Повышение эффективности электроснабжения вычислительных комплексов путем использования систем тригенерации
DOI:
https://doi.org/10.24160/0013-5380-2026-4-73-80Ключевые слова:
электрические сети, распределённая генерация, бесперебойное электроснабжение, фотоэлектрическая станция, энергетическая эффективностьАннотация
Статья посвящена исследованию эффективности применения гибридных систем тригенерации на базе возобновляемых источников энергии в системах электроснабжения центров обработки данных и других вычислительных комплексов. Актуальность исследований обусловлена стремительным ростом энергопотребления объектами цифровой инфраструктуры и ужесточением требований к бесперебойности их функционирования. Предложенная схема энергоснабжения объединяет традиционное сетевое подключение (выступающее в роли резервного источника), фотоэлектрическую станцию для генерации электроэнергии, вакуумные гелиоколлекторы для производства тепла и абсорбционную бромистолитиевую холодильную машину, преобразующую избыточное низкопотенциальное тепло в холод для систем кондиционирования серверных помещений. Разработана математическая модель, описывающая работу всех компонентов системы и позволяющая проводить детерминированный анализ энергетических балансов в зависимости от времени суток и сезона. Технико-экономическое обоснование подтверждает инвестиционную привлекательность проекта: срок окупаемости системы составляет 4,3 года при внутренней норме доходности 18,5 %, а себестоимость вырабатываемой комплексной энергии ниже действующих розничных тарифов. Дополнительным преимуществом является снижение углеродного следа объекта за счет замещения потребляемого органического топлива возобновляемыми источниками.
Библиографические ссылки
1. Тыбинь А. Как меняется потребность ЦОДов в электроэнергии с развитием ИИ. – Коммерсантъ, 2025, № 172, 19 сентября [Электрон. ресурс], URL: https://www.kommersant.ru/doc/8043060 (дата обращения 26.01.2026).
2. Филин С.А. Электроснабжение ЦОД: организация и стандарты [Электрон. ресурс], URL: https://pubdoc.ru/doc/202542/organizaciya-e-lektrosnabzheniya-centrov-obrabotki-dannyh (дата обращения 26.01.2026).
3. Какушина Е.Г, Шайтор Н.М., Якимович Б.А. Комплексный анализ региональных энергосистем с применением систем тригенерации и возобновляемых источников энергии. – Актуальные проблемы электроэнергетики: сб. научно-технических статей, 2025, с. 271–282.
4. Юлдашев З.Ш., Касобов Л.С., Балаев М.А. Комплексное получение тепловой и электрической энергии. – Политехнический вестник. Серия: Инженерные исследования, 2023, № 1 (61), с. 14–18.
5. Ильичев В.Ю., Кусачева С.А., Лыков И.Н. Исследование характеристик фотоэлектрических солнечных панелей. – Экология урбанизированных территорий, 2022, № 2, с. 34–39.
6. Бекиров Э.А., Велиляев С.М. Определение эффективности работы солнечного коллектора. – Агротехника и энергообеспечение, 2021, № 4 (33), с. 8–15.
7. Галузин Т.А., Джамалов Н.К. Обзор методов определения ёмкости и уровня заряда аккумуляторов. – Проблемы науки, 2020, № 4 (52). с. 21–24.
8. Кадочникова А.С., Чигирев А.В. Расчёт абсорбционной холодильной машины. – XIV Всероссийская научно-практическая конф. молодых ученых «Россия молодая», 2022, с. 21208.1–21208.3.
9. Соснина Е.Н. и др. Повышение эффективности децентрализованных систем электроснабжения. – Труды НГТУ им. Р. Е. Алексеева, 2018, № 3 (122), с. 81–91.
10. Юсупов Р.Д. и др. Применение солнечной энергии для нужд горячего водоснабжения в городе Казань. – Вестник Казанского государственного энергетического университета, 2022, т. 14. № 2 (54), с. 48–58.
11. Якимович Б.А., Малюк Е.Г., Какушина Е.Г. Перспективы развития распределённой энергетики в условиях полуострова Крым. – Энергетические установки и технологии, 2023, т. 9, № 1, с. 91–98.
12. Какушина Е.Г., Якимович Б.А., Шайтор Н.М. Системы тригенерации южных регионов России с использованием возобновляемых источников энергии. – Электроника, фотоника и киберфизические системы, 2025, т. 5, № S3, с. 66–82.
13. Какушина Е.Г. Инновационные методы генерирования и преобразования энергии. – Энергетические установки и технологии, 2023, т. 9, № 3, с. 54–57.
14. Аширова Р. Энергетика и экономика: современные вызовы и перспективы развития. – Инновационная наука, 2025, т. 1, № 9-2, с. 22–24.
15. Ефремова С.А., Зацепина А.Н. Внедрение тригенерационных установок как способ повышения эффективности энергосистем. – Молодой учёный, 2021, № 20 (362), с. 80–83.
16. Маларев В.И., Богданов И.А., Турышева А.В. Система тригенерации как средство повышения эффективности бинарных комплексов для производства электрической и тепловой энергии. – Промышленная энергетика, 2020, № 3, с. 21–27.
17. Пехова Е.А., Сухарева Е.В. Концепция развития электроэнергетики России на основе теории энергетических укладов. – Вопросы экономики и права, 2024, № 3 (189), с. 72–76.
#
1. Tybin’ A. Kak menyaetsya potrebnost’ TsODov v elektroenergii s razvitiem II (How Data Centers' Demand for Electricity Is Changing with the Development of AI) [Electron. resource], URL: https://www.kommersant.ru/doc/8043060 (Accessed on 26.01.2026).
2. Filin S.A. Elektrosnabzhenie TsOD: organizatsiya i standarty (Data Center Power Supply: Organization and Standards) [Electron. resource], URL: https://pubdoc.ru/doc/202542/organizaciya-elektro-snabzheniya-centrov-obrabotki-dannyh (Accessed on 26.01.2026).
3. Kakushina E.G, Shaytor N.M., Yakimovich B.A. Aktual’nye problemy elektroenergetiki: sb. nauchno-tekhnicheskih statey – in Russ. (Actual Problems of the Electric Power Industry: Collection of Scientific and Technical Articles), 2025, pp. 271–282.
4. Yuldashev Z.Sh., Kasobov L.S., Balaev M.A. Politekhnicheskiy vestnik. Seriya: Inzhenernye issledovaniya – in Russ. (Polytechnic Bulletin. Series: Engineering Research), 2023, No. 1 (61), pp. 14–18.
5. Il’ichev V.Yu., Kusacheva S.A., Lykov I.N. Ekologiya urbanizirovannyh territoriy – in Russ. (Ecology of Urbanized Territories), 2022, No. 2, pp. 34–39.
6. Bekirov E.A., Velilyaev S.M. Agrotekhnika i energoobespechenie – in Russ. (Agricultural Machinery and Energy Supply), 2021, No. 4 (33), pp. 8–15.
7. Galuzin T.A., Dzhamalov N.K. Problemy nauki – in Russ. (Problems of Science), 2020, No. 4 (52). p. 21–24.
8. Kadochnikova A.S., Chigirev A.V. XIV Vserossiyskaya nauch-no-prakticheskaya konf. molodyh uchenyh «Rossiya molodaya» – in Russ. (XIV All-Russian Scientific and Practical Conf. of Young Scientists "Young Russia"), 2022, pp. 21208.1–21208.3.
9. Sosnina E.N. et al. Trudy NGTU im. R. E. Alekseeva – in Russ. (Proceedings of the NSTU n.a. R. E. Alekseev), 2018, No. 3 (122), pp. 81–91.
10. Yusupov R.D. et al. Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo energeticheskogo universiteta – in Russ. (Bulletin of Kazan State Power Engineering University), 2022, vol. 14. No. 2 (54), pp. 48–58.
11. Yakimovich B.A., Malyuk E.G., Kakushina E.G. Energeticheskie ustanovki i tekhnologii – in Russ. (Energy Installations and Technologies), 2023, vol. 9, No. 1, pp. 91–98.
12. Kakushina E.G., Yakimovich B.A., Shaytor N.M. Elektronika, fotonika i kiberfizicheskie sistemy – in Russ. (Electronics, Photonics, and Cyberphysical Systems), 2025, vol. 5, No. S3, pp. 66–82.
13. Kakushina E.G. Energeticheskie ustanovki i tekhnologii – in Russ. (Energy installations and Technologies), 2023, vol. 9, No. 3, pp. 54–57.
14. Ashirova R. Innovatsionnaya nauka – in Russ. (Innovative Science), 2025, vol. 1, No. 9-2, pp. 22–24.
15. Efremova S.A., Zatsepina A.N. Molodoy uchyonyy – in Russ. (Young Scientist), 2021, No. 20 (362), pp. 80–83.
16. Malarev V.I., Bogdanov I.A., Turysheva A.V. Promyshlennaya energetika – in Russ. (Industrial Energy), 2020, No. 3, pp. 21–27.
17. Pekhova E.A., Suhareva E.V. Voprosy ekonomiki i prava – in Russ. (Economic and Legal Issues), 2024, No. 3 (189), pp. 72–76
