки технико-экономической эффективности решений, принимаемых каждым агентом, как на стратегическом, так и на тактическом уровне. К стратегическим решениям агентов, связанных с распределенной генерацией, относится в том числе создание энергетических установок и электрических станций на базе возобновляемых источников энергии. Важным фактором для принятия таких решений является оценка коэффициента использования установленной мощности, однако в настоящее время отсутствуют модели, позволяющие выполнить такую оценку с высокой достоверностью. В данной работе предложены новые алгоритм оценки коэффициента установленной мощности для всей территории определенной административной единицы и модель его прогнозирования на основе климатических и географических параметров. Исследование проведено на выборке данных 221 объекта генерации (солнечные и ветровые электрические станции) четырех областей Российской Федерации. Определено, что коэффициент использования установленной мощности может быть спрогнозирован со средней ошибкой в пределах 4 % для фотоэлектрических станций и 9 % для ветровых, что позволяет использовать разработанные алгоритм и модель как в системах поддержки принятия решений при выборе места размещения указанных видов электрических станций, так и в системах, моделирующих развитие электроэнергетических систем с помощью мультиагентного подхода.

В работе представлено экспериментальное исследование сборки из пяти ступеней установки электроприводного центробежного насоса (УЭЦН), проточная часть которого модифицирована согласно принципам биомиметики, а именно с помощью эффекта лотоса. В качестве объекта исследования выступал УЭЦН марки 5А-35. Поверхности лопастных систем рабочих колес и выправляющих аппаратов ступеней 5А-35 гидрофобизировались методом нанесения слоев поверхностно активного вещества (ПАВ). Степень гидрофобности рабочих колес оценивалась по величине среднего значения угла смачивания по замерам трех капель в трех точках на поверхности рабочего колеса. Определена шероховатость поверхности исследуемых рабочих колес по среднему арифметическому отклонению профиля Ra и высоты неровностей профиля Rz. Исследовались вопросы, связанные с влиянием модификации ПАВ-покрытием на солеотложение и коррозию. Для этого поверхности исходного и модифицированного рабочих колес подвергались интенсивному принудительному солеотложению в результате длительного пребывания в солевом растворе. Вывод о степени коррозионной стойкости образцов выполнен посредством изменения их массы, которое было обусловлено формированием солевых отложений за 15 ч пребывания в растворе, а также с помощью метода капли. Оба способа показали, что ПАВ-покрытие может служить ингибитором солеотложения, а модифицированное им рабочее колесо насоса имеет повышенную коррозионную стойкость. Так, в ходе сравнительных испытаний на модифицированный образец рабочего колеса за 15 ч выдерживания в насыщенном солевом растворе отложилась меньшая масса соли, чем на исходный образец. Это свидетельствует о том, что слой ПАВ препятствует закреплению солевых отложений на рабочих поверхностях ступени. На модифицированном образце, исследуемом по методу капли, цвет индикатора менялся за 20 мин, а на исходном – за 2 мин. Проведены экспериментальные исследования, в ходе которых определены энергетические параметры работы насосного пакета из пяти ступеней 5А-35 с исходными и модифицированными ПАВ-покрытием рабочими колесами. Исследования показали повышение КПД на 2 % у насосного пакета ступеней с модифицированными рабочими колесами. Результаты исследования могут быть полезны в нефтедобывающей, химической отрасли, а также в сфере ЖКХ.

Развитие промышленной отрасли, увеличение производственных мощностей оказывают положительный эффект на экономическую ситуацию страны, но не на экологическую безопасность. В водоисточники постоянно сбрасываются недостаточно очищенные и загрязненные сточные воды, количество которых напрямую зависит от промышленной развитости региона. Так, антропогенная нагрузка на реку Оку влияет на состав воды в водоисточнике, часто бывают всплески залповых загрязнений, а также цветение фитопланктонов в летний период, которые в дальнейшем существенно снижают эффективность очистки воды до питьевого качества. Поэтому разработка технологий, которые смогут поддерживать очистку на требуемом уровне, является актуальной задачей. В статье представлен метод углевания, который позволит в короткие сроки нейтрализовать загрязнения и повысить качество очистки. Промышленный эксперимент разработанной технологии проводился на действующей станции очистки с апробацией двух крайних дозировок сорбционного материала. В работе определена оптимальная доза угольной пульпы, описано влияние на значимые показатели очистки, а также разработаны технологические решения по точке ввода угольной пульпы и кратности дозирования. Проведенные исследования позволили расширить знания в области подготовки питьевой воды и определить значимые параметры воды, на которые влияет метод сорбционной очистки.

В статье рассмотрены международные акты в области противодействия изменению климата (Рамочная конвенция Организации Объединенных Наций об изменении климата, Киотский протокол и Парижское соглашение), выявлены основные тренды в области углеродного регулирования: квотирование выбросов, реализация климатических проектов, введение отчетности по парниковым газам и расширение законодательной базы. Проведен сравнительный анализ национального законодательства, действующего на территории Республики Беларусь и Российской Федерации, рассмотрена его условная классификация с выделением применяемых в них инструментов углеродного регулирования: рыночных, ограничивающих, поддерживающих и вспомогательных. Регулирование выбросов парниковых газов должно включать широкий спектр мероприятий и не может сводиться исключительно к ограничивающим инструментам. К рыночным инструментам отнесены национальная система торговли выбросами, международные добровольные рынки и инструменты международной кооперации, к ограничивающим инструментам – введение углеродных налогов, квот, а также обязательной углеродной отчетности. Среди примеров поддерживающих инструментов отмечены субсидии, целевое финансирование и налоговые преференции, информационная политика. Вспомогательные инструменты включают методологии количественной оценки выбросов и поглощения парниковых газов, стандарты углеродной отчетности и инструменты верификации отчетности о выбросах парниковых газов, законодательно закрепленную возможность реализации климатических проектов. Рассмотрено нормативное национальное регулирование в части учета выбросов парниковых газов, обозначены категории источников выбросов и парниковые газы, выбросы которых подлежат учету. Важно отметить, что законодательство по парниковым газам в Республике Беларусь и Российской Федерации, как и во всем мире, не сформировано окончательно и находится в процессе становления.