Промышленные города, в число которых входит Челябинск, создавались без оглядки на сохранение экологии. Однако в современном мире необходимы новые варианты развития предприятий. Ученые Южно-Уральского государственного университета предложили использовать для работы промышленности ресурсы «зеленой» и углеводородной энергетики.
Идея заключается в объединении разных источников энергии в единый комплекс с системой Интернета вещей для контроля и управления энергетическими транзакциями.
«Принципиально значимым было предложение по объединению установок генерации, использующих разные источники чистой энергии солнца, ветра, тепла Земли на глубине до 100 метров, накопленных ресурсов биогаза городских полигонов отходов», – рассказал доктор экономических наук, доцент Анатолий Алабугин.
Полигон ТБО в такой системе будет источником биогаза для микросетевых объектов – небольших промышленных, сельскохозяйственных и других малых предприятий, домашних хозяйств. Они сами могут производить тепло и электроэнергию, используя возобновляемые источники.
На основе традиционных источников тепло и электричество должна генерировать электростанция. Потребителем двух видов энергии в системе станет среднее или крупное промышленное предприятие. Излишки энергии будут накапливаться, например, в гелиевых батареях большой емкости. Контролировать перетоки энергии, учитывая оплату счетов, должны специалисты цифровой платформы Центра координации интересов объектов энерготехнологического комплекса.
Ученые ЮУрГУ не только разработали методологические основы комбинирования технологических систем, использующих традиционные и возобновляемые ресурсы. Сбор и обработка данных осуществляется с помощью современных инструментов информационных технологий Big Data и Data Science. Эксперименты показали, что прогнозируемое количество и величины контрольных параметров были достигнуты достаточно эффективно. Алгоритмы нейронной сети позволили более оперативно контролировать работу объектов на основе их межмашинного взаимодействия.
Актуальность указанных разработок подтверждается сбором заявок на подобный грант, объявленным в 2021 году Министерством энергетики РФ. Кроме того, Правительство РФ начинает организацию проектных групп по направлениям замещения традиционных ресурсов угля, нефти и газа.
Методологические рекомендации по созданию таких систем, а также принципы их контроля изложены в журнале «Energies» (Q2).