Search

Purpose. Experimental determination of energy consumption for the process of initial heating of the substrate to the temperature of anaerobic digestion in a biogas reactor using an electrothermal-mechanical system with automatic control to assess the energy efficiency of the process of heating the substrate and the profitability of further processing of the resulting biogas into thermal and electrical energy. Methodology. Experimental studies of the dynamics of temperature changes in an heating cable placed in an electrothermal-mechanical system, determining the duration of the process and the energy consumed by the initial heating of the substrate, processing and analysis of the obtained data arrays, summarizing the results obtained. Findings. Biogas technologies play an important role in the formation of a modern energy system, the profitability of which directly depends on the energy efficiency of anaerobic digestion intensification. The process of digestion of waste is long, so one of the main methods of intensification of biogas production is the mixing of waste in the process of anaerobic fermentation. There is a need to improve the energy efficiency of anaerobic digestion intensification and the profitability processing of biogas into heat and electricity. Ways to improve energy efficiency mainly consist in reducing the time of heating the substrate in a biogas reactor, reducing the consumption of electrical energy for the process of thermal stabilization of anaerobic digestion, structural combination of energy-efficient systems for mixing and heating raw materials in reactors, and introducing automatic production systems. The implementation of these actions will make it possible to establish the optimal geometric dimensions of an electrothermal-mechanical system with automatic control for mixing and heating the substrate in a biogas reactor and significantly increase the energy efficiency of biogas plants and the subsequent processing of the resulting biogas into thermal and electrical energy. Originality. As a result of the experimental study and analysis of the data obtained, it was found that with the same power of the heating sections, the change in the temperature of the electric cable in each blade does not occur in the same way. The authors found that the average value of the temperature of the sections of the electric heating cable of the lower blades is 12.9% higher compared to the upper blades of the electrothermal-mechanical system. In the course of experimental studies, the authors found that when using a heating system made of an electric heating cable mounted in the blades of a two-tier paddle mixer, it consumes J, on the process of initial heating of the substrate from before °С in a biogas reactor with a volume of 40 liters. The duration of the heating itself is 300 minutes. In the course of experimental studies, the authors established the energy efficiency from dividing the electrothermal-mechanical system into heating sections, when each blade is a separate section with its own automatic temperature control of the electric heating cable mounted in the corresponding section, while the consumption of electrical energy is reduced by 27.9%. Practical value. The results obtained can be used in the design, construction and modernization of biogas production intensification systems, namely, mixing and heating of the substrate in biogas plants. This will improve the energy efficiency of the biogas formation process and the profitability of its processing into heat and electricity., Цель работы. Экспериментальное определение расхода энергии на процесс начального нагрева субстрата до температуры сбраживания в биогазовом реакторе при использовании электротепломеханической системы с автоматическим управлением для оценки энергетической эффективности процесса подогрева субстрата и рентабельности дальнейшей переработки образовавшегося биогаза в тепловую и электрическую энергии. Методы исследования. Экспериментальные исследования динамики изменения температуры электрического нагревательного кабеля, размещенного в электротепломеханической системе, определения длительности процесса и израсходованной энергии начального подогрева субстрата, обработка и сравнительный анализ полученных массивов данных, обобщение полученных результатов. Полученные результаты. В формировании современной энергетической системы важную роль играют биогазовые технологии, рентабельность которых напрямую зависит от энергоэффективности процессов интенсификации анаэробного сбраживания. Процесс анаэробного сбраживания отходов длительный, поэтому одним из основных методов интенсификации биогазового производства является перемешивание отходов в процессе анаэробного брожения. Существует необходимость повышения энергоэффективности процессов интенсификации анаэробного сбраживания и рентабельности дальнейшей переработки биогаза в тепловую и электрическую энергию. Способы повышения энергоэффективности в основном заключаются в сокращении времени подогрева субстрата в биогазовом реакторе, уменьшении расхода электрической энергии на процесс термостабилизации анаэробного сбраживания, структурном сочетании энергетически эффективных систем перемешивания и подогрева сырья в реакторах, внедрении систем автоматического производства. Реализация этих действий позволит установить оптимальные геометрические размеры электротепломеханической системы с автоматическим управлением для перемешивания и подогрева субстрата в биогазовом реакторе и существенно повысить энергетическую эффективность биогазовых установок и последующую переработку образовавшегося биогаза в тепловую и электрическую энергии. Научная новизна. В результате проведенного экспериментального исследования и анализа полученных данных установлено, что при одинаковой мощности нагревательных секций изменение температуры электрического кабеля в каждой лопасти происходит не одинаково. Авторами установлено, что среднее значение температуры секций электрического нагревательного кабеля нижних лопастей больше на 12.9% по сравнению с верхними лопастями электротепломеханической системы. Авторами в ходе экспериментальных исследований установлено, что при использовании системы подогрева, выполненной из электрического нагревательного кабеля, вмонтированного в лопасти двухъярусной лопастной мешалки, расходуется Дж на процесс начального подогрева субстрата из к °С в биогазовом реакторе объемом 40 литров. Продолжительность самого подогрева составляет 300 мин. В ходе экспериментальных исследований авторами была установлена энергетическая эффективность от разделения электротепломеханической системы на секции подогрева, когда каждая лопасть является отдельной секцией с собственным автоматическим регулированием температуры электрического нагревательного кабеля вмонтированного в соответствующую секцию, при этом потребление электрической энергии уменьшается на 27.9%. Практическая ценность. Полученные результаты могут использоваться при проектировании, строительстве и модернизации систем интенсификации биогазового производства, а именно, перемешивании и подогреве субстрата в биогазовых установках. Это позволит повысить энергетическую эффективность процесса образования биогаза и рентабельность его переработки в тепловую и электрическую энергию., Мета роботи. Експериментальне визначення витрат енергії на процес початкового нагріву субстрату до температури анаеробного зброджування у біогазовому реакторі за використання електротепломеханічної системи з автоматичним керуванням для оцінки енергетичної ефективності процесу підігріву субстрату та рентабельності подальшої переробки утвореного біогазу у теплову та електричну енергії. Методи дослідження. Експериментальні дослідження динаміки зміни температури електричного нагрівального кабелю, розміщеного у електротепломеханічній системі, визначення тривалості процесу і витраченої енергії початкового підігріву субстрату, обробка та порівняльний аналіз отриманих масивів даних, узагальнення отриманих результатів. Отримані результати. У формуванні сучасної енергетичної системи важливу роль відіграють біогазові технології, рентабельність яких безпосередньо залежить від енергоефективності процесів інтенсифікації анаеробного зброджування. Процес анаеробного зброджування відходів є довготривалим, тому одним з основних методів інтенсифікації біогазового виробництва є перемішування відходів у процесі анаеробного бродіння. Існує необхідність підвищення енергоефективності процесів інтенсифікації анаеробного зброджування та рентабельності подальшої переробки біогазу у теплову та електричну енергії. Способи підвищення енергоефективності здебільшого полягають у скорочені часу підігріву субстрату у біогазовому реакторі, зменшенні витрати електричної енергії на процес термостабілізації анаеробного зброджування, структурному поєднані енергетично ефективних систем перемішування та підігріву сировини у реакторах, впровадженні систем автоматичного керування процесами інтенсифікації біогазового виробництва. Реалізація цих дій дозволить встановити оптимальні геометричні розміри електротепломеханічної системи з автоматичним керуванням для перемішування та підігріву субстрату у біогазовому реакторі та суттєво підвищити енергетичну ефективність біогазових установок і подальшу переробку утвореного біогазу у теплову та електричну енергії. Наукова новизна. У результаті проведеного експериментального дослідження та аналізу отриманих даних встановлено, що за однакової потужності нагрівальних секцій зміна температури електричного нагрівального кабелю у кожній лопаті відбувається не однаково. Авторами встановлено, що середні значення температури секцій електричного нагрівального кабелю нижніх лопатей більше на 12.9% у порівнянні з верхніми лопатями електротепломеханічної системи. Авторами у ході експериментальних досліджень встановлено, що за використання системи підігріву, виконаної із електричного нагрівального кабелю, що вмонтований у лопаті двоярусної лопатевої мішалки, витрачаєтьсяW2=4.99·106 Джна процес початкового підігріву субстрату з 9.3°С до 35.8°С у біогазовому реакторі об’ємом 40 літрів. Тривалість самого підігріву складає 300 хв. У ході експериментальних досліджень авторами було встановлено енергетичну ефективність від розділення електротепломеханічної системи на секції підігріву, коли кожна лопать є окремою секцією з власним автоматичним регулюванням температури електричного нагрівального кабелю вмонтованого у відповідну секцію, при цьому споживання електричної енергії зменшується на 27.9%. Практична цінність. Отримані результати можуть бути використані при проектуванні, будівництві та модернізації систем інтенсифікації біогазового виробництва, а саме, перемішування та підігріву субстрату у біогазових установках. Це дозволить підвищити енергетичну ефективність процесу утворення біогазу та рентабельність його переробки у теплову та електричну енергії.

В статье представлена динамика потребления возобновляемой энергии, описаны новые виды возобновляемых источников энергии, установлены мощности по видам источников энергии. Основная задача — это сокращение потребления энергии и замена ее на возобновляемую энергию. Прогноз энергетического баланса необходим для определения долгосрочных ориентиров развития энергетических рынков, развития инфраструктуры, нефтехимической и смежных отраслей, экологии и окружающей среды. Возобновляемые источники энергетической системы представляет собой уникальную возможность для достижение климатических целей, одновременно способствуют экономическому росту., The article presents the dynamics of renewable energy consumption, new type of renewable energy sources, installed capacities by types of energy sources. The main tasks are to reduce energy consumptions and replace it with renewable energy. The forecast of the energy balance is necessary to determine the determine the long-term benchmark for the development of infrastructure, petrochemical and related industries, ecology and the environment. The renewable energy system presents a unique opportunity to achieve climate goals while boosting growth., Экономика и предпринимательство, Выпуск 2 (151) 2023, Pages 219-224

В статье рассмотрена экономическая природа криптоактивов и их функционирование в условиях перехода на «зеленую» модель экономики. Определено позитивное и негативное влияние использования цифровых активов на экологию. Дана оценка экономической целесообразности использования криптовалюты, а также климатического ущерба и определены пути снижения негативного влияния блокчейн-технологий на окружающую среду., The article considers the economic nature of crypto assets and their functioning in the context of the transition to a "green" model of the economy. The positive and negative impact of the use of digital assets on the environment is determined. An assessment of the economic feasibility of using cryptocurrency, as well as climate damage, is given, and ways to reduce the negative impact of blockchain technologies on the environment are identified., Экономика и предпринимательство, Выпуск 4 (153) 2023, Pages 268-273

В статье рассматривается динамика энергетических мощностей, энергообеспеченности АПК Российской Федерации, в т. ч. в ПФО и Удмуртской Республики. Большое место в работе занимает рассмотрение наличия и состояния сельскохозяйственной техники в АПК, электрообеспеченность, электровооруженность, энергоемкость сельскохозяйственного производства. Исследование ведется через рассмотрение таких проблем, как развитие лизинга, повышения энергоэффективности в отраслях АПК., The article presents the dynamics of energy capacity, energy supply of the agro-industrial complex of the Russian Federation, including that type of dynamics in the Volga Federal District and the Udmurt Republic. A big amount of the article is occupied by research of the availability and condition of agricultural machinery in the agro-industrial complex, electrical supply, electric armament, energy intensity of the agricultural industry. The study is carried out through the consideration of such problems as the development of leasing, improving energy efficiency in the agro-industrial complex industries., Экономика и предпринимательство, Выпуск 9 (146) 2023, Pages 188-196

Purpose. Investigation of the dependence of the energy consumption of mechanical mixers and determination of an energy-efficient type of mixing device to increase the energy efficiency of the biogas formation process and the profitability of further processing into thermal and electrical energy. Methodology. Determination and analysis of energy costs for mechanical mixers, comparison and determination of their energy consumption in the process of biogas formation, generalization of the results. Findings. Biogas technologies play an important role in the formation of a modern energy system. The profitability of which directly depends on the energy efficiency of the processes of intensification of anaerobic fermentation. The process of anaerobic fermentation of waste is long, so one of the main methods of intensification of biogas production is the mixing of waste during anaerobic fermentation. Despite the large number of different types of mixing devices and systems, the main task of mixing is to create a homogeneous substance with the same temperature, acidity and other physicochemical components at any point in the volume of the substance. There is a need to increase the energy efficiency of the processes of intensification of anaerobic fermentation and the profitability of further processing of biogas into heat and electricity. Ways to improve energy efficiency are in certain dependences of the energy consumption of mechanical mixers, the choice of an energy-efficient type of mixer, certain criteria that significantly affect the consumption of electrical energy for mixing, the study of the vectors of propagation of flows created by the mixer. The implementation of these actions will allow you to establish the optimal geometric dimensions of the mixer and significantly increase the energy efficiency of biogas plants and further processing of the resulting biogas into thermal and electrical energy. Originality. The analysis of the reasons for different values of the Euler criterion for mechanical mixers is carried out with the same mode of the substance motion, its level and volume in the tank and other equal parameters. A comparative analysis of energy costs for the most common types of mechanical mixers in biogas reactors is carried out. It has been established that the use of a two-tier paddle mixer, which has two blades per tier, requires the least amount of energy to mix waste in a biogas reactor with a volume . Practical value. The data presented in this paper can be used in the design, construction and modernization of biogas plants. The direction of necessary further scientific researches is determined, the realization of which will increase the energy efficiency of biogas production and the profitability of further processing of biogas into thermal and electric energy., Цель работы. Исследование зависимости энергетических затрат механических мешалок и определения энергоэффективного типа перемешивающего устройства для повышения энергетической эффективности процесса образования биогаза и рентабельности дальнейшей переработки в тепловую и электрическую энергии. Методы исследования. Определение и анализ энергетических затрат для механических мешалок, сравнения и определения их энергопотребления в процессе образования биогаза, обобщение полученных результатов. Полученные результаты. В формировании современной энергетической системы важную роль играют биогазовые технологии. Рентабельность которых напрямую зависит от энергоэффективности процессов интенсификации анаэробного сбраживания. Процесс анаэробного сбраживания отходов является долговременным, поэтому одним из основных методов интенсификации биогазового производства является перемешивание отходов в процессе анаэробного брожения. Несмотря на большое количество различных типов перемешивающих устройств и систем, основная задача перемешивания заключается в создании однородного вещества с одинаковой температурой, кислотностью и другими физико-химическими составляющими в любой точке объема вещества. Существует необходимость повышения энергоэффективности процессов интенсификации анаэробного сбраживания и рентабельности дальнейшей переработки биогаза в тепловую и электрическую энергии. Пути повышения энергоэффективности заключаются в определенные зависимости энергетических затрат механических мешалок, выборе энергоэффективного типа мешалки, определенные критериев, которые существенно влияют на потребление электрической энергии на перемешивание, исследовании векторов распространения потоков, создаваемых мешалкой. Реализация этих действий позволит установить оптимальные геометрические размеры мешалки и существенно повысить энергетическую эффективность биогазовых установок и дальнейшую переработку образовавшегося биогаза в тепловую и электрическую энергии. Научна новизна. Проведен анализ причин различных значений критерия Эйлера для механических мешалок при одинаковом режима движения вещества ее уровня и объема в резервуаре и прочих равных параметрах. Проведен сравнительный анализ энергетических затрат для наиболее распространенных в биогазовых реакторах типов механических мешалок. Установлено, что использование двухъярусной лопастной мешалки, в которой по две лопасти на ярус необходимо наименьшее количество энергии на перемешивание отходов в биогазовых реакторе объемом . Практическая ценность. Приведенные в работе данные могут быть использованы при проектировании, строительстве и модернизации биогазовых установок. Определено направление необходимых дальнейших научных исследований, реализация которых повысит энергетическую эффективность биогазового производства и рентабельность дальнейшей переработки биогаза в тепловую и электрическую энергии., Мета роботи. Дослідження залежності енергетичних витрат механічних мішалок та визначення енергоефективного типу перемішуючого пристрою для підвищення енергетичної ефективності процесу утворення біогазу та рентабельності подальшої переробки у теплову та електричну енергії. Методи дослідження. Визначення та аналіз енергетичних витрат для механічних мішалок, порівняння та визначення їх енергоспоживання у процесі утворення біогазу, узагальнення отриманих результатів. Отримані результати. У формуванні сучасної енергетичної системи важливу роль відіграють біогазові технології. Рентабельність яких безпосередньо залежить від енергоефективності процесів інтенсифікації анаеробного зброджування. Процес анаеробного зброджування відходів є довготривалим, тому одним з основних методів інтенсифікації біогазового виробництва є перемішування відходів у процесі анаеробного бродіння. Не зважаючи на велику кількість різноманітних типів перемішуючих пристроїв та систем, основне завдання перемішування полягає у створенні однорідної речовини з однаковою температурою, кислотністю та іншими фізико-хімічними складовими у будь-якій точці об’єму речовини. Існує необхідність підвищення енергоефективності процесів інтенсифікації анаеробного зброджування та рентабельності подальшої переробки біогазу у теплову та електричну енергії. Шляхи підвищення енергоефективності полягають у визначені залежності енергетичних витрат механічних мішалок, виборі енергоефективного типу мішалки, визначені критеріїв, що суттєво впливають на споживання електричної енергії на перемішування, досліджені векторів розповсюдження потоків, що створюються мішалкою. Реалізація цих дій дозволить встановити оптимальні геометричні розміри мішалки та суттєво підвищити енергетичну ефективність біогазових установок та подальшу переробку утвореного біогазу у теплову та електричну енергії. Наукова новизна. Проведено аналіз причин різних значень критерію Ейлера для механічних мішалок за однакового режиму руху речовини її рівня і об’єму у резервуарі та інших однакових параметрах. Проведено порівняльний аналіз енергетичних витрат для найбільш розповсюджених у біогазових реакторах типів механічних мішалок. Встановлено, що використання двоярусної лопатевої мішалки, у якої по дві лопаті на ярус необхідно найменша кількість енергії на перемішування відходів у біогазовому реакторі об’ємом . Практична цінність. Приведені у роботі дані можуть бути використані при проектуванні, будівництві та модернізації біогазових установок. Визначено напрям необхідних подальших наукових досліджень, реалізація яких підвищить енергетичну ефективність біогазового виробництва та рентабельність подальшої переробки біогазу у теплову та електричну енергії.

В данной работы предложены энергосбережение, при реконструкции и новом строительстве зданий с помощью системы навесных вентилируемых фасадов.

Energy preservation and reduction in greenhouse gas emissions into the atmosphere can be partially gained through decentralization of heat supply. In the case of cultivation facilities, a solution is a combined heating system which includes soil infrared heating and air heating in the winter greenhouse up to the required values by means of autonomous convective heaters. Upon analysing domestic and foreign scientific publications, there has not been found any comprehensive calculation method of the combined heating system. The target of research is normally one of the space heating ways: either radiant or convective. The calculation method considered in the article is based on the solution of the coupled equations set of the greenhouse heat and material balances, its walling and soil surface. It takes into consideration both the features of radiant heat transfer between distant bodies, and convective air heating from heaters. The developed calculation method has been tested using the modern industrial greenhouse “Fermer 7.5” for year-round cultivation of crops. As shown by the results of software calculations, at low temperatures of the outside air, the heat power of winter greenhouse radiant heating should be twice as high as the heat consumption for convective heating of the cultivation facility. There have been obtained heat power change patterns of the winter greenhouse combined heating system depending on a number of important factors, such as: temperature of the outside air; walling thermal resistance; absorption coefficient of the soil surface. Due to the fact that according to the calculations results, the heat loss via the winter greenhouse ventilation proved to be significant, it makes sense to consider further the option of preheating outdoor air necessary for air exchange indoors., Проблема в области энергосбережения и снижения выбросов парниковых газов в атмосферу частично может быть решена за счет децентрализации теплоснабжения. Если касаться культивационных сооружений, то в данном случае таким вариантом является комбинированная система отопления, включающая в себя инфракрасный обогрев почвы и догрев воздуха в зимней теплице до требуемых значений с помощью автономных конвективных обогревателей. На основе проведенного анализа отечественных и зарубежных научных публикаций не выявлено какого-либо целостного метода расчета комбинированной системы отопления. Обычно объектом исследований становится один из способов обогрева помещения: либо лучистый, либо конвективный. Рассмотренный в статье метод расчета основан на решении системы взаимосвязанных уравнений теплового и материального баланса теплицы, ее ограждения и поверхности почвы. Он учитывает как особенности лучистого теплообмена между телами на расстоянии, так и конвективный нагрев воздуха от обогревателей. На примере современной промышленной теплицы «Фермер 7.5», используемой для круглогодичного выращивания сельскохозяйственной продукции, выполнена апробация разработанного метода расчета. Как показали результаты программных вычислений, при низких температурах наружного воздуха тепловая мощность лучистого отопления зимней теплицы должна в два раза превышать расход теплоты на конвективный обогрев культивационного сооружения. Получены закономерности изменения тепловой мощности комбинированной системы отопления зимней теплицы от ряда важных факторов: температуры наружного воздуха; термического сопротивления ограждения; коэффициента поглощения поверхности почвы. Ввиду того, что потери теплоты на вентиляцию зимней теплицы оказались существенными, имеет смысл в дальнейшем рассмотреть вариант предварительного подогрева наружного воздуха на нужды воздухообмена в помещении.

Purpose. Experimental determination of energy consumption for the process of initial heating of the substrate to the temperature of anaerobic digestion in a biogas reactor using an electrothermal-mechanical system with automatic control to assess the energy efficiency of the process of heating the substrate and the profitability of further processing of the resulting biogas into thermal and electrical energy. Methodology. Experimental studies of the dynamics of temperature changes in an heating cable placed in an electrothermal-mechanical system, determining the duration of the process and the energy consumed by the initial heating of the substrate, processing and analysis of the obtained data arrays, summarizing the results obtained. Findings. Biogas technologies play an important role in the formation of a modern energy system, the profitability of which directly depends on the energy efficiency of anaerobic digestion intensification. The process of digestion of waste is long, so one of the main methods of intensification of biogas production is the mixing of waste in the process of anaerobic fermentation. There is a need to improve the energy efficiency of anaerobic digestion intensification and the profitability processing of biogas into heat and electricity. Ways to improve energy efficiency mainly consist in reducing the time of heating the substrate in a biogas reactor, reducing the consumption of electrical energy for the process of thermal stabilization of anaerobic digestion, structural combination of energy-efficient systems for mixing and heating raw materials in reactors, and introducing automatic production systems. The implementation of these actions will make it possible to establish the optimal geometric dimensions of an electrothermal-mechanical system with automatic control for mixing and heating the substrate in a biogas reactor and significantly increase the energy efficiency of biogas plants and the subsequent processing of the resulting biogas into thermal and electrical energy. Originality. As a result of the experimental study and analysis of the data obtained, it was found that with the same power of the heating sections, the change in the temperature of the electric cable in each blade does not occur in the same way. The authors found that the average value of the temperature of the sections of the electric heating cable of the lower blades is 12.9% higher compared to the upper blades of the electrothermal-mechanical system. In the course of experimental studies, the authors found that when using a heating system made of an electric heating cable mounted in the blades of a two-tier paddle mixer, it consumes J, on the process of initial heating of the substrate from before °С in a biogas reactor with a volume of 40 liters. The duration of the heating itself is 300 minutes. In the course of experimental studies, the authors established the energy efficiency from dividing the electrothermal-mechanical system into heating sections, when each blade is a separate section with its own automatic temperature control of the electric heating cable mounted in the corresponding section, while the consumption of electrical energy is reduced by 27.9%. Practical value. The results obtained can be used in the design, construction and modernization of biogas production intensification systems, namely, mixing and heating of the substrate in biogas plants. This will improve the energy efficiency of the biogas formation process and the profitability of its processing into heat and electricity., Цель работы. Экспериментальное определение расхода энергии на процесс начального нагрева субстрата до температуры сбраживания в биогазовом реакторе при использовании электротепломеханической системы с автоматическим управлением для оценки энергетической эффективности процесса подогрева субстрата и рентабельности дальнейшей переработки образовавшегося биогаза в тепловую и электрическую энергии. Методы исследования. Экспериментальные исследования динамики изменения температуры электрического нагревательного кабеля, размещенного в электротепломеханической системе, определения длительности процесса и израсходованной энергии начального подогрева субстрата, обработка и сравнительный анализ полученных массивов данных, обобщение полученных результатов. Полученные результаты. В формировании современной энергетической системы важную роль играют биогазовые технологии, рентабельность которых напрямую зависит от энергоэффективности процессов интенсификации анаэробного сбраживания. Процесс анаэробного сбраживания отходов длительный, поэтому одним из основных методов интенсификации биогазового производства является перемешивание отходов в процессе анаэробного брожения. Существует необходимость повышения энергоэффективности процессов интенсификации анаэробного сбраживания и рентабельности дальнейшей переработки биогаза в тепловую и электрическую энергию. Способы повышения энергоэффективности в основном заключаются в сокращении времени подогрева субстрата в биогазовом реакторе, уменьшении расхода электрической энергии на процесс термостабилизации анаэробного сбраживания, структурном сочетании энергетически эффективных систем перемешивания и подогрева сырья в реакторах, внедрении систем автоматического производства. Реализация этих действий позволит установить оптимальные геометрические размеры электротепломеханической системы с автоматическим управлением для перемешивания и подогрева субстрата в биогазовом реакторе и существенно повысить энергетическую эффективность биогазовых установок и последующую переработку образовавшегося биогаза в тепловую и электрическую энергии. Научная новизна. В результате проведенного экспериментального исследования и анализа полученных данных установлено, что при одинаковой мощности нагревательных секций изменение температуры электрического кабеля в каждой лопасти происходит не одинаково. Авторами установлено, что среднее значение температуры секций электрического нагревательного кабеля нижних лопастей больше на 12.9% по сравнению с верхними лопастями электротепломеханической системы. Авторами в ходе экспериментальных исследований установлено, что при использовании системы подогрева, выполненной из электрического нагревательного кабеля, вмонтированного в лопасти двухъярусной лопастной мешалки, расходуется Дж на процесс начального подогрева субстрата из к °С в биогазовом реакторе объемом 40 литров. Продолжительность самого подогрева составляет 300 мин. В ходе экспериментальных исследований авторами была установлена энергетическая эффективность от разделения электротепломеханической системы на секции подогрева, когда каждая лопасть является отдельной секцией с собственным автоматическим регулированием температуры электрического нагревательного кабеля вмонтированного в соответствующую секцию, при этом потребление электрической энергии уменьшается на 27.9%. Практическая ценность. Полученные результаты могут использоваться при проектировании, строительстве и модернизации систем интенсификации биогазового производства, а именно, перемешивании и подогреве субстрата в биогазовых установках. Это позволит повысить энергетическую эффективность процесса образования биогаза и рентабельность его переработки в тепловую и электрическую энергию., Мета роботи. Експериментальне визначення витрат енергії на процес початкового нагріву субстрату до температури анаеробного зброджування у біогазовому реакторі за використання електротепломеханічної системи з автоматичним керуванням для оцінки енергетичної ефективності процесу підігріву субстрату та рентабельності подальшої переробки утвореного біогазу у теплову та електричну енергії. Методи дослідження. Експериментальні дослідження динаміки зміни температури електричного нагрівального кабелю, розміщеного у електротепломеханічній системі, визначення тривалості процесу і витраченої енергії початкового підігріву субстрату, обробка та порівняльний аналіз отриманих масивів даних, узагальнення отриманих результатів. Отримані результати. У формуванні сучасної енергетичної системи важливу роль відіграють біогазові технології, рентабельність яких безпосередньо залежить від енергоефективності процесів інтенсифікації анаеробного зброджування. Процес анаеробного зброджування відходів є довготривалим, тому одним з основних методів інтенсифікації біогазового виробництва є перемішування відходів у процесі анаеробного бродіння. Існує необхідність підвищення енергоефективності процесів інтенсифікації анаеробного зброджування та рентабельності подальшої переробки біогазу у теплову та електричну енергії. Способи підвищення енергоефективності здебільшого полягають у скорочені часу підігріву субстрату у біогазовому реакторі, зменшенні витрати електричної енергії на процес термостабілізації анаеробного зброджування, структурному поєднані енергетично ефективних систем перемішування та підігріву сировини у реакторах, впровадженні систем автоматичного керування процесами інтенсифікації біогазового виробництва. Реалізація цих дій дозволить встановити оптимальні геометричні розміри електротепломеханічної системи з автоматичним керуванням для перемішування та підігріву субстрату у біогазовому реакторі та суттєво підвищити енергетичну ефективність біогазових установок і подальшу переробку утвореного біогазу у теплову та електричну енергії. Наукова новизна. У результаті проведеного експериментального дослідження та аналізу отриманих даних встановлено, що за однакової потужності нагрівальних секцій зміна температури електричного нагрівального кабелю у кожній лопаті відбувається не однаково. Авторами встановлено, що середні значення температури секцій електричного нагрівального кабелю нижніх лопатей більше на 12.9% у порівнянні з верхніми лопатями електротепломеханічної системи. Авторами у ході експериментальних досліджень встановлено, що за використання системи підігріву, виконаної із електричного нагрівального кабелю, що вмонтований у лопаті двоярусної лопатевої мішалки, витрачаєтьсяW2=4.99·106 Джна процес початкового підігріву субстрату з 9.3°С до 35.8°С у біогазовому реакторі об’ємом 40 літрів. Тривалість самого підігріву складає 300 хв. У ході експериментальних досліджень авторами було встановлено енергетичну ефективність від розділення електротепломеханічної системи на секції підігріву, коли кожна лопать є окремою секцією з власним автоматичним регулюванням температури електричного нагрівального кабелю вмонтованого у відповідну секцію, при цьому споживання електричної енергії зменшується на 27.9%. Практична цінність. Отримані результати можуть бути використані при проектуванні, будівництві та модернізації систем інтенсифікації біогазового виробництва, а саме, перемішування та підігріву субстрату у біогазових установках. Це дозволить підвищити енергетичну ефективність процесу утворення біогазу та рентабельність його переробки у теплову та електричну енергії.

В докладе рассмотрены подходы к созданию модельно-информационной системы для научно-методической поддержки стратегических решений по декарбонизации экономики и энергетики России. В основу такой системы положена задача оптимизации технологической структуры топливно-энергетического баланса, как основного инструмента межотраслевого управления декарбонизацией на национальном и региональном уровнях.

В статье представлен обзор существующих подходов к понятию «национальная энергетическая безопасность». Произведена систематизация этих подходов, выполнена их сравнительная характеристика. Авторами обоснована необходимость осуществления диверсификации структуры энергопотребления для обеспечения национальной энергобезопасности. Проанализированы два подхода к диверсификации энергопотребления: за счет диверсификации поставщиков традиционных энергоресурсов и за счет увеличения внутреннего производства и использования возобновляемых источников энергии. На примере ЕС показана успешная диверсификация структуры энергопотребления в целях повышения политической и экономической устойчивости региона. ЕС планомерно переходит к использованию возобновляемых источников энергии, диверсифицирует поставщиков природного газа для того, чтобы уменьшить зависимость в случае сбоя или политического конфликта от одного импортера и увеличить энергетическую безопасность региона.

Цель исследования – разработка методических основ эффективного управления системой энергетического менеджмента на промышленном предприятии с учетом тенденций развития зеленой экономики и цифровизации производства в современных условиях. Объектом исследования является система энергетического менеджмента промышленного предприятия. Научная новизна исследования состоит в разработке теоретических основ и методических подходов на основе интеграции концепций экологической ответственности и цифровизации производства в систему энергетического менеджмента предприятия. Развита концепция дорожной карты внедрения системы энергетического менеджмента на предприятии в соответствии с принятой энергетической политикой и современными представлениями об энергоэффективности. Особенностью карты является планирование мероприятий, направленных на углубление цифровизации внутренней среды энергопотребления и соблюдение показателей результативности внедрения зеленой экономики, таких как снижение выбросов диоксида углерода, доля невозобновляемых ресурсов в структуре энергопотребления, доля повторного использования энергии в производстве. Предложенная концепция позволит достичь энергоэффективности бизнес-процессов с учетом современных подходов к ответственному энергоменеджменту на промышленном предприятии. The purpose of the study is to develop methodological foundations for the effective management of the energy management system at an industrial enterprise, taking into account the trends in the development of a green economy and digitalization of production in modern conditions. The object of the study is the energy management system of an industrial enterprise. The scientific novelty of the research lies in the development of theoretical foundations and methodological approaches based on the integration of the concepts of environmental responsibility and digitalization of production into the energy management system of an enterprise. The concept of a roadmap for the implementation of an energy management system at an enterprise has been developed in accordance with the adopted energy policy and modern ideas about energy efficiency. A feature of the map is the planning of activities aimed at deepening the digitalization of the internal environment of energy consumption and compliance with the performance indicators of the implementation of the green economy, such as reducing carbon dioxide emissions, the share of non-renewable resources in the structure of energy consumption, the share of energy reuse in production. The proposed concept will allow achieving energy efficiency of business processes, taking into account modern approaches to responsible energy management at an industrial enterprise.

Статья посвящена описанию разработанных программных средств сбора и анализа данных об энергопотреблении вычислительных ресурсов. Авторами предложен алгоритм энергоэффективного планирования суперкомпьютерных заданий, позволяющий выбирать оптимальную вычислительную систему с учетом энергозатрат на вычисления и допустимого увеличения времени выполнения. Представлены результаты экспериментов с тестовым набором приложений и результатами запуска реальных заданий пользователей МСЦ РАН., The article discusses software tools designed to perform energy-efficient scheduling of user tasks on the resources of concurrently operating computing systems of supercomputer centers. The authors of the article presented an algorithm for energy-efficient scheduling of supercomputer tasks which makes it possible to choose a computing system, taking into account the energy consumption of parallel applications and an allowable increase in the execution time of a parallel program. In the course of experiments with a test set of tasks and the results of launching real user tasks of the JSCC of RAS, the dependence between the energy consumption of launched applications and their execution time was derived., Труды НИИСИ РАН, Выпуск 4 2022, Pages 48-55

The article is devoted to the development of an intelligent information system for managing contractual relations with electricity consumers. Implemented on the 1C:Enterprise platform, the application solutionprovides for the performance of such functions as keeping records of energy consumption by clients, processingdata and generating reports on the supply of electricity, analyzing counterparties according to certain criteria, andcreating new contract terms with each client., Экономика и предпринимательство, Выпуск 3 (140) 2022, Pages 1415-1419

In this work we study characteristics of the III-V microdisk lasers bonded onto silicon board. The bonding of microdisk lasers to the silicon substrate reduces their thermal resistance. Here we show improvement in output power, lasing threshold, dynamic characteristics and energy consumption in microdisk lasers with diameters of 31 μm and 19 μm by comparison of the characteristics obtained before and after bonding. Also, estimation of energy-to-data ratio was performed at 13oC and 20oC for a 19 μm microdisk lasers after bonding., В данной работе исследуются характеристики микродисковых лазеров, перенесенных на кремниевую подложку. Перенос микродисковых лазеров на кремниевую подложку снижает их тепловое сопротивление, что приводит к улучшению порога генерации, выходной оптической мощности, динамических характеристик и энергопотребления в микродисковых лазерах диаметром 19 мкм и 31 мкм.

В данной статье рассматриваются системы мониторинга и управления зданиями «умный дом» как способ оптимизации потребления ресурсов. Описано положение решений для «умного дома» на рынке. Рассмотрен функциональный состав и структурный состав умного дома, показана возможная схема функционирования системы для жилых многоэтажных зданий, а также зданий, использующихся в качестве гостиницы, перечислен возможный список используемых в системе устройств. На примере гостиницы и жилого дома показано как снижаются расходы ресурсов. Основной вывод статьи в том, что благодаря внедрению систем мониторинга и управления ресурсами в здания разного назначения можно значительно снизить расходы, что является решением проблемы для тех людей или элементов экономики, у которых есть проблемы с излишним потреблением ресурсов.

Современная мировая экономика, функционирующая в условиях глобального энергетического кризиса, в значительной степени развивается под влиянием динамики мировых цен на энергоносители. В процессе исследования использован системный и аналитический методы, метод обобщения данных международных и российских обзоров, данных Росстата и Министерства энергетики Российской Федерации. Выявлены и обоснованы основные тенденции современного развития мирового рынка нефти на основе данных международных обзоров соглашений ОПЕК и ОПЕК+. Рассмотрены факторы, влияющие на динамику цен и объёмов добычи энергоресурсов в настоящее время. Определена динамика квот на добычу нефти по странам мира, а также проанализированы тенденции в сфере ценообразования с участием соглашений ОПЕК и ОПЕК+, проблемы влияния современного коронакризиса на состояние спроса на энергоносители. Выполнен анализ современного состояния и динамики мирового рынка нефти под влиянием санкционной политики со стороны развитых стран. Сформулированы выводы относительно перспектив дальнейшего развития мирового рынка энергоресурсов, а также динамики цен на ближайшую перспективу., Introduction.Today, the development of the world economy operating in the context of the global energy crisis is significantly affected by the dynamics of world energy prices. The purpose of the article is to provide a scientific analysis of the current pricing policy in the global energy market and identify the main trends in the transformation of the oil market under the sanctions policy. Methods.The study used the systemic and analytical methods, the method of data integration from international and Russian reviews, the Federal State Statistics Service (Rosstat) and the Ministry of Energy of the Russian Federation. Results. The key trends in the modern development of the world oil market were identified and substantiated based on the data from international reviews of the OPEC and OPEC+ agreements. The study showed that price setting in the oil market is rather ambiguous, and at different times it depends on various factors. Initially, in the early 40s of the 20thcentury, the price of the energy resource was determined in accordance with the cost-plus principle, which means summing up the price with a markup to cover the costs. With the beginning of its vigorous activities, OPEC used the netback pricing principle, according to which the market price of oil was calculated by subtracting the costs of its transportation from the places of production. Currently, there is a single clear relation between the OPEC basket price and the GDP of countries. The impact of factors unrelated to OPEC is growing, among which are, first of all, the intensification of the sanctions policy by developed countries, the increased influence of the futures market, political manipulation in the oil market, as well as the increase in the intermediary interest rates in the resale of oil products and taxation on the final product. Conclusions. The scientific analysis shows that the most significant factors influencing the price formation in the world oil market include the following: the factor of economic policy; the factor of scientific and technical progress; the current condition and forecast of proven and potential oil reserves; the actual state and the pace of development of the world economy, primarily the GDP growth rate. Additionally, institutional changes in the oil sector, as well as changes in oil legislation, are of great importance., ВЕСТНИК ПОВОЛЖСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. СЕРИЯ: ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ, Выпуск 1 (53) 2022, Pages 66-75

On the basis of numerous literature data, the analysis of the role and efficiency of modern energy potential from the standpoint of production efficiency of both marketable products and waste, including energy losses and related efficiency of various energy sources. The role of society's energy dependence in ensuring its overall well-being is shown. An approach to the analysis of the efficiency of known energy sources from the standpoint of their impact on the quality of existing technological processes, in particular, on the processes of waste generation. An attempt is made to substantiate the further unpromising nature of hydrocarbon energy for future technologies. Some energy alternatives are considered. Hydrocarbon combustion is gradually becoming both economically and thermodynamically unjustified process in almost all its manifestations. Because in any case, the concentrated energy of raw materials is converted into energy by the most inefficient methods: combustion, heating of steam or other coolant. The entropy of the process is usually very high. Most of the energy is dissipated in the form of heat, pollutes the environment and is lost as a material substance for further use. It is concluded that modern energy is positioned not only as a resource of opportunities for the well-being of modern society, but also as a source of a huge amount of pollution that affects the human environment. Resources of hydrocarbon energy, despite known fears, will not run out soon, due to their diversity and prevalence on the planet, but today it becomes clear the irrationality of its use in technological processes and for domestic use. The development of new hydrocarbon energy sources requires its development regardless of the existing structure of economic and social relations aimed at the use of coal, oil and natural gas. To some extent, this is becoming one of the most pressing challenges for modern engineering., На основании и многочисленных литературных данных выполнен анализ роли и эффективности современного энергетического потенциала с позиций эффективности производства как товарной продукции, так и отходов, отнеся к ним и энергетические потери и связанную с ними эффективность использования различных источников энергии. Показана роль энергетической зависимости общества в обеспечении его совокупного благосостояния. Предложен подход к анализу эффективности известных источников энергии с позиций их влияния на качество существующих технологических процессов, в частности, на процессы отходообразования. Сделана попытка обосновать дальнейшую неперспективность углеводородной энергетики для будущих технологий. Рассмотрены некоторые энергетические альтернативы., На підставі численних літературних даних зроблено аналіз ролі та ефективності сучасного енергетичного потенціалу з як позицій ефективності виробництва товарної продукції, так і утворення відходів, віднісши до них і енергетичні втрати, і пов'язану з ними ефективність використання різних джерел енергії. Показано роль енергетичної залежності суспільства в забезпеченні його сукупного добробуту. Запропоновано підхід до аналізу ефективності відомих джерел енергії з позицій їх впливу на якість наявних технологічних процесів, зокрема, на процеси відходоутворення. Зроблено спробу обґрунтувати подальшу неперспективність вуглеводневої енергетики для майбутніх технологій. Розглянуто деякі енергетичні альтернативи. Спалювання вуглеводнів майже у всіх його проявах поступово стає як економічно, так і термодинамічно невиправданим процесом. Оскільки в будь-якому випадку сконцентрована енергія сировини перетворюється в енергію за допомогою найбільш неефективних методів: горіння, нагрівання пара або іншого теплоносія. Ентропія процесу при цьому, як правило, дуже висока. Значна частина енергії розсіюється у вигляді тепла, забруднює навколишнє середовище і втрачається, як матеріальна субстанція, для подальшого використання. Зроблено висновок, що сучасна енергетика позиціонується не тільки як ресурс можливостей для добробуту сучасного суспільства, але і як джерело величезної кількості забруднень, що впливають на середовище проживання людини. Ресурси вуглеводневої енергетики, незважаючи на відомі побоювання, скінчаться ще не скоро, через їх різноманіття і поширеність на планеті, але вже сьогодні стає очевидним нераціональність її використання в технологічних процесах і для побутових потреб. Розробка нових вуглеводневих джерел енергії потребує розвитку незалежно від сформованої структури економічних і соціальних відносин, спрямованих на застосування вугілля, нафти, природного газу. Певною мірою це стає однією з найбільш актуальних завдань для сучасної інженерії.

Проблема скорочення енергоспоживання шляхом запровадження енергоефективних технологій сьогодні стоїть перед усіма університетами світу. Заклади вищої освіти, особливо в країнах, що розвиваються, та з транзитивною економікою, часто стикаються зі значними бар’єрами при досягненні цієї мети. Частково ці перешкоди у держав, що розвиваються, пов’язані з технічними обмеженнями. Проте більшість з них належать саме до організаційних, економікофінансових, соціальних та освітніх, як це має місце в транзитивних економіках. Ця ситуація актуалізує питання ідентифікації бар’єрів енергозбереженню в університетських кампусах і формування комплексу організаційно-економічних та мотиваційних заходів щодо системної реалізації потенціалу енергозбереження у закладах вищої освіти. Результати дослідження на прикладі Сумського державного університету (Україна) підтверджують вирішальну роль ініціативної команди енергоменеджерів, необхідність визнання і постійної підтримки керівництвом енергоефективного розвитку університету, широкого залучення викладачів і студентів до енергозберігаючої діяльності. Створення відтворювального фонду енергоефективності в університеті може суттєво допомогти подолати брак інвестицій та проблему тривалої окупності енергоефективних та "зелених" енерготехнологій. Крім того, популяризація досягнень закладу освіти з енергозбереження шляхом налагодження ефективної комунікації з усіма стейкхолдерами, формування системи морального та економічного стимулювання до енергозберігаючої діяльності активно спряє успішній розбудові енергоефективної політики університету. Проблема сокращения энергопотребления путем внедрения энергоэффективных технологий сегодня стоит перед всеми университетами мира. Высшие учебные заведения, особенно в развивающихся странах и с транзитивной экономикой, часто сталкиваются со значительными барьерами при достижении этой цели. В развивающихся государствах эти препятствия частично связаны с техническими ограничениями. Однако большинство из них принадлежат именно к организационным, экономико-финансовым, социальным и образовательным, как это имеет место в транзитивных экономиках. Сложившаяся ситуация актуализирует вопросы идентификации барьеров энергосбережению в университетских кампусах и формирования комплекса организационно-экономических и мотивационных мероприятий по системной реализации потенциала энергосбережения в высших учебных заведениях. Результаты исследования на примере Сумского государственного университета (Украина) подтверждают критическую роль инициативной команды энергоменеджеров, необходимость признания и постоянной поддержки руководством энергоэффективного развития университета, широкого привлечения преподавателей и студентов к энергосберегающей деятельности. Создание воспроизводственного фонда энергоэффективности в университете может помочь преодолеть нехватку инвестиций и проблему длительной окупаемости энергоэффективных и "зеленых" энерготехнологий. Кроме того, популяризация достижений учебного заведения в сфере энергосбережения путем налаживания эффективной коммуникации со всеми стейкхолдерами, формирование системы морального и экономического стимулирования энергосберегающей деятельности будет активно содействовать успешному развитию энергоэффективной политики университета. Recently, universities all over the world challenge the problem of reducing energy consumption through the introduction of energy efficient technologies. Higher educational institutions, especially in emerging and developing economies, often face significant barriers to achieving this goal. In developing countries, these obstacles are partly due to technical constraints. However, most of them belong to the organizational, economic, financial, social and educational ones, as is the case in emerging economies. This situation brings up to date the issues of identifying barriers to energy saving on university campuses as well as forming a set of organizational, economic and motivational measures for the energy saving potential implementation in higher educational institutions. On the example of Sumy State University (Ukraine), the study proves a crucial role of the initiative team of energy managers, the necessity of recognition and constant support of the university’s energy efficient development by the topmanagement and wide involvement of teachers and students in energy saving activities. Creating a revolving energy efficiency fund at the university may significantly help to overcome the luck of investment and long-term payback of energy efficient and green energy technologies. In addition, both the promotion of the university’s energy saving achievements by establishing effective communication with all stakeholders and the formation of a system of moral and economic incentives for energy saving essentially contribute to the successful development of energy efficiency policy of the educational institution. The experience of Sumy State University as a case study proves that a systematic approach to the organization of energy saving activities in the university campus based on the continuous improvement of management mechanisms allows achieving the goals of energy efficiency, even with many barriers.

The article substantiates the necessity and relevance of the introduction of progressive energy efficiency systems at industrial enterprises. It is shown that in Ukraine in 2020 only 43.1% of energy resources are used efficiently, according to the data of the energy efficiency rating. In 2019, this figure was higher - 54%. The analysis of the use of energy resources in industry, services, agriculture and the housing sector in Ukraine, as well as in the countries of the European Union. The issues of organizing energy efficiency benchmarking for industrial enterprises of Ukraine are considered. The main attention is paid to an integrated approach, which consists in creating a regulatory framework and organizing information support during benchmarking. The experience of the EU countries in solving the problem of technical regulation of energy efficiency benchmarking and the possibility of its use in international entrepreneurship is considered. Only the main stages of energy saving benchmarking are considered in detail, which include: selection of a benchmark, comparison and assessment, positioning of the research object and determination of leaders and outsiders, grouping benchmarking partners by energy efficiency level, identification of the gap, identification of the causes of inefficient energy consumption, determination of the scale and nature of the problem. The introduction of an energy efficiency benchmarking system on a regular basis as a control and planning subsystem as part of an energy management system will make it possible to track changes in the energy efficiency indicators of the production system and its structural objects, the level of energy efficiency over time, negative trends and causes of their occurrence, to assess the effectiveness of adaptation of the best principles of efficient energy consumption in own conditions and the effectiveness of the implementation of energy-saving measures, which will contribute to the continuous improvement of the production system and its facilities., В статье обосновано необходимость и актуальность внедрения на промышленных предприятиях прогрессивных систем энергоэффективности. Показано, что в Украине в 2020 году только 43,1% энергоресурсов используется эффективно, свидетельствуют данные рейтинга энергоэффективности. В 2019 году этот показатель был выше - 54%. Проведен анализ использования энергоресурсов в промышленности, сфере услуг, сельском хозяйстве и жилищном секторе в Украине, а также в странах Евросоюза. Рассмотрены вопросы организации бенчмаркинга энергоэффективности для промышленных предприятий Украины. Основное внимание уделяется комплексному подходу, который заключается в создании нормативной базы и организации информационной поддержки при проведении бенчмаркинга. Рассматривается опыт стран Евросоюза в решении задачи технического регулирования бенчмаркинга энергоэффективности и возможности его использования в международном предпринимательстве. Подробно рассмотрены только основные этапы проведения бенчмаркинга энергосбережения, к которыми отнесены: выбор эталона, сравнение и оценка, позиционирование объекта исследования и определения лидеров и аутсайдеров, группировка партнеров бенчмаркинга по уровню энергоэффективности, идентификация разрыва, выявление причин неэффективного энергопотребления, определение масштаба и природы проблемы. Внедрение системы бенчмаркинга энергоэффективности на регулярной основе как подсистемы контроля и планирования в составе системы энергетического менеджмента позволит отслеживать изменения показателей энергоэффективности производственной системы и ее структурных объектов, уровня эффективности энергопотребления во времени, негативные тенденции и причины их возникновения, оценивать эффективность адаптации лучших приктики эффективного энергопотребления в собственных условий и результативность внедрения энергосберегающих мероприятий, что будет способствовать постоянному усовершенствованию производственной системы и ее объектов, У статті обґрунтовано необхідність і актуальність впровадження на промислових підприємствах прогресивних систем енергоефективності. Показано, що в Україні в 2020 році тільки 43,1% енергоресурсів використовується ефективно, свідчать дані рейтингу енергоефективності. У 2019 цей показник був вищий - 54%. Проведено аналіз використання енергоресурсів у промисловості, сфері послуг, сільському господарстві та житловому секторі в Україні, а також в країнах Євросоюзу. Розглянуто питання організації бенчмаркінгу енергоефективності для промислових підприємств України. Основна увага приділяється комплексному підходу, який полягає в створенні нормативної бази та організації інформаційної підтримки при проведенні бенчмаркінгу. Розглядається досвід країн Євросоюзу у вирішенні завдання технічного регулювання бенчмаркінгу енергоефективності та можливості його використання в міжнародному підприємництві. Детально розглянуті тільки основні етапи проведення бенчмаркінгу енергозбереження, до яких віднесено: вибір еталона, порівняння і оцінка, позиціонування об'єкта дослідження і визначення лідерів і аутсайдерів, угруповання партнерів бенчмаркінгу за рівнем енергоефективності, ідентифікація розриву, виявлення причин неефективного енергоспоживання, визначення масштабу і природи проблеми. Впровадження системи бенчмаркінгу енергоефективності на регулярній основі як підсистеми контролю та планування в складі системи енергетичного менеджменту дозволить відстежувати зміни показників енергоефективності виробничої системи та її структурних об'єктів, рівня ефективності енергоспоживання в часі, негативні тенденції і причини їх виникнення, оцінювати ефективність адаптації кращих приктики ефективного енергоспоживання в власних умов і результативність впровадження енергозберігаючих заходів, що сприятиме постійному удосконаленню виробничої системи і її об'єктів

The article substantiates the necessity and relevance of the introduction of progressive energy efficiency systems at industrial enterprises. It is shown that in Ukraine in 2020 only 43.1% of energy resources are used efficiently, according to the data of the energy efficiency rating. In 2019, this figure was higher - 54%. The analysis of the use of energy resources in industry, services, agriculture and the housing sector in Ukraine, as well as in the countries of the European Union. The issues of organizing energy efficiency benchmarking for industrial enterprises of Ukraine are considered. The main attention is paid to an integrated approach, which consists in creating a regulatory framework and organizing information support during benchmarking. The experience of the EU countries in solving the problem of technical regulation of energy efficiency benchmarking and the possibility of its use in international entrepreneurship is considered. Only the main stages of energy saving benchmarking are considered in detail, which include: selection of a benchmark, comparison and assessment, positioning of the research object and determination of leaders and outsiders, grouping benchmarking partners by energy efficiency level, identification of the gap, identification of the causes of inefficient energy consumption, determination of the scale and nature of the problem. The introduction of an energy efficiency benchmarking system on a regular basis as a control and planning subsystem as part of an energy management system will make it possible to track changes in the energy efficiency indicators of the production system and its structural objects, the level of energy efficiency over time, negative trends and causes of their occurrence, to assess the effectiveness of adaptation of the best principles of efficient energy consumption in own conditions and the effectiveness of the implementation of energy-saving measures, which will contribute to the continuous improvement of the production system and its facilities., В статье обосновано необходимость и актуальность внедрения на промышленных предприятиях прогрессивных систем энергоэффективности. Показано, что в Украине в 2020 году только 43,1% энергоресурсов используется эффективно, свидетельствуют данные рейтинга энергоэффективности. В 2019 году этот показатель был выше - 54%. Проведен анализ использования энергоресурсов в промышленности, сфере услуг, сельском хозяйстве и жилищном секторе в Украине, а также в странах Евросоюза. Рассмотрены вопросы организации бенчмаркинга энергоэффективности для промышленных предприятий Украины. Основное внимание уделяется комплексному подходу, который заключается в создании нормативной базы и организации информационной поддержки при проведении бенчмаркинга. Рассматривается опыт стран Евросоюза в решении задачи технического регулирования бенчмаркинга энергоэффективности и возможности его использования в международном предпринимательстве. Подробно рассмотрены только основные этапы проведения бенчмаркинга энергосбережения, к которыми отнесены: выбор эталона, сравнение и оценка, позиционирование объекта исследования и определения лидеров и аутсайдеров, группировка партнеров бенчмаркинга по уровню энергоэффективности, идентификация разрыва, выявление причин неэффективного энергопотребления, определение масштаба и природы проблемы. Внедрение системы бенчмаркинга энергоэффективности на регулярной основе как подсистемы контроля и планирования в составе системы энергетического менеджмента позволит отслеживать изменения показателей энергоэффективности производственной системы и ее структурных объектов, уровня эффективности энергопотребления во времени, негативные тенденции и причины их возникновения, оценивать эффективность адаптации лучших приктики эффективного энергопотребления в собственных условий и результативность внедрения энергосберегающих мероприятий, что будет способствовать постоянному усовершенствованию производственной системы и ее объектов, У статті обґрунтовано необхідність і актуальність впровадження на промислових підприємствах прогресивних систем енергоефективності. Показано, що в Україні в 2020 році тільки 43,1% енергоресурсів використовується ефективно, свідчать дані рейтингу енергоефективності. У 2019 цей показник був вищий - 54%. Проведено аналіз використання енергоресурсів у промисловості, сфері послуг, сільському господарстві та житловому секторі в Україні, а також в країнах Євросоюзу. Розглянуто питання організації бенчмаркінгу енергоефективності для промислових підприємств України. Основна увага приділяється комплексному підходу, який полягає в створенні нормативної бази та організації інформаційної підтримки при проведенні бенчмаркінгу. Розглядається досвід країн Євросоюзу у вирішенні завдання технічного регулювання бенчмаркінгу енергоефективності та можливості його використання в міжнародному підприємництві. Детально розглянуті тільки основні етапи проведення бенчмаркінгу енергозбереження, до яких віднесено: вибір еталона, порівняння і оцінка, позиціонування об'єкта дослідження і визначення лідерів і аутсайдерів, угруповання партнерів бенчмаркінгу за рівнем енергоефективності, ідентифікація розриву, виявлення причин неефективного енергоспоживання, визначення масштабу і природи проблеми. Впровадження системи бенчмаркінгу енергоефективності на регулярній основі як підсистеми контролю та планування в складі системи енергетичного менеджменту дозволить відстежувати зміни показників енергоефективності виробничої системи та її структурних об'єктів, рівня ефективності енергоспоживання в часі, негативні тенденції і причини їх виникнення, оцінювати ефективність адаптації кращих приктики ефективного енергоспоживання в власних умов і результативність впровадження енергозберігаючих заходів, що сприятиме постійному удосконаленню виробничої системи і її об'єктів

Purpose. Investigation of the dependence of the energy consumption of mechanical mixers and determination of an energy-efficient type of mixing device to increase the energy efficiency of the biogas formation process and the profitability of further processing into thermal and electrical energy. Methodology. Determination and analysis of energy costs for mechanical mixers, comparison and determination of their energy consumption in the process of biogas formation, generalization of the results. Findings. Biogas technologies play an important role in the formation of a modern energy system. The profitability of which directly depends on the energy efficiency of the processes of intensification of anaerobic fermentation. The process of anaerobic fermentation of waste is long, so one of the main methods of intensification of biogas production is the mixing of waste during anaerobic fermentation. Despite the large number of different types of mixing devices and systems, the main task of mixing is to create a homogeneous substance with the same temperature, acidity and other physicochemical components at any point in the volume of the substance. There is a need to increase the energy efficiency of the processes of intensification of anaerobic fermentation and the profitability of further processing of biogas into heat and electricity. Ways to improve energy efficiency are in certain dependences of the energy consumption of mechanical mixers, the choice of an energy-efficient type of mixer, certain criteria that significantly affect the consumption of electrical energy for mixing, the study of the vectors of propagation of flows created by the mixer. The implementation of these actions will allow you to establish the optimal geometric dimensions of the mixer and significantly increase the energy efficiency of biogas plants and further processing of the resulting biogas into thermal and electrical energy. Originality. The analysis of the reasons for different values of the Euler criterion for mechanical mixers is carried out with the same mode of the substance motion, its level and volume in the tank and other equal parameters. A comparative analysis of energy costs for the most common types of mechanical mixers in biogas reactors is carried out. It has been established that the use of a two-tier paddle mixer, which has two blades per tier, requires the least amount of energy to mix waste in a biogas reactor with a volume . Practical value. The data presented in this paper can be used in the design, construction and modernization of biogas plants. The direction of necessary further scientific researches is determined, the realization of which will increase the energy efficiency of biogas production and the profitability of further processing of biogas into thermal and electric energy., Цель работы. Исследование зависимости энергетических затрат механических мешалок и определения энергоэффективного типа перемешивающего устройства для повышения энергетической эффективности процесса образования биогаза и рентабельности дальнейшей переработки в тепловую и электрическую энергии. Методы исследования. Определение и анализ энергетических затрат для механических мешалок, сравнения и определения их энергопотребления в процессе образования биогаза, обобщение полученных результатов. Полученные результаты. В формировании современной энергетической системы важную роль играют биогазовые технологии. Рентабельность которых напрямую зависит от энергоэффективности процессов интенсификации анаэробного сбраживания. Процесс анаэробного сбраживания отходов является долговременным, поэтому одним из основных методов интенсификации биогазового производства является перемешивание отходов в процессе анаэробного брожения. Несмотря на большое количество различных типов перемешивающих устройств и систем, основная задача перемешивания заключается в создании однородного вещества с одинаковой температурой, кислотностью и другими физико-химическими составляющими в любой точке объема вещества. Существует необходимость повышения энергоэффективности процессов интенсификации анаэробного сбраживания и рентабельности дальнейшей переработки биогаза в тепловую и электрическую энергии. Пути повышения энергоэффективности заключаются в определенные зависимости энергетических затрат механических мешалок, выборе энергоэффективного типа мешалки, определенные критериев, которые существенно влияют на потребление электрической энергии на перемешивание, исследовании векторов распространения потоков, создаваемых мешалкой. Реализация этих действий позволит установить оптимальные геометрические размеры мешалки и существенно повысить энергетическую эффективность биогазовых установок и дальнейшую переработку образовавшегося биогаза в тепловую и электрическую энергии. Научна новизна. Проведен анализ причин различных значений критерия Эйлера для механических мешалок при одинаковом режима движения вещества ее уровня и объема в резервуаре и прочих равных параметрах. Проведен сравнительный анализ энергетических затрат для наиболее распространенных в биогазовых реакторах типов механических мешалок. Установлено, что использование двухъярусной лопастной мешалки, в которой по две лопасти на ярус необходимо наименьшее количество энергии на перемешивание отходов в биогазовых реакторе объемом . Практическая ценность. Приведенные в работе данные могут быть использованы при проектировании, строительстве и модернизации биогазовых установок. Определено направление необходимых дальнейших научных исследований, реализация которых повысит энергетическую эффективность биогазового производства и рентабельность дальнейшей переработки биогаза в тепловую и электрическую энергии., Мета роботи. Дослідження залежності енергетичних витрат механічних мішалок та визначення енергоефективного типу перемішуючого пристрою для підвищення енергетичної ефективності процесу утворення біогазу та рентабельності подальшої переробки у теплову та електричну енергії. Методи дослідження. Визначення та аналіз енергетичних витрат для механічних мішалок, порівняння та визначення їх енергоспоживання у процесі утворення біогазу, узагальнення отриманих результатів. Отримані результати. У формуванні сучасної енергетичної системи важливу роль відіграють біогазові технології. Рентабельність яких безпосередньо залежить від енергоефективності процесів інтенсифікації анаеробного зброджування. Процес анаеробного зброджування відходів є довготривалим, тому одним з основних методів інтенсифікації біогазового виробництва є перемішування відходів у процесі анаеробного бродіння. Не зважаючи на велику кількість різноманітних типів перемішуючих пристроїв та систем, основне завдання перемішування полягає у створенні однорідної речовини з однаковою температурою, кислотністю та іншими фізико-хімічними складовими у будь-якій точці об’єму речовини. Існує необхідність підвищення енергоефективності процесів інтенсифікації анаеробного зброджування та рентабельності подальшої переробки біогазу у теплову та електричну енергії. Шляхи підвищення енергоефективності полягають у визначені залежності енергетичних витрат механічних мішалок, виборі енергоефективного типу мішалки, визначені критеріїв, що суттєво впливають на споживання електричної енергії на перемішування, досліджені векторів розповсюдження потоків, що створюються мішалкою. Реалізація цих дій дозволить встановити оптимальні геометричні розміри мішалки та суттєво підвищити енергетичну ефективність біогазових установок та подальшу переробку утвореного біогазу у теплову та електричну енергії. Наукова новизна. Проведено аналіз причин різних значень критерію Ейлера для механічних мішалок за однакового режиму руху речовини її рівня і об’єму у резервуарі та інших однакових параметрах. Проведено порівняльний аналіз енергетичних витрат для найбільш розповсюджених у біогазових реакторах типів механічних мішалок. Встановлено, що використання двоярусної лопатевої мішалки, у якої по дві лопаті на ярус необхідно найменша кількість енергії на перемішування відходів у біогазовому реакторі об’ємом . Практична цінність. Приведені у роботі дані можуть бути використані при проектуванні, будівництві та модернізації біогазових установок. Визначено напрям необхідних подальших наукових досліджень, реалізація яких підвищить енергетичну ефективність біогазового виробництва та рентабельність подальшої переробки біогазу у теплову та електричну енергії.

The subject of the research is the methods of constructing and training neural networks as a nonlinear modeling apparatus for solving the problem of predicting the energy consumption of metallurgical enterprises. The purpose of this work is to develop a model for forecasting the consumption of the power system of a metallurgical enterprise and its experimental testing on the data available for research of PJSC "Dneprospetsstal". The following tasks have been solved: analysis of the time series of power consumption; building a model with the help of which data on electricity consumption for a historical period is processed; building the most accurate forecast of the actual amount of electricity for the day ahead; assessment of the forecast quality. Methods used: time series analysis, neural network modeling, short-term forecasting of energy consumption in the metallurgical industry. The results obtained: to develop a model for predicting the energy consumption of a metallurgical enterprise based on artificial neural networks, the MATLAB complex with the Neural Network Toolbox was chosen. When conducting experiments, based on the available statistical data of a metallurgical enterprise, a selection of architectures and algorithms for learning neural networks was carried out. The best results were shown by the feedforward and backpropagation network, architecture with nonlinear autoregressive and learning algorithms: Levenberg-Marquard nonlinear optimization, Bayesian Regularization method and conjugate gradient method. Another approach, deep learning, is also considered, namely the neural network with long short-term memory LSTM and the adam learning algorithm. Such a deep neural network allows you to process large amounts of input information in a short time and build dependencies with uninformative input information. The LSTM network turned out to be the most effective among the considered neural networks, for which the indicator of the maximum prediction error had the minimum value. Conclusions: analysis of forecasting results using the developed models showed that the chosen approach with experimentally selected architectures and learning algorithms meets the necessary requirements for forecast accuracy when developing a forecasting model based on artificial neural networks. The use of models will allow automating high-precision operational hourly forecasting of energy consumption in market conditions. Keywords: energy consumption; forecasting; artificial neural network; time series., Предметом исследования являются методы построения и обучения нейронных сетей как аппарата нелинейного моделирования для решения задачи прогнозирования энергопотребления металлургических предприятий. Целью данной работы является разработка модели прогнозирования потребления энергосистемы металлургического предприятия и его экспериментальное испытание на доступных для исследования данных ЧАО "Днепроспецсталь". Решены следующие задачи: анализ временного ряда электропотребления; построение модели, с помощью которой обрабатываются данные об электропотреблении за исторический период; построение как можно более точного прогноза фактического объема электроэнергии на сутки вперед; оценка качества прогноза. Использованы методы: анализа временных рядов, нейросетевого моделирования, краткосрочного прогнозирования энергопотребления в металлургической промышленности. Полученные результаты: для разработки модели прогнозирования энергопотребления металлургического предприятия на основе искусственных нейронных сетей был выбран комплекс MATLAB с пакетом инструментов Neural Network Toolbox. При проведении экспериментов на основе доступных статистических данных металлургического предприятия был выполнен отбор архитектур и алгоритмов обучения нейронных сетей. Лучшие результаты показали сеть прямого распространения данных и обратного распространения ошибки, архитектура с нелинейной авторегрессией и алгоритмами обучения: нелинейной оптимизации Levenberg-Marquard, метод Bayesian Regularization и метод сопряженных градиентов. Также рассмотрен другой подход – глубокое обучение, а именно нейронная сеть с длинной краткосрочной памятью LSTM и алгоритмом обучения adam. Такая глубокая нейронная сеть позволяет обрабатывать большие объемы входной информации за малое время и строить зависимости при неинформативной входной информации. Наиболее эффективной среди рассмотренных нейронных сетей оказалась сеть LSTM, у которой показатель максимальной ошибки прогнозирования имел минимальное значение. Выводы: анализ результатов прогнозирования с использованием разработанных моделей показал, что выбранный подход с экспериментально отобранными архитектурами и алгоритмами обучения удовлетворяет необходимым требованиям точности прогноза при разработке модели прогнозирования на базе искусственных нейронных сетей. Применение моделей позволит автоматизировать высокоточное оперативное почасовое прогнозирование энергопотребления в рыночных условиях. Ключевые слова: энергопотребление; прогнозирование; искусственная нейронная сеть; временной ряд., Предметом дослідження є методи побудови і навчання нейронних мереж як апарату нелінійного моделювання для розв'язання задачі прогнозування енергоспоживання металургійних підприємств. Метою даної роботи є розробка моделі прогнозування споживання енергосистеми металургійного підприємства і його експериментальне випробування на доступних для дослідження даних ПрАТ "Дніпроспецсталь". Вирішені наступні завдання: аналіз часового ряду електроспоживання; побудова моделі, за допомогою якої обробляються дані про електроспоживання за історичний період; побудова якомога точнішого прогнозу фактичного обсягу електроенергії на добу вперед; оцінка якості прогнозу. Використано методи: аналізу часових рядів, нейромережевого моделювання, короткострокового прогнозування енергоспоживання в металургійній промисловості. Отримані результати: для розробки моделі прогнозування енергоспоживання металургійного підприємства на основі штучних нейронних мереж був обраний комплекс MATLAB з пакетом інструментів Neural Network Toolbox. При проведенні експериментів на основі доступних статистичних даних металургійного підприємства було виконано відбір архітектур і алгоритмів навчання нейронних мереж. Кращі результати показали мережа прямого поширення даних і зворотного поширення помилки, архітектура з нелінійною авторегресією і алгоритмами навчання: нелінійної оптимізації Levenberg-Marquard, метод Bayesian Regularization й метод сполучених градієнтів. Також розглянуто інший підхід – глибоке навчання, а саме нейронна мережа з довгою короткостроковою пам'яттю LSTM і алгоритмом навчання adam. Така глибока нейронна мережа дозволяє обробляти великі обсяги вхідної інформації за короткий час і будувати залежності за неінформативної вхідної інформації. Найбільш ефективною серед розглянутих нейронних мереж виявилася мережа LSTM, у якій показник максимальної помилки прогнозування мав мінімальне значення. Висновки: аналіз результатів прогнозування з використанням розроблених моделей показав, що обраний підхід з експериментально відібраними архітектурою і алгоритмами навчання задовольняє необхідним вимогам точності прогнозу при розробці моделі прогнозування на базі штучних нейронних мереж. Застосування моделей дозволить автоматизувати високоточне оперативне погодинне прогнозування енергоспоживання в ринкових умовах. Ключові слова: енергоспоживання; прогнозування; штучна нейронна мережа; часовий ряд.