Ways to Improve the Efficiency of Territorial Energy Supply Systems

Authors

  • Ekaterina E. Boyko Energy Research Institute of the Russian Academy of Sciences
  • Felix L. Byk Novosibirsk State Technical University
  • Pavel V. Ilyushin Energy Research Institute of the Russian Academy of Sciences
  • Lyudmila S. Myshkina Novosibirsk State Technical University

DOI:

https://doi.org/10.17213/0136-3360-2022-4-108-117

Keywords:

power supply system, cogeneration, boiler house, CHP, efficiency, energy availability

Abstract

The article investigates power supply systems. It includes sources that use different technologies for the joint production of heat and electricity. In megapolises of Russia the share of thermal energy supplies from combined heat and power plants is significant, but in large and medium-sized ones, its production at boiler houses dominates. The ratio between the cogeneration generation of heat and electricity and its total consumption indicates about the efficiency of territorial energy supply systems. The absence of municipal mini-CHPs and the limitation on the supply of electricity produced by large CHPs in cogeneration mode to the retail market lead to the fact that the efficiency of urban and regional energy supply systems is reduced. The main number of consumers, except for enterprises using its own cogeneration sources, have limited access to inexpensive heat and electricity. Therefore, it is important to increase the share of cogeneration energy production. Also, an indicator is needed that characterizes the level of integration of sources of joint production of heat and electricity in energy supply systems. The main potential for creating integrated energy supply systems is concentrated in large and medium-sized cities, where heat energy is produced at boiler houses. Its transformation into mini-CHPs is in line with the energy transition strategy to distributed energy, but requires changes in the process of managing the development of municipal and regional energy. Favorable conditions for private investment in the development of integrated energy supply systems is the compliance with the goals of sustainable socio-economic development of the territories.

Author Biographies

Ekaterina E. Boyko, Energy Research Institute of the Russian Academy of Sciences

Candidate of Technical Sciences, Senior Researcher, Energy Research Institute of the Russian Academy of Sciences

Felix L. Byk, Novosibirsk State Technical University

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Novosibirsk State Technical University

Pavel V. Ilyushin, Energy Research Institute of the Russian Academy of Sciences

Doctor of Technical Sciences, Head of the Center for intelligent electric power systems and distributed energy, Energy Research Institute of the Russian Academy of Sciences

Lyudmila S. Myshkina, Novosibirsk State Technical University

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Novosibirsk State Technical University

References

Воропай Н.И., Стенников В.А., Барахтенко Е.А. Интегрированные энергетические системы: вызовы, тенденции, идеология // Проблемы прогнозирования. 2017. № 5. С. 39 – 49

Дильман М.Д., Филиппов С.П. Требования к топливной эффективности перспективных когенерационных установок // Известия РАН. Энергетика. 2017. № 5. С. 102 – 111.

Фаворский О.Н., Батенин В.М., Филиппов С.П. Развитие энергетики: выбор стратегических решений и их реализация // Вестник РАН. 2020. Т. 90. № 5. С. 415–424.

Jin T. The effectiveness of combined heat and power (CHP) plant for carbon mitigation: Evidence from 47 countries using CHP plants // Sustainable Energy Technologies and Assessments. 2022. № 50. 101809.

Белобородов С.С., Дудолин А.А. Конкурентоспособность существующих теплоэлектроцентралей по сравнению с со-временными источниками раздельного производства электрической энергии и тепла // Вестник Московского энергетического института. 2021. № 4. С. 11 – 21.

Молодюк В.В. Математическая модель работы ТЭЦ на рынке электроэнергии и тепла // Энергетик. 2014. № 11. С. 12 – 16.

Стенников В.А., Пеньковский А.В. Проблемы российского теплоснабжения и пути их решения // ЭКО. 2019. № 9 (543). С. 48 – 69.

Современное состояние, тенденции и задачи интеллектуализации систем теплоснабжения (обзор) / Н.Н. Новицкий, З.И. Шалагинова, А.В. Алексеев, О.А. Гребнева, В.В. Токарев, А.В. Луценко, О.В. Вантеева // Теплоэнергетика. 2022. № 5. С. 65 – 83.

Гашо Е.Г., Пузаков В.С., Гужов С.В. Анализ проблем и тенденция развития систем теплоснабжения крупных горо-дов России // Теплоэнергетика. 2021. № 3. С. 75–88.

Энергоэкономическая оценка стратегий повышения энергетической эффективности теплоэнергетики России / Ф.В. Веселов, И.В. Ерохина, А.С. Макарова, А.И. Соляник, Л.В. Урванцева // Теплоэнергетика. 2021. № 12. С. 20 – 32.

Комплексная оценка технологической трансформации электроэнергетики России / А.А. Макаров, Ф.В. Веселов, А.С. Макарова, Л.В. Урванцева // Теплоэнергетика. 2019. № 10. С. 3 – 18.

Михайлов В.Е., Смолкин Ю.В., Сухоруков Ю.Г. Основные направления повышения эффективности энергетическо-го оборудования ТЭЦ // Теплоэнергетика. 2021. № 1. С. 63 – 68.

Стенников В.А. «Альтернативная котельная» – путь в никуда для теплоснабжения // Новости теплоснабжения. 2014. № 7. С. 10 – 16.

Горшков А.С., Рымкевич П.П. Износ и повреждение тепловых сетей. Решение проблемы качества и надежности энергоснабжения // Энергосбережение. 2019. № 5. С. 62 – 72.

Долматов И., Войтова Ж., Панова М. Реформирование теплоснабжения: последствия для городов, перешедших на «альтернативную котельную» / https://www.teplovichok.today/post/2021-21. (дата обращения 08.07.2022).

Платежная дисциплина в электроэнергетическом секторе РФ: конечные потребители наращивают долг / https://www.acra-ratings.ru/research/2640/. (дата обращения 08.07.2022).

Бык Ф.Л., Илюшин П.В., Мышкина Л.С. Особенности и перспективы развития распределенной энергетики в России // Изв. вызов. Электромеханика. 2021. Т. 64. № 6. С. 78 – 87. DOI:10.17213/0136-3360-2021-6-78-87.

Бык Ф.Л., Мышкина Л.С. Экономическая эффективность современной электроэнергетики // Энергетик. 2022. № 1. С. 17 – 21.

Published

2023-01-17

How to Cite

(1)
Boyko, E. E.; Byk, F. L.; Ilyushin, P. V.; Myshkina, L. S. Ways to Improve the Efficiency of Territorial Energy Supply Systems. electromeh 2023, 65, 108-117.

Issue

Section

Articles