Инфраструктура. Образовательные пространства

В состав Департамента энергетических систем входят 22 лаборатории, Научно-исследовательский центр ПАО "РусГидро", Международный энергетический полигон.

Научно-исследовательский центр ПАО «РусГидро»

НИЦ открыт 5 сентября 2022 г. в рамках Восточного экономического форума. РусГидро первой среди компаний с государственным участием разместило на острове Русский центр исследований и разработок во исполнение поручения Президента Российской Федерации по итогам ВЭФ-2018 (№ Пр-1849 от 10.10.2018). 

В настоящее время в центре работают на постоянной основе 7 молодых специалистов (выпускников департамента) некоторые совмещают работу с учебой в аспирантуре, магистратуре и бакалавриате. Руководит центром В.В. Болдырев. В НИЦ организованы курсы профессиональной переподготовки инженерных кадров с целью решения задачи по подготовке высококвалифицированных специалистов по востребованным для энергокомпаний направлениям. На текущий момент уже актуализирована программа профессиональной переподготовки по направлению «Электроэнергетика» – добавлен модуль «Эксплуатация автономных гибридных энергокомплексов». Кроме этого в Политехническом институте (Школе) создана Базовая кафедра Группы РусГидро (БК), которая представляет собой подразделение университета, организованное по инициативе компаний или научно-исследовательских институтов. Руководитель БК является одновременно руководителем НИЦ РусГидро и совмещает вопросы управления названных структур.

Основные направления деятельности БК:

• организация и осуществление учебной, научной и методической работы при поддержке сотрудников ДВФУ;
• подготовка кадров высшей квалификации: кандидатов и докторов наук;
• повышение квалификации научно-педагогических кадров ДВФУ;
• привлечение к педагогическому процессу высококвалифицированных специалистов группы Русгидро;
• развитие и реализация научных исследований и инновационных проектов по направлению деятельности базовой кафедры с привлечением студентов и сотрудников ДВФУ, а также специалистов группы Русгидро;
• организация научных семинаров, круглых столов и конференций;
• подготовка совместных научных докладов, публикаций, научных монографий, учебников и учебных пособий, совместных заявок на гранты РФФИ, Минобрнауки РФ, ДВФУ и др.

Благодаря образовательным программам различных уровней и проводимым исследованиям, сотрудники и студенты разрабатывают и внедряют инновационные технологии в энергетику, что в свою очередь способствует устойчивому развитию Дальнего Востока.

В настоящее время НИЦ РусГидро состоит из трех лабораторий:

• Лаборатория интеграции возобновляемых источников энергии и систем накопления энергии;
• Лаборатория технологий потребления энергии;
• Лаборатория теплового инжиниринга.

Более того, в планах открыть еще две лаборатории:

• Лаборатория природоохранных технологий;
• Лаборатория геотермальной энергетики.

В настоящее время в работах НИЦ уже задействовано свыше 50 человек (14 человек собственного персонала, 12 сотрудников ДВФУ, 6 аспирантов, 20 студентов). Активное участие представителей ДВФУ позволяет применять научный потенциал университета для решения производственных задач в энергетике. В ближайшем будущем планируется расширить штат до 57 человек, среди которых 29 – научный персонал, 19 – инженерный персонал и 9 – административно-хозяйственный персонал.

Лаборатория интеграции возобновляемых источников энергии и систем накопления энергии

Создана в партнерстве с МФТИ для повышения эффективности автоматизированных гибридных энергокомплексов (АГЭК) для отдаленных и труднодоступных районов РФ, снижения сроков ввода их в эксплуатацию за счет стандартизации применяемого оборудования, формирования технических требований и стандартов к инновационным разработкам, их сертификации, оказания услуг для любых заказчиков (как предприятий энергетики, так и производителей оборудования). Уже собрана мини-модель удаленных изолированных поселков. В лаборатории отрабатываются режимы повышения надежности снабжения удаленных изолированных поселков. На представленном оборудовании моделируются разные режимы, позволяющие увеличить ресурс дизель-генераторов за счет солнечной генерации, ветрогенерации и т.д.; Имитируются режимы полной изоляции удаленных поселков.

Работа данной лаборатории позволяет:

• повысить эффективность работы АГЭК и снизить расход дизельного топлива в среднем на 30%;
• снизить сроки ввода в эксплуатацию АГЭК в 2 раза (с 3-х лет до 1,5 года);
• создать единый технический стандарт по унификации и типизации технического решения АГЭК;
• реализовать комплексную программу модернизации локальной энергетики с вводом в эксплуатацию 127 МВт новых мощностей АГЭК.

На сегодняшний день проводится:

• строительство АГЭК в 80 нас. пунктах Якутии и на Камчатке;
• разработка цифровых технологий и решений по управлению энергетической гибкостью;
• создание математической и физической модели гибридной ветросолнечной установки для электроснабжения изолированных объектов.

Лаборатория технологий потребления энергии 

Лаборатория решает задачу управления потреблением электроэнергии за счёт применения инновационных решений (система искусственного интеллекта, цифровые двойники, энергороутер) с целью повышения энергоэффективности, надежности и энергобезопасности. Одними из задач, решаемыми лабораторией, являются обеспечение возможности технологического присоединения без существенного электросетевого строительства за счёт оптимизации заявленной мощности, а также надёжного энергоснабжения через инновационное управление нагрузкой потребителей при возникновении аварийных ситуаций.
В данной лаборатории отрабатываются инновационные продукты, которые уже сейчас требуются потребителям РусГидро, в частности, в настоящий момент в лаборатории отрабатывается «Интеллектуальное управление нагрузками потребителя для повышения надежности сети и устранения дефицита мощности».
В основе управления нагрузками потребителя лежит физико-математическое моделирование потребления конкретного объекта (здания, ресторана, завода, торгового центра). Программный продукт моделирует ИДЕАЛЬНОЕ потребление, в онлайн сравнивает с фактическим и ОТДАЕТ команды на управление энергопотребелнием (например, команда кондиционеру снизить температуру и тд.). Для контроля за нормальными показателями СЛЕДЯТ в режиме реального времени сотни датчиков. Например, оба здания НИЦ имеют такую модель и датчики, которые следят за нормальной температурой, уровнем СО2 и прочими параметрами.
В случае приезда электрокара для зарядки двигателя – энергороутер добавляет мощность и не требуется подсоединение дополнительной мощности из сети. Работа данной лаборатории позволяет:

• снизить затраты на присоединение потребителей;
• повысить эффективность управления режимами микроэнергосистем с использованием энергетического роутера и технологии виртуальной синхронной машины с получением заданных параметров экономичности и надежности;
• повысить энергоэффективность за счет применения в микроэнергосистемах технологий постоянного тока;
• оптимизировать заявленную мощность на технологическое присоединения и снизить объемы электросетевого строительства;
• повысить надежность за счет интеллектуального управления нагрузкой потребителей при возникновении аварийных ситуаций;
• развить технологии интеллектуальных микросетей и ресурсов гибкости у потребителя.

В настоящее время уже проводится отработка режимов интеллектуальной системы управления энергопотреблением здания и разработка технологии оптимизации режимов работы микросетей с использованием виртуальной синхронной машины. 

Международный энергетический полигон

В 2014 г. началось строительство лаборатории на м. Ахлестышева. При поддержке и непосредственном участии дирекции Инженерной школы проведен капитальный ремонт здания бывшей военной котельной. Вложения составили более 13 млн руб. На территории объекта удобно проводить изготовление испытательных установок и непосредственно исследования. За 2020 г. при содействии ПАО РусГидро проведена работа по благоустройству. Укомплектована топливная лаборатория, смонтирована солнечная электростанция и установка для производства синтез-газа. 

Лаборатория горения и энергетики

Одно из направлений развития департамента это продолжение работ по исследованию горения в различных условиях. Дальний восток богат топливными ресурсами газом углем нефтью. Существующие энергоисточники за последние 50 лет меняли топливо жидкое твердое и газообразное. Коллектив департамента принимал в этих реконструкциях активное участие. За это время реализовано более 360 проектов. Фундаментальные исследования лежат в основе всех технических решений. При реализации мегагранта с японским профессором Каору Марутой и доктором С.С. Минаевым была создана лаборатория горения и энергетики в которой в настоящее время проводятся исследования по горению и преобразованию полученной энергии.