<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">probener</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Power engineering: research, equipment, technology</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1998-9903</issn><issn pub-type="epub">2658-5456</issn><publisher><publisher-name>Kazan State Power Engineering  University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.30724/1998-9903-2023-25-3-128-138</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">probener-2686</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ И КОМПЛЕКСЫ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>ENERGY SYSTEMS AND COMPLEXES</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Снижение себестоимости тепловой энергии за счет использования ветроэнергетических установок совместно с котельными на нужды теплоснабжения в удаленных районах арктической зоны Российской Федерации (на примере Мурманской области)</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Reduction of the prime cost of thermal energy by the utilization of wind power plants in conjunction with boiler houses for heat supply in remote areas of the arctic zone of the Russian Federation (on the example of the Murmansk region)</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-4602-5161</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Бежан</surname><given-names>А. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Bezhan</surname><given-names>A. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Бежан Алексей Владимирович - научный сотрудник</p><p>г. Апатиты</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Bezhan Alexey Vladimirovich - Researcher</p><p>Apatity</p></bio><email xlink:type="simple">a.bezhan@ksc.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Звонарева</surname><given-names>Ю. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Zvonareva</surname><given-names>Yu. N.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Звонарева Юлия Николаевна — канд.техн.наук. доцент кафедры «Промышленная теплоэнергетика и системы теплоснабжения» (ПТЭ)</p><p>г. Казань</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Zvonareva Yulia Nikolaevna</p><p>Kazan</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Пономарев</surname><given-names>Р. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Ponamarev</surname><given-names>R. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Понoмарев Роман Андреевич – аспирант</p><p>г. Казань</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Ponomarev Roman Andreevich</p><p>Kazan</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Центр физико-технических проблем энергетики Севера - филиал ФГБУН Федерального исследовательского центра «Кольский научный центр Российской академии наук»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Northern Energetics Research Centre - Branch of the Federal Research Centre "Kola Science Centre of the Russian Academy of Sciences"</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Казанский государственный энергетический университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Kazan State Power Engineering University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2023</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>02</day><month>08</month><year>2023</year></pub-date><volume>25</volume><issue>3</issue><fpage>128</fpage><lpage>138</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Бежан А.В., Звонарева Ю.Н., Пономарев Р.А., 2023</copyright-statement><copyright-year>2023</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Бежан А.В., Звонарева Ю.Н., Пономарев Р.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Bezhan A.V., Zvonareva Y.N., Ponamarev R.A.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.energyret.ru/jour/article/view/2686">https://www.energyret.ru/jour/article/view/2686</self-uri><abstract><p>В современной России важным условием стабильного развития и дальнейшего существования удаленных районов Арктической зоны Российской Федерации (АЗРФ) является обеспечение комфортных условий проживания местного населения. Особая роль в этом процессе отведена системам теплоснабжения, надежная и бесперебойная работа которых сопряжена с различными проблемами. Основные проблемы связаны с повышенными денежными расходами на покупку органического топлива и его завоз в удаленные районы. Данное обстоятельство приводит к тому, что себестоимость тепловой энергии оказывается больше уровня тарифов, в результате чего деятельность теплогенерирующих объектов получается убыточной, и поэтому их дальнейшее существование без государственных субсидий становится не возможным. В этих условиях в удаленных районах с повышенным потенциалом ветра одним из направлений экономии привозного органического топлива, а, следовательно, и снижения себестоимости тепловой энергии, может быть использование ветроэнергетических установок (ВЭУ) совместно с котельными на нужды теплоснабжения. ЦЕЛЬ. На примере Мурманской области показать, что использование ВЭУ совместно с котельными на нужды теплоснабжения в удаленных районах является хорошим решением для снижения себестоимости тепловой энергии. МЕТОДЫ. Сравнение себестоимости тепловой энергии при теплоснабжении только от котельных и при использовании ВЭУ совместно с котельными на нужды теплоснабжения. РЕЗУЛЬТАТЫ. Показано, что использование ВЭУ совместно с котельными мощностью более 0,1 Гкал/ч на нужды теплоснабжения в удаленных районах Мурманской области позволяет сэкономить на котельных 60-90% органического топлива стоимостью 25000-72000 руб/т у.т. и тем самым снизить себестоимость тепловой энергии на 10-60%. Для котельных меньшей мощности эффект от использования ВЭУ снижается, причем чем меньше мощность котельной, тем больше использование ВЭУ оказывается экономически не целесообразным по сравнению с вариантом теплоснабжения только от котельной. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Полученные результаты позволяют оценить перспективы использования ВЭУ совместно с котельными на нужды теплоснабжения в удаленных районах АЗРФ с точки зрения эффективности такого использования. </p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Providing comfortable living conditions of the local community is the important condition of the stable development and continued existence of remote areas of the Arctic Zone of the Russian Federation (AZRF) in modern Russia. The particular role played in this process is assigned to heat supply systems whose reliable and uninterrupted operation is fraught with various problems. The main ones are related to increased costs for the purchase of organic fuel and its delivery to remote areas. This circumstance leads to the fact that the prime cost of thermal energy is higher than the rates level, resulting in unprofitable activity of heat generating facilities, so their continued existence becomes impossible without government subsidies. Under these conditions one of the ways to save imported organic fuel and therefore reduce the prime cost of thermal energy can be the utilization of wind power plants (WPPs) in conjunction with boiler houses for heat supply in remote areas with increased wind potential. THE PURPOSE. It should be shown on the example of the Murmansk region that the utilization of WPPs in conjunction with boiler houses for heat supply in remote areas is a good decision to reduce the prime cost of thermal energy. METHODS. The comparison of the prime cost of thermal energy in a case of heat supply only from boiler houses with the one when utilizing WPPs in conjunction with boiler houses for heat supply. RESULTS. It is shown that the utilization of WPPs in conjunction with boiler houses with a capacity of more than 0.1 Gcal/h for heat supply in remote areas of the Murmansk region saves 60-90% of organic fuel worth 25,000-72,000 rubles/tce at boiler houses and thereby reduces the prime cost of thermal energy by 10-60%. An effect of the utilization of WPPs is reduced for boiler houses of lower capacity, with the lower the boiler house capacity, the more the utilization of WPP being economically impractical compared to a case of heat supply only from a boiler house. CONCLUSION. The results obtained allow us to assess the prospects of the utilization of WPPs in conjunction with boiler houses for heat supply in remote areas of AZRF in terms of the effectiveness of such utilization.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>ветроэнергетика</kwd><kwd>теплоснабжение</kwd><kwd>себестоимость тепловой энергии</kwd><kwd>технико-экономическая оценка</kwd><kwd>Арктическая зона Российской Федерации</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>wind energy</kwd><kwd>heat supply</kwd><kwd>cost of thermal energy</kwd><kwd>feasibility study</kwd><kwd>Arctic zone of the Russian Federation</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Основные результаты исследования получены в рамках выполнения – гос. задания №075-03-2023-91 от 16.01.2023 и гос. задания №FMEZ-2022-0014.</funding-statement><funding-statement xml:lang="en">The main results of the study were obtained in the framework of the implementation - state. tasks No. 075-03-2023-91 dated 01.16.2023 and state. tasks No. FMEZ-2022-0014</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Biev A.A., Serova N.A. Features of the organization of fuel supplies to the Arctic regions of Russia: assessment of transport conditions // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020. Vol. 539. pp. 012017.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Biev A.A., Serova N.A. Features of the organization of fuel supplies to the Arctic regions of Russia: assessment of transport conditions. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020, 539:012017. doi: 10.1088/1755-1315/539/1/012017</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кузнецов Н.М. Управление энергоэффективностью в регионах Арктической зоны Российской Федерации: монография. Апатиты: Издательство ФИЦ КНЦ РАН, 2020. 92 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kuznetsov N.M. Upravleniye energoeffektivnost'yu v regionakh Arkticheskoy zony Rossiyskoy Federatsii: monografiya. Apatity: Izdatel'stvo FITS KNTS RAN, 2020. (In Russ).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Смоленцев Д.О. Развитие энергетики Арктики: проблемы и возможности малой генерации // Арктика: экология и экономика. 2012. №3(7). С. 22-29.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Smolentsev D.O. Razvitiye energetiki Arktiki: problemy i vozmozhnosti maloy generatsii. Arctic: Ecology and Economy. 2012, 3(7):22-29. (In Russ).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бежан А.В. Оценка эффективности сооружения ветроэнергетических установок на нужды теплоснабжения // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2022. Т. 65. № 4. С. 366–380.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bezhan A.V. Efficiency Estimation of Constructing of Wind Power Plant for the Heat Supply Needs. Energetika. Proc. CIS Higher Educ. Inst. and Power Eng. Assoc. 2022, 65(4):366–380. doi: 10.21122/1029-7448-2022-65-4-366-380</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Postnikov I.V. A reliability assessment of the heating from a hybrid energy source based on combined heat and power and wind power plants // Reliability Engineering &amp; System Safety. 2022. Vol. 221. pp. 108372.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Postnikov I.V. A reliability assessment of the heating from a hybrid energy source based on combined heat and power and wind power plants. Reliability Engineering &amp; System Safety. 2022, 221:108372. doi: 10.1016/j.ress.2022.108372</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bezhan A.V. Heat supply efficiency improvement in the Arctic regions with an increased wind potency // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 976. pp. 012006.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bezhan A.V. Heat supply efficiency improvement in the Arctic regions with an increased wind potency. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020, 976:012006. doi: 10.1088/1757-899x/976/1/012006</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zheng J., Zhou Zh., Zhao J., Wang J. Integrated heat and power dispatch truly utilizing thermal inertia of district heating network for wind power integration // Applied Energy. 2018. Vol. 211. pp. 865-874.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zheng J., Zhou Zh., Zhao J., Wang J. Integrated heat and power dispatch truly utilizing thermal inertia of district heating network for wind power integration. Applied Energy. 2018, 211:865-874. doi: 10.1016/j.apenergy.2017.11.080</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Minin V.A., Bezhan A.V. Wind energy resources of the Kola peninsula (Russia) // Dewi Magazin. 2012. N41. pp. 15-16.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Minin V.A., Bezhan A.V. Wind energy resources of the Kola peninsula (Russia). Dewi Magazin. 2012, 41:15-16.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Минин В.А., Целищева М.А. Ресурсы ветра западного сектора Арктической зоны Российской Федерации и возможные направления их использования // Арктика: экология и экономика. 2023. Т. 13. № 1. С. 72-84.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Minin V.A., Tselishcheva, M.A. Wind resources of the Western sector of the Arctic zone of Russian Federation and possible areas of their use. Arctic: ecology and economy. 2023, 1:72—84. (In Russ). doi: 10.25283/2223-4594-2023-1-72-84</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Николаев В.Г., Ганага С.В., Кудряшов Ю.И. Национальный кадастр ветроэнергетических ресурсов России и методические основы их определения. М.: Атмограф, 2008. 584 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nikolayev V.G., Ganaga S.V., Kudryashov Yu.I. National Cadastre of Wind energy Resources of Russia and methodological bases for their determination. Moscow: Atmograf, 2008. (In Russ).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Duan C., Wang Z., Dong S., et al. Wind characteristics and wind energy assessment in the Barents Sea based on ERA-Interim reanalysis // Oceanological and Hidrobiological Studies. 2018. Vol. 47, N4. pp. 415—428.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Duan C., Wang Z., Dong S., et al. Wind characteristics and wind energy assessment in the Barents Sea based on ERA-Interim reanalysis. Oceanological and Hydrobiological Studies. 2018, 47(4):415–428. doi: 10.1515/ohs-2018-0039</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Минин В.А., Дмитриев Г.С., Минин И.В. Перспективы освоения ресурсов ветровой энергии Кольского полуострова // Известия РАН. Энергетика. 2001. № 1. С. 45-53.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Minin V.A., Dmitriev G.S., Minin I.V. Perspektivy osvoyeniya resursov vetrovoy energii Kol'skogo poluostrova. Izvestiya RAN. Energetika. 2001, 1:45-53. (In Russ).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бузников Е.Ф., Роддатис К.Ф., Берзиньш Э.Я. Производственные и отопительные котельные / 2-е изд., перераб. М.: Энергоатомиздат, 1984. 248 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Buznikov E.F., Roddatis K.F., Berzins E.Ya., editors. Proizvodstvennyye i otopitel'nyye kotel'nyye. 2nd ed. Moscow: Energoatomizdat, 1984. (In Russ).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Барабанер Х.З. Теплоснабжение сельских населенных пунктов. Таллинн: Валгус, 1976. 196 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Barabaner KH.Z. Teplosnabzheniye sel'skikh naselennykh punktov. Tallinn: Valgus, 1976. (In Russ).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Минин В.А., Бежан А.В. Перспективы использования энергии ветра для теплоснабжения потребителей европейского Севера. Апатиты: Изд. Кольского научного центра РАН, 2009. 56 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Minin V.A., Bezhan A.V. Perspektivy ispol'zovaniya energii vetra dlya teplosnabzheniya potrebiteley yevropeyskogo Severa. Apatity: Izd. Kol'skogo nauchnogo tsentra RAN, 2009. (In Russ).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Зубарев В.В., Минин В.А., Степанов И.Р. Использование энергии ветра в районах Севера. Л.: Наука, 1989. 208 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zubarev V.V., Minin V.A., Stepanov I.R. Ispol'zovaniye energii vetra v rayonakh Severa. Leningrad: Nauka, 1989. (In Russ).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бурмистров А.А., Виссарионов В.И., Дерюгина Г.В. и др. Методы расчета ресурсов возобновляемых источников энергии: учебное пособие / Под редакцией В.И. Виссарионова. М.: Издательский дом МЭИ, 2007. 144 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Burmistrov A.A., Vissarionov V.I., Deryugina G.V., et al. editors. Metody rascheta resursov vozobnovlyayemykh istochnikov energii: uchebnoye posobiye. Moscow: Izdatel'skiy dom MEI, 2007. (In Russ).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
