Abstract
В статье подробно рассматриваются конструктивные особенности, энергетическая эффективность и динамические характеристики гибридной газотурбинной установки, функционирующей на биогазе и интегрированной с водяным тепловым аккумулятором. Предлагаемая система обеспечивает совместную выработку электрической и тепловой энергии, что позволяет существенно повысить степень использования первичного топлива и снизить энергетические потери. Разработана нелинейная математическая модель, учитывающая динамику основных компонентов установки, включая ротор, камеру сгорания, систему подачи топлива и тепловой аккумулятор. Для проведения аналитических исследований модель была линеаризована в окрестности номинального режима и представлена в форме пространства состояний. С использованием методов численного моделирования проанализированы переходные процессы при изменении расхода топлива и внешних нагрузок. Установлено, что гибридизация системы не приводит к ухудшению её механической устойчивости, однако формирует дополнительный инерционный тепловой контур с замедленной динамикой. Интеграция теплового аккумулятора обеспечивает эффективную утилизацию тепла выхлопных газов, повышая общий коэффициент полезного действия установки и её энергетическую гибкость. Сделан вывод о целесообразности применения современных многоконтурных и адаптивных систем управления, особенно в условиях переменных режимов эксплуатации. Ключевые слова: газотурбинная установка, биогаз, гибридная энергетическая система, тепловой аккумулятор, математическая модель, система управления.