Фамилия, имя, отчество: Сергеев Виталий (Vitaliy Sergeev)

Место работы: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого (СПбПУ)

Должность и учёная степень, звание: Первый вице-президент Санкт-Петербургского политехнического университета, доктор технических наук, профессор.

Основные награды

l Член-корреспондент Российской академии наук (РАН), эксперт Российской академии наук;

l Эксперт Российского научного фонда (РСФ);

l Член Экспертного совета по энергетике, электрификации и электротехнике В Высшей аттестационной комиссии (ВАК) Российской Федерации;

l Член Президиума Высшей аттестационной комиссии (ВАК) Российской Федерации;

l Лауреат приза Правительства Санкт-Петербурга в области науки и образования (номинация: «Развитие инновационной деятельности образовательных организаций») за работу «Молодёжная научно-техническая деятельность как драйвер инновационного развития университета»;

l Памятная медаль государственной корпорации «Росатом» — «75 лет российской атомной промышленности»;

l Благодарности и почётные грамоты от организаций в сфере энергетики (АО «ТГК-1», «Киришская ГРЭС», «Трест «Севзапэнергомонтаж», АО «Северо-Западный энергетико-инженерный центр», Комитет правительства Санкт-Петербурга по поддержке энергетики и инженерного дела);

l Золотая медаль «Золотые имена высшей школы»;

l Орден «За заслуги перед Отечеством» II степени;

l Памятная медаль «300 лет Российской академии наук».

Важные достижения за последние пять лет

Согласно показателю SJR по http://www.scimagojr.com, эти достижения опубликованы в ведущих международных рецензируемых научных журналах классов Q1 и Q2, а также в рецензируемых журналах, признанных Высшей аттестационной комиссией Российской Федерации.

1. Проведено исследование в области оптимизации режимов совместного функционирования теплоснабжающих станций и тепловых насосов, проанализированы режимы совместной работы энергетических объектов и тепловых насосов, а также изучено их взаимное влияние на эффективность друг друга. Разработан метод определения максимально допустимой мощности теплового насоса при условиях безубыточной эксплуатации на рынке электроэнергии. Метод апробован на установке комбинированного цикла ПГУ-450Т. Доказано, что максимально допустимая мощность теплового насоса зависит от установленной мощности теплоснабжающей станции, собственного электропотребления, удельного расхода эквивалентного топлива на производство электроэнергии, соотношения цен на энергоресурсы и коэффициента преобразования теплового насоса.

2. Предложены новые схемные решения для подключения тепловых насосов с целью оптимизации цикла установки комбинированного цикла. Исследования показали, что в период зимней эксплуатации экономически целесообразно использование тепловых насосов для снижения нагрузки на системы противообледенения. В летний период эффективна схема подключения для охлаждения воздуха на входе в компрессор газотурбинного агрегата. Проведены расчеты на установке комбинированного цикла ПГУ-450Т.

3. Оценена эффективность тепловых насосов с различными хладагентами в реальных паротурбинных энергетических установках, оснащенных турбинами ПТ-80 и Т-250. Проанализировано влияние и целесообразность введения тепловых насосов в контуры нагрева циркуляционной воды тепловых сетей энергетических установок, оснащенных турбинами ПТ-80 и Т-250. Определено, что тепловые насосы различных конфигураций обеспечивают неизменный коэффициент энергетического преобразования и эффективность. Для оценки энергетической и экономической эффективности смоделировано функционирование энергетической установки и рассчитаны контура тепловых насосов с различными хладагентами. Оценена экономическая эффективность в плане сезонной экономии текущих затрат.

4. Оценен потенциал повышения теплопродуктивности за счет установки тепловых насосов для охлаждения водорода в паротурбинных генераторах. С использованием тепловых насосов возможно перевести большую часть отходящего тепла системы охлаждения водорода турбогенератора в систему теплоснабжения. Расчеты проведены для ТЭЦ-21 филиала ООО «ТГК-1 «Новский». Анализ выполнен для тепловых насосов с тепловой мощностью 2 МВт и 3 МВт. Проведен анализ для различных режимов эксплуатации теплоэлектростанций.

5. Оценено влияние температуры карбонизации на показатели эффективности комбинированных теплоэлектростанций. Установлено, что гидротермальная карбонизация является перспективной технологией переработки для производства улучшенного древесного топлива с более широким спектром применения. Благодаря правильному выбору параметров на комбинированных теплоэлектростанциях процесс гидротермальной карбонизации может быть значительно упрощен. Сравнены шесть различных вариантов интеграции. Общий коэффициент энергетического преобразования всех шести вариантов аналогичен, но существуют различия в электрической мощности и сложности установки, что приводит к потенциальным различиям в инвестиционных затратах и надежности эксплуатации. Наиболее перспективный вариант оценен при различных температурах гидротермальной карбонизации. Сравнение показало, что при температурах выше 220 °C более простые схемы теплового восстановления сталкиваются с трудностями, приводящими к изменению эффективности.

6. Проведен эксергетический анализ цикла газотурбинного агрегата. Предложен метод проведения эксергетического анализа увлажненного газотурбина и оценены результаты. Идентифицированы компоненты, потребляющие эксергетию, и оценена возможность более эффективного достижения рассматриваемых целей с использованием других термодинамических процессов.

7. Проведен анализ эффективности пассивного охлаждения за счет интеграции воздухо-воздушных теплообменников. Исследована возможность обеспечения теплового комфорта с использованием низкоэнергетической технологии охлаждения с использованием подземных труб в Басре. Потребность в кондиционировании воздуха в зданиях Басры влияет на рост энергопотребления страны. Поэтому данное исследование направлено на поиск вариантов пассивного охлаждения для кондиционирования. Результаты расчетов показывают, что подземные трубки имеют потенциал для обеспечения более низкой температуры выходящего воздуха при входе в помещение.

8. Рассмотрено применение критериев гидродинамической стабильности для определения достаточных условий существования «твердого воздуха». Проведено CFD-моделирование конвективного течения в вертикальных пещерах. Определены критические геометрические размеры трехмерных вертикальных нагретых пещер. Модель была проверена и испытана путем сравнения с экспериментальными результатами. Определены условия правильной эксплуатации пещер. Проведены трехмерные расчеты для различных чисел Рэлея. Определены условия, при которых воздушная пещера может рассматриваться как теплопроводный твердый среду, а также приведены ее тепловые характеристики в эквивалент с характеристиками теплоизоляционных материалов путем изменения геометрических размеров пещеры. Таким образом, эти результаты могут быть использованы при проектировании фасадных систем, использующих вертикальные воздушные пещеры вместо теплоизоляционных материалов.

9. Проанализирована возможность строительства атомно-энергетического технологического комплекса для производства электроэнергии на потребности по обезвоживанию морской воды в Саудовской Аравии.

10. Проведен ряд исследовательских работ в области разработки схем теплоснабжения, водоснабжения и долгосрочных планов развития субъектов Российской Федерации.

11. Проведено исследование проблемы неучастия атомных электростанций в регулировании частоты тока электросети из-за низкой маневренности активных зон ядерных реакторов. Для решения этой проблемы предложена система автоматического регулирования частоты тока электросети с участием атомных электростанций [13]. Получен патент № 2672559 «Система автоматического регулирования частоты тока электросети с участием атомной электростанции».

Опыт управления и участия в проектах

1. Проект РСФ № 21-79-10283 на тему «Климатадаптивный дизайн и конструктивные энергосберегающие системы в жилых, общественных и промышленных зданиях, а также объектах жизнеобеспечения особого значения в экстремальных климатических и арктических условиях» (2021–2024 гг.) — главный исполнитель;

2. Обновление услуги «Схема водоснабжения и санитарно-гигиенического оборудования в пределах административных границ Новокузнецка до 2023 года» (2016–2018 гг.) — руководитель проекта;

3. Разработка проекта комплексного плана развития систем коммунальной инфраструктуры городского округа Ангарск за 2016–2026 гг. (2016–2020 гг.) — руководитель проекта;

4. Обновление схемы теплоснабжения города Петрозаводска (в пределах городского округа Петрозаводск) до 2029 года (2015–2017 гг.) — руководитель проекта;

5. Международный проект: Анализ возможности строительства атомно-энергетического технологического комплекса для производства электроэнергии на потребности по обезвоживанию морской воды в Саудовской Аравии — ответственный подрядчик;

6. Проект РСФ № 21-79-10283, 2021–2023 гг. Климатадаптивный дизайн и конструктивные энергосберегающие системы в жилых, общественных и промышленных зданиях, а также объектах жизнеобеспечения особого значения в экстремальных климатических и арктических условиях — главный исполнитель;

7. Современзация автоматизированной системы дистанционного мониторинга и управления состоянием оборудования газоперекачивающих агрегатов, 2021 г. — главный исполнитель;

8. Проект по повышению конкурентоспособности ведущих российских университетов в качестве глобальных центров науки и образования (проект 5-100-2020), (2018–2020 гг.) — руководитель проекта;

9. Программа стратегического академического лидерства Министерства науки и высшего образования Российской Федерации «Priority-2030» (договор № 075-15-2021-1333 от 30 сентября 2021 г.) — руководитель направления «Цифровая экономика Российской Федерации», «Наука».