Содержание к диссертации
Введение стр. 4
Глава 1. Исследование систем электроснабжения на основе
логистического подхода 8
1.1 Состояние и тенденции развития электроэнергетической
отрасли России 8
1.2 Применение логистической теории к рассмотрению систем
электроснабжения потребителей 13
1.3 Оценка технико-экономических показателей вариантов
создания систем электроснабжения 22
1.4 Исследование показателей внешней среды, влияющих на
эффективность функционирования ветроэлектростанций 35
ф 1.4.1 Климатические ветроэнергоресурсы и методика их расчета 35
1.4.2 Основные характеристики систем электроснабжения 48
Выводы к главе 1 52
Глава 2. Применение многокритериальных методов для оценки
эффективности систем электроснабжения 53
2.1 Анализ моделей и методов технико-экономической оценки
вариантов формирования систем электроснабжения 54
2.2 Основные принципы многоцелевой оптимизации 58
2.3 Формирование показателя общей эффективности в
многокритериальном анализе 64
2.4 Выбор метода экспертной оценки весомостей критериев
и частных эффективностей вариантов. 68
2.5 Применение метода анализа иерархий для оценки
эффективности систем электроснабжения 71
Выводы к главе 2 ~. 76
*
Глава 3. Управление созданием и функционированием систем
электроснабжения на основе ветроэлектростанций для удаленного
потребителя 78
3.1 Управление системами электроснабжения с участием
ветроэлектростанций 78
3.2 Анализ и оптимизация энергетических потоков в системах
электроснабжения удаленного потребителя 82
3.3 Анализ и оптимизация финансовых потоков в системах
электроснабжения удаленного потребителя 101
3.4 Оценка вариантов создания системы электроснабжения
удаленного потребителя 111
Заключение 118
Список использованной литературы 120
Приложение 130
Введение к работе
Использование нетрадиционных возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в энергетике различных стран мира вызвано множеством причин, среди которых можно выделить следующие:
Обеспечение энергетической безопасности.
Снижение вредного воздействия традиционных электростанций на окружающую среду.
Завоевание мировых рынков оборудования для нетрадиционной энергетики.
Сохранение запасов собственных энергоресурсов.
Увеличение потребления сырья для неэнергетического использования углеводородов.
Все указанные причины распространяются и на Россию. Однако существует специфика, вызванная существующим состоянием экономики и общества России, накладывающая отпечаток на применение ВИЭ в энергетической отрасли.
Обеспечение энергоснабжения удаленных районов, не подключенных к сетям энергосистем. В районы Крайнего Севера, Дальнего Востока и Сибири ежегодно завозится 6-8 млн. тонн жидкого топлива и 20 - 25 млн. тонн твердого топлива. В связи с увеличением транспортных расходов стоимость топлива удваивается и составляет, например, в республиках Тува, Алтай и на Камчатке 350 долл. за 1 т. у. т. и более. На завоз тратится более половины бюджета этих территорий. Нехватка топлива зачастую ставит под угрозу жизнь людей.
Предотвращение или снижение ограничений потребителей, подключенных к сетям энергосистем. Создание конкурентной среды в энергетике. Практически ежедневные ограничения потребителей с Федерального оптового рынка энергии и мощности, производимые за неуплату или в связи с необходимостью экономии энергоресурсов, а также перерывы в
5 энергоснабжении из-за аварийных отключений, дезорганизуют жизнь городов и регионов, нанося им значительный ущерб. Создание собственных энергопроизводителей в этих регионах позволит избежать потерь от недоотпуска энергии и снизить потери в сетях. Особенно это актуально на тупиковых распределительных подстанциях вблизи от потребителей.
Развитие собственной промышленности, увеличение в экспорте доли машин и оборудования, создание дополнительных рабочих мест, реализация имеющегося высокого научно-технического потенциала России. Уже сейчас такие возможности есть в торговле с развивающимися странами и странами Европы по некоторым видам оборудования, среди которого малые ветроустановки до 1 кВт, малые и микрогидроэлектростанций, индивидуальные биогазовые установки.
Снижение экологической напряженности, существующей в ряде городов, в том числе зонах отдыха за счет снижения вредных выбросов от традиционных энергетических установок.
Обеспечение энергетической безопасности некоторых регионов России, в том числе: Камчатки, Чукотки, Приморья.
Основными проблемами развития нетрадиционной энергетики, и ветроэнергетики в том числе, являются [14]:
Разработка ветроэнергетического кадастра;
Разработка технико-экономических обоснований использования ВЭС;
Создание научных основ преобразования и использования возобновляемых энергоресурсов;
Обоснование и разработка систем технических средств;
В данном исследовании решается задача разработки технико-экономического обоснования применения ветроэлектростанций в качестве источников электроснабжения удаленных потребителей в условиях современной российской энергетики.
Целью исследования является развитие методов оценки эффективности применения ветроэлектростанций в системах электроснабжения на основе логистического подхода к изучению сложных эколого-социально-экономических систем.
В соответствии с поставленной целью в диссертационной работе определены следующие задачи:
Выявление проблем использования ветроэлектростанций в качестве резервных и основных источников электроснабжения.
Изучение факторов, влияющих на эффективное функционирование ветроэлектростанций.
Анализ существующих методов и критериев оценки эффективности использования ветроэлектростанций.
Разработка методики оценки экономической эффективности применения ветроэлектростанций на основе логистического подхода.
Разработка экономико-математической модели использования ветроэлектростанций в системах электроснабжения.
Объектом исследования является система электроснабжения.
Предметом исследования являются потоки ресурсов, используемых при строительстве и эксплуатации ветроэлектростанций в системе электроснабжения, и методы их анализа, оценки и оптимизации.
Методы исследования включают в себя системный и логистический подходы к изучению предприятия как эколого-социально-экономической системы, методы теории вероятности и математической статистики и методы экономико-математического моделирования.
Научная новизна работы состоит в следующем:
Уточнено понятие обеспеченности мощности и энергии применительно к ветроэлектростанциям, чем создаются предпосылки повышения научной обоснованности методов, применяемых в диссертационном исследовании.
Выявлены основные тенденции развития электроэнергетики в современных условиях, позволяющие обосновать направления деятельности по
7 повышению эффективности функционирования отрасли и определить место и 4* роль возобновляемых источников энергии в электроэнергетической отрасли России.
Предложен комплекс научно обоснованных мероприятий, обеспечивающих эффективное управление ветроэлектростанциями на основе логистической концепции управления сложными искусственными системами.
Разработана методика оценки экономической эффективности использования ветроэлектростанций, что создает необходимые условия и предпосылки для эффективного управления проектированием ветроэлектростанций.
Предложена экономико-математическая модель использования ветроэлектростанций, позволяющая реализовать на практике разработанную методику.
* Практическая значимость заключается в возможности использования
результатов исследования для определения параметров систем электроснабжения удаленных потребителей, результаты исследования могут быть использованы в учебном процессе при изучении систем энергоснабжения, логистических исследованиях в электроэнергетике.
Основные положения диссертационного исследования были представлены на международных конференциях «Экономика, экология и общество на пороге 21-го столетия» в 1999 г., 2000 г. и 2001 г., на 28 и 29 неделях науки СПбГТУ в 1999 г.
*
