Научная монография, обобщившая материалы прошедших в 2021 году IX Мелентьевских чтений, издана под редакцией  члена-корреспондента РАН Н.И. Воропая и академика РАН А.А. Макарова.

В книге приведены новые результаты системных исследований в энергетике: развитие методологии и инструментов изучения энергетики как совокупности сложно организованных развивающихся систем и их применение в задачах управления, проектирования и прогнозирования развития энергетики мира, России, её регионов и городов в условиях начавшегося энергетического перехода к низкоуглеродной энергетике. Статьи подготовлены участниками IX Мелентьевских теоретических чтений на основе сделанных докладов, а также выполненных в 2019-2021 гг. фундаментальных и прикладных работ.

В разделе 1 «Методология системных исследований в условиях энергетического перехода» проанализированы достижения и проблемы системных исследований развития энергетики в России, их возможности в «цифровом» обществе, реалистичность энергоперехода к середине XXI века, пути трансформации электроэнергетики и нефтегазового сектора России. Показано значение углеродного регулирования для развития энергетики и ценовой политики в электроэнергетике, его роль в аспекте энергетической безопасности с макроэкономической оценкой её угроз. Обобщены методы, модели и опыт прогнозирования развития региональных топливно-энергетических комплексов Сибири. В четырёх статьях обсуждаются методы и результаты оптимизации рынков тепловой энергии, комплексного развития теплоснабжающих систем, моделирования тепловых сетей при их проектировании и при создании цифровых двойников активных распределительных сетей.

В разделе 2 «Системные исследования развития энергетики страны и мира» рассмотрены особенности энергетического перехода, его развилки, взаимоприемлемые внешнеэкономические решения для России, концепция водородного сотрудничества и неполнота действующих оценок выбросов парниковых газов при производстве продукции. Развиваются идеи энергоинформационного космизма России и выявления глобальных закономерностей развития энергетики с оценкой их влияния на технологическое развитие мировой экономики. Показана трансформация в новых условиях наиболее значимых угроз энергетической безопасности, возможного развития энергетики в период до 2035 г. и восточной энергетической политики России.

В разделе 3 «Трансформация энергетических систем» обсуждаются современные вызовы трансформации систем энергетики и мировых энергетических рынков, включая рынки электрической и тепловой энергии в современных условиях России, в процессе энергетического перехода. Рассматриваются оценки долгосрочных макроэкономических потерь России от ускоренной трансформации мировой энергетики, а также влияние трансформации энергетических систем на обеспечение их надежности. Даются результаты исследований масштабов и интегральных энерго-экономических характеристик низко-углеродной технологической перестройки электроэнергетики до 2050 г. Рассматриваются системные исследования диверсификации энергоснабжения в восточных регионах России. Анализируется влияние водородной энергетики на развитие угольной промышленности мира и России, а также роль электропередач постоянного тока в условиях перехода к возобновляемой энергетике. Рассматриваются проблемы привлечения частных инвестиций в автономную генерацию северных и арктических регионов страны и эколого-экономическое обоснование перехода на альтернативные энергоносители в зонах особого природопользования. Приведены результаты разработки интеллектуальных систем управления режимами микросетей и активных энергетических комплексов на базе методов оптимизации и машинного обучения.

Необходимо отметить, что рассматриваемые в книге результаты системных исследований в энергетике получены в условиях быстрых и радикальных трансформаций структуры и свойств систем энергетики под влиянием активного внедрения инновационных технологий в производство, передачу, распределение, хранение и потребление энергоресурсов, а также в информационно-коммуникационно-управляющих подсистемах современных систем энергетики. Это обстоятельство потребовало пересмотра, уточнения и модернизации, разработки новых соответствующих моделей и методов исследований для решения новых задач с использованием методологии системных исследований в энергетике.  В книге приведены результаты решения некоторых таких задач. Однако это направление методологии системных исследований в энергетике еще требует своего развития, формализации постановок задач, разработки моделей и методов решения соответствующих задач управления развитием и режимами трансформирующихся систем энергетики и топливно-энергетического комплекса.

Книга предназначена для научных работников, аспирантов, специалистов, занимающихся системными исследованиями в энергетике: стратегическим планированием, экономико-математическим моделированием, а также прогнозированием развития российской и мировой энергетики и ее отраслевых комплексов.