| 1. | Наименование проекта | Применение нейросетевых технологий для построения адаптивных систем управления автономными гибридными энергетическими комплексами на основе водородных топливных элементов |
|---|---|---|
| 2. | Регистрационный номер ЦИТИС: | 124022800191-6 |
| 3. | Исполнитель | Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева |
| 4. | Ведомственная принадлежность | Минобрнауки России - образование |
| 5. | Заказчик | РНФ |
| 6. | Вид финансирования | грант |
| 7. | Вид НИОКТР | Поисковая НИР |
| 8. | Приоритетное направление (основное), согласно Указу Президента Российской Федерации от 7 июля 2011 года № 899 | Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика |
| 9. | Приоритетное направление (дополнительное), согласно Указу Президента Российской Федерации от 7 июля 2011 года № 899 | Нет данных |
| 10. | Критическая технология (основная), согласно Указу Президента Российской Федерации от 7 июля 2011 года № 899 | Технологии новых и возобновляемых источников энергии, включая водородную энергетику |
| 11. | Критическая технология (дополнительная), согласно Указу Президента Российской Федерации от 7 июля 2011 года № 899 | Технологии создания энергосберегающих систем транспортировки, распределения и использования энергии |
| 12. | Приоритет Стратегии НТР России, согласно Указу Президента Российской Федерации от 28 февраля 2024 г. № 145 | Переход к экологически чистой и ресурсосберегающей энергетике, повышение эффективности добычи и глубокой переработки углеводородного сырья, формирование новых источников энергии, способов ее передачи и хранения |
| 13. | Приоритетное направление научно-технологического развития РФ, согласно Указу Президента Российской Федерации от 18 июня 2024 года № 529 | |
| 14. | Важнейшая наукоемкая технология (основная), согласно Указу Президента Российской Федерации от 18 июня 2024 года № 529 | |
| 15. | Важнейшая наукоемкая технология (дополнительная), согласно Указу Президента Российской Федерации от 18 июня 2024 года № 529 | |
| 16. | Общее тематическое направление | Энергоэффективность и энергосбережение |
| 17. | Приоритетное арктическое направление (основное) | Новые материалы, возобновляемые и портативные источники энергии |
| 18. | Приоритетное арктическое направление (дополнительное) | Нет |
| 19. | Аннотация | Расширение использования водорода является одной из стратегических задач современной российской энергетики. Наиболее перспективными установками для производства электроэнергии из водорода считаются топливные элементы, которые уже в настоящее время обладают высоким потенциалом для применения в системах электроснабжения объектов арктических территорий, потребителей вдоль магистральных газопроводов, в местах развития водородных кластеров. Однако для достижения наилучших показателей при использовании энергетических комплексов на основе топливных элементов актуальным является развитие их систем управления. Как и для многих типов энергоустановок эффективность водородных топливных элементов существенно зависит от их загрузки – на выходной (вольтамперной) характеристике топливного элемента можно выделить области, при работе в которых расход водорода будет существенно отличаться. Однако важная особенность водородных топливных элементов заключается в их плохо формализуемом поведении. Выходные характеристики топливных элементов могут значительно изменяться под воздействием внешних (таких как, температура) и внутренних (связаны с деградационными процессами) факторов. В результате реальная мощность топливного элемента и расход водорода будут отличаться от планируемых значений, а границы областей, в которых работа топливного элемента не эффективна или не допустима, будут смещены. Если система управления не способна учитывать происходящие изменения, это приведет к повышению расхода водорода, снижению времени автономной работы системы и срока службы оборудования. Решение данной проблемы может быть достигнуто за счет перехода к самонастраивающимся адаптивным системам управления. В основе таких систем предполагается использовать данные, полученные путем прогнозирования изменений выходных характеристик топливных элементов с учетом изменений внешних и внутренних факторов. Проект направлен на решение проблемы обеспечения высокой эффективности и надежности работы гибридных энергетических комплексов на основе водородных топливных элементов в системах электроснабжения удаленных малообслуживаемых объектов. Задачами проекта являются обоснование подхода, разработка и исследование моделей систем управления гибридными энергетическими комплексами на основе водородных топливных элементов с применением технологий нейронных сетей, обеспечивающих адаптацию настроек систем управления к изменяющимся в процессе эксплуатации выходным характеристикам топливных элементов под воздействием внешних и внутренних факторов. Научная новизна проекта заключается в развитии методологии построения самонастраивающихся адаптивных систем управления гибридными энергетическими комплексами на основе водородных топливных элементов с применением технологий нейронных сетей. |
| 20. | Начало проекта | 01.01.2024 |
| 21. | Завершение проекта | 31.12.2025 |