Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние и перспективы децентрализованного электроснабжения Томской области 11
1.1. Анализ системы энергообеспечения Томской области 11
1.2.Статистические характеристики электроснабжения децентрализованных потребителей 17
1.3. Задачи совершенствования системы электроснабжения децентрализованных потребителей 38
1.4. Возможности использования возобновляемой энергетики в Томской области 41
1.5 Выводы по главе 1 47
2. Возможности возобновляемой энергетики в децентрализованных зонах Томской области 49
2.1. Потенциал возобновляемых источников энергии в децентрализованных районах Томской области 49
2.2. Техническая база возобновляемой энергетики, (применительно к условиям Томской области) 69
2.3. Выводы по главе 2 96
3. Оценка эффективности перспективных возобновляемых источников энергии в энергетическом балансе децентрализованных районов Томской области 99
3.1. Эффективность электроснабжения от ветроэлектростанций 99
3.2. Эффективность электрснабжения от газогенераторных электростанций на биотопливе 125
3.3. Прогнозирование надежности систем электроснабжения на базе ВИЭ 138
3.4. Выводы по главе 3 147
4. Перспективы децентрализованных систем электроснабжения томской области на возобновляемых источниках энергии ... 150
4.1. Регрессионный анализ показателей вариантов автономных систем электроснабжения 150
4.2. Выбор оптимального варианта автономных систем электроснабжения от ВИЭ в децентрализованных районах Томской области 163
4.3. Рекомендации по внедрению установок на возобновляемых энергоресурсах в децентрализованную энергетику Томской области 165
4.4. Выводы по главе 4
Заключение 171
Список использованных источников литературы 173
Приложение
Акты о внедрении результатов диссертационной работы
- Анализ системы энергообеспечения Томской области
- Потенциал возобновляемых источников энергии в децентрализованных районах Томской области
- Эффективность электроснабжения от ветроэлектростанций
- Регрессионный анализ показателей вариантов автономных систем электроснабжения
Введение к работе
Актуальность темы. Жизненно важной характеристикой энергетики в экстремальных природно-климатических условиях является надежность работы всех звеньев системы топливо - и энергообеспечения. В зависимости от этого находится не только эффективность функционирования отраслей народного хозяйства, но и здоровье, и жизнь людей. В условиях отсутствия электроэнергии становится невозможным эффективное использование труда и создание надежной системы жизнеобеспечения человека. В России, всего насчитывается около 12,8 млн. человек, проживающих в областях, для энергоснабжения которых используются дизельные или бензиновые электростанции, привозной керосин или газ в балонах, древесное топливо, а часть сезонных потребителей вообще не имеют современных средств энергоснабжения [6].
Сибирский регион, и Томская область в частности, является типичным примером энергоснабжения удаленных потребителей. На формирование, развитие и функционирование энергетических объектов в децентрализованных районах области существенное влияние оказывают следующие особенности территории:
-малоосвоенность территории, преобладание малых и средних населенных пунктов;
-обширность территории, вызывающая повышенные затраты на транспортировку электроэнергии, что в сочетании с низкой плотностью электрических нагрузок определяет повышенные затраты на централизованное электроснабжение;
-базирование энергетики отдаленных районов на дальнепривозном жидком топливе; сложность, трудоемкость и сезонность доставки топлива (авиа, речным, и автомобильным видам транспорта), что приводит к росту удельного веса топливной составляющей в эксплутационных затратах на производство электроэнергии;
-сочетание удаленности и труднодоступное территории с суровыми природно-климатическими условиями.
Отмеченные региональные особенности определяют условия энергообеспечения децентрализованных районов области, которым присущи следующие черты:
-незначительный уровень электропотребления, что исключает «повсеместное» создание крупных систем электроснабжения;
-высокая транспортная составляющая в стоимости топлива, обусловленная географической удаленностью от поставщиков топлива, многозвенностью и ограниченность сроков сезонного завоза топлива;
-низкий технический уровень энергетического хозяйства, характеризующийся высокой степенью морального и физического износа оборудования;
- низкие экономические характеристики автономных энергоисточников
(сверхнормативный удельный расход топлива на производство энергии,
завышенная стоимость производимой электроэнергии);
- низкий уровень надежности обеспечения потребителей электроэнергией/
Наличие большого количества рассредоточенных потребителей,
электроснабжение которых может осуществляться только от автономных источников энергии, и проблемы в существующей децентрализованной системе энергообеспечения требует решения актуальных вопросов развития и оптимизации электроснабжения изолированных потребителей. Таким образом,
оптимизация систем энергообеспечения децентрализованных районов Томской области, с повышенными требованиями к надежности работы источников энергии и транспорта, является весьма актуальной задачей. Очевидным путем повышения энергоэффективности таких зон является максимальное использование альтернативных и местных энергоресурсов, реализация которого невозможна без комплексного анализа альтернативных вариантов развития энергетики с оценкой их технико-экономической эффективности.
Использование возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в качестве альтернативы традиционным источникам энергии стало приоритетным направлением энергетической политики экономически развитых стран мира. Энергетическая стратегия России на период до 2020 года предусматривает замещение 20 млн. т.у.т. традиционных энергоносителей за счет возобновляемых источников энергии. Достижение этой отметки невозможно без комплексного рассмотрения научного, экономического и технологического аспектов внедрения установок, использующих ВИЭ. Внедрение технологий возобновляемой энергетики, при рациональном использовании, может оказать помощь в энергообеспечении районов со слабой топливной базой и плохими транспортными условиям; решить проблему эффективного использования потребляемых ресурсов и вовлечения в энергетический баланс регионов неиспользуемых источников энергии и ресурсов; улучшить экологическую обстановку в местах производства тепловой и электрической энергии, что будет способствовать ускоренному экономическому развитию регионов и улучшению социально-бытовых условий жизни населения.
Для решения вопросов оптимизации электроснабжения изолированных потребителей требуется проведение ресурсных, технико-экономических, экологических и других обоснований целесообразности использования ВИЭ в
7 децентрализованном электроснабжении и масштабов их внедрения в систему электроснабжения области.
Целью диссертационной работы является исследование комплекса систем децентрализованного электроснабжения районов Томской области и разработка методики выбора наиболее эффективных вариантов энергообеспечения, учитывающей имеющиеся возобновляемые энергоресурсы области, энергобаланс, сложившуюся инфраструктуру электроснабжения потребителей. Разработка рекомендаций по повышению энергоэффективности систем децентрализованного электроснабжения области, путем вовлечения в энергобаланс области альтернативных источников энергии.
Для достижения поставленной цели в диссертационной работе поставлены и решены следующие задачи:
1. Проведен анализ структуры системы электроснабжения потребителей
Томской области.
Произведена оценка объемов и условий электроснабжения изолированных потребителей, и рассмотрены задачи по совершенствованию комплекса систем децентрализованного электроснабжения.
Произведено исследование потенциала возобновляемых энергоисточников в зоне размещения объектов электрификации и выделены приоритетные виды ВИЭ, целесообразные для использования в целях генерации электроэнергии.
Показана целесообразность внедрения электротехнических комплексов с применением ВИЭ в децентрализованных зонах электроснабжения.
Рассмотрены варианты выбора систем генерации электроэнергии с участием приоритетных на данной территории энергоисточников.
Сформулированы региональные требования к электротехническим комплексам и системам на ВИЭ, и проведена оценка масштабов их применения на территории области.
Предметом исследования является повышение энергоэффективности децентрализованных систем генерирования электрической энергии Томской области с применением альтернативных энергоисточников.
Объектом исследования является комплекс децентрализованных систем электроснабжения районов Томской области с учетом технических, экономических, экологических условий и потенциала ВИЭ на территории области.
Методы исследования.
анализ и обобщение данных, приведенных в научно-технической
литературе;
методология системных исследований в энергетике;
методы исследования надежности систем энергетики и технико-экономического анализа систем на возобновляемых источниках энергии;
при аналитическом исследовании использование теории математического моделирования и статистики, позволяющей оценивать целесообразность использования различных энергоисточников на базе перспективных ВИЭ.
Научная новизна работы.
В результате выполнения исследования получены следующие новые научные результаты:
Выявлены региональные особенности топливо- и энергоснабжения децентрализованных потребителей Томской области;
Выделены приоритетные виды возобновляемых энергоносителей (ветер и биомасса лесов) и проведено зонирование территории по уровню этих энергоресурсов, с оценкой возможности их использования различными энергоустановками;
Показана эффективность внедрения электротехнических комплексов и систем генерирования электроэнергии на ВИЭ в автономном электроснабжении Томской области.
Разработаны математические модели показателей внедрения систем генерирования электроэнергии, использующих ресурсы ветра и биомассы лесов, обеспечивающие оценку создания и эксплуатации электротехнических комплексов при варьировании их параметров.
Практическая значимость.
1. Разработаны методики расчетов технико-экономической эффективности
автономных электроэнергетических систем, позволяющие комплексно
определять взаимосвязь ресурсных, технических, экономических,
экологических факторов и надежности при производстве электрической энергии
в децентрализованных системах Томской области, на базе ВИЭ;
Получен алгоритм расчета ресурсно-технической и экономической возможности использования автономных электротехнических комплексов на ВИЭ, реализованный в прикладной программе;
Проведен выбор схемных решений, оптимальных режимов и параметров энергоустановок, для энергоресурсов ветра и биомассы лесов, с учетом энергонасыщенности и характера нагрузки децентрализованного потребителя;
4. Получено технико-экономическое обоснование и определены оптимальные
элементы функционирования систем энергообеспечения с использованием
ВИЭ, на базе региональных условий;
5. Определены объемы и зоны использования ветро и биоэнергетического
оборудования.
10 Реализация результатов работы.
Разработанные в диссертации методы и алгоритмы использованы учебном
процессе Электротехнического института ТПУ: курс дисциплины
«Нетрадиционные способы производства электроэнергии» инновационной образовательной программы подготовки магистров «Возобновляемые источники энергии».
Результаты диссертационного исследования Коноваловой Л.П. в части методик выбора и оценки энергоэффективности на основе ветра и биомассы используются в центре энергосбережения Томской области в научно-исследовательских работах в области повышения энергоэффективности децентрализованных систем электроснабжения Томской области.
Апробация работы. Материалы, вошедшие в диссертацию, докладывались и обсуждались на следующих конференциях:
Всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука. Технологии. Инновации». - г.Новосибирск 2002г.
X Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых "Современная техника и технологии" - г.Томск 2004г.
XI, XII, XIII Международных научно-практических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых, «Современные техника и технологии». 2005,2006,2007 гг. (г. Томск).
4. XIII Всероссийский научно-практический семинар «Энергетика: экология,
надежность, безопасность». - г.Томск, 2006/
Публикации. Основные положения и результаты выполненных исследований опубликованы в 12 печатных работах, одна из них в журнале, рекомендованном перечнем ВАК.
Анализ системы энергообеспечения Томской области
Томская область имеет площадь 316,9 тысяч квадратных километров -1,85 % территории станы с населением 1057 тыс. чел. - 0,74 % численности России. Состав области по административно-территориальным единицам -16 районов. Система электроснабжения Томской области состоит из централизованной и децентрализованной зон, характеризующихся данными табл. 1.1. Централизованным электроснабжением охвачено 70% территории (южные районы и левобережье реки Обь), где проживает 90% населения. В централизованной зоне расположены все 16 районов области. Потребность в электроэнергии составляет 900 МВт, мощность собственных энергоисточников составляет 370 МВт. Покрытие недостающих мощностей осуществляется за счет покупной электроэнергии из других энергосистем (ОЭС Урала, ОЭС Сибири). Основными источниками централизованного энергоснабжения являются [11]: Томская ГРЭС-2 -280 МВт (работает на угле,газе) Томская ТЭЦ-3 -165 МВт (работает на газе) Томский ТНХК, ЭП-300 - 17,5 МВт(работает на избытке пара для производства химической продукции) Прием, передача и распределение электрической энергии осуществляется по сетям высокого-500,220, 110 кВ, среднего-35,10,6 кВ и низкого напряжения 0,38 (0,22) кВ. Общая протяженность линий электропередач всех напряжений - более 19417 км, из них 500 кВ - 461км, 220 кВ - 900 км, 110 кВ - более 2000 км.
Децентрализованное электроснабжение - северные и северо-восточные территории Томской области - правобережье реки Оби не имеют централизованного электроснабжения. Как правило, децентрализованные системы электроснабжения распространенны в малонаселенных и не охваченных сетями центрального электроснабжения районах. К таким потребителям относятся небольшие поселения, деревни, или частные хозяйства. На этой территории проживает малочисленное население, в основном состоящее из представителей малых северных народностей (селькупы, ханты, чулымцы и др.). По типу производства - это преимущественно предприятия сельскохозяйственного, горнодобывающего и сырьевого использования (оленеводство, пушное звероводство, животноводство, промысел, рыболовство, земледелие, лесозаготовки и деревообработка, добыча руды, драгметаллов, топлива и т.д.). Очевидно, при низкой плотности населения и слабой производственной освоенности, включение этих территорий в централизованную систему энергообеспечения нецелесообразно.
Электрификация отдаленных районов осуществляется с помощью локальных дизельных электростанций. По обобщенным данным Госэнергонадзора, Департамента строительства и ЖКХ, Департамента энергетики, транспорта на сегодняшний день на территории области находятся в эксплуатации 42 дизельных электростанции (количество агрегатов 123) (табл. 1.2; табл.Ш), которые снабжают электроэнергией более 33,7 тысяч человек в восьми районах области. Установленная мощность оборудования составляет около 42630 кВт, расположение установок по территории области показано на рис 1.1. В 2000 году этими электростанциями было выработано 50568,6 тыс. кВт/час. Необходимый оценочный годовой расход дизельного топлива составляет 15930 тонн.
К особенностям децентрализованного электроснабжения области можно отнести следующие характерные и для других регионов особенности: 1. Небольшие мощности, от десятков до сотен кВт; 2. Крайне неравномерное заполнение графика нагрузки; 3. Источником энергии служат двигатели внутреннего сгорания - дизельные электрические станции (ДЭС); 4. Годовое число часов использования максимальной нагрузки находится в пределах 900+3400 ч.
Потенциал возобновляемых источников энергии в децентрализованных районах Томской области
Как отмечалось выше, наиболее значимыми и технически реализуемыми возобновляемыми энергоресурсами области являются энергия ветра и биомассы лесов. Для реализации проектов энергоснабжения от данных энергоресурсов, необходимо провести анализ распределения удельного потенциала данных ВИЭ по времени года и территории области. Для оценки целесообразности использования этих ресурсов, необходимо выделить энергонасыщенные зоны и сопоставить их с расположением и мощностью потребителей электроэнергии децентрализованных районов.
Ветроэнергетические ресурсы. Для систематизации характеристик ветра составляются ветровые кадастры, основными характеристиками которого являются: . Среднегодовая скорость ветра; Максимальная скорость ветра; Повторяемость скоростей; Длительность ветровых периодов и время энергетических затиший; Удельная мощность и энергия ветра.
Для разработки ветроэнергетического кадастра Томской области использованы материалы 34-х метеостанций. На одну метеорологическую станцию с наблюдениями ветрового режима приходится 9.6 тыс. км территории области. Рельеф местности сравнительно однородный. Высота датчиков ветроизмерительных приборов варьирует в пределах от 10-12 до 15-19 м [9]. Собранный и приведенный в работе [9] свод сведений о ветровом режиме Томской области основан на справочном материале за столетний период (1900-2000 гг.) и на сегодняшний день является исчерпывающим.
Для оценки различных показателей ветроэнергетического потенциала разработан ряд косвенных методов, в основе которых лежит аппроксимация эмпирических повторяемостей скоростей ветра теоретическим распределением [9].
Среднегодовые скорости ветра на станциях области на высоте флюгера изменяются от 2,1 до 4,2 м/с (табл.2.1). Однако энергия ветра значительно повышается на высоте 30-50 м. Авторы работы [9] отмечают выделение сезонов по ветровому режиму - однородными интервалами. Анализ годового хода средней скорости ветра по территории показал, что целесообразно представлять результаты расчетов не за каждый месяц, а по сезонам, с выделением следующим образом: Зима - декабрь, январь, февраль; Весна -март, апрель, май, июнь; Лето - июль, август, сентябрь; Осень - октябрь, ноябрь.
Выделенные сезоны отличаются от календарных и сезонов определяемых по температуре и осадкам, но по ветровому режиму - это однородные интервалы. [9]
Суммарная энергия ветра, которая может быть использована системой ветроэнергетических установок на территории площади S, км , в год, представляет валовой потенциал территории. При соответствующей удельной энергии ветра [9] на основании общеизвестных методик расчета [31,32,33,34,35] данный показатель ветровой энергии рассчитан и представлен результатами табл. 2.2, анализ которых показывает достаточно высокую суммарную ветровую энергию в децентрализованных районах области, доступную для использования в энергетических целях. Исходя из показателей годового электропотребления для автономных потребителей области (табл. П.1) использование потенциала воздушных масс может обеспечить электроэнергией децентрализованные районы в полном объеме или в дополнении к существующему энергоисточнику.
Наибольший ветроэнергетический потенциал имеет место в Александровском, Каргасоксом и Парабельском районах. Для энергетических целей перспективны населенные пункты, в которых интегральные показатели скорости ветра превышают 3,5 м/с, что следует из технических характеристик большинства ВЭС. Наиболее перспективной территорией, где можно эффективно использовать ветровую энергию, является пройма реки Обь.
Для нахождения ветроэнергетического потенциала и принятия решения о возможности его использования для энергетических нужд недостаточно информации о средней величине скорости. Необходима характеристика ветрового режима - вероятность нахождения скорости ветра в пределах данных скоростей. «Повторяемость % различных градаций скорости ветра» -показатель, характеризующий распределение ветра по градациям скорости ветра в % времени, в течение которого наблюдалась та или иная скорость ветра. Эта характеристика важна для расчета энергозатиший и других параметров, необходимых для ветроэнергетических расчетов связанных с оценкой интервалов времени работы ВЭУ при различных скоростях.
Наибольшую повторяемость на территории области имеют скорости ветра от 0 до 5 м/с (около 88%), т.е. преобладают слабые и умеренные ветры [9]. Современные ветродвигатели могут эффективно эксплуатироваться в большом диапазоне скоростей, при средней скорости запуска 3 - 4м/с (рабочие скорости).
Эффективность электроснабжения от ветроэлектростанций
Основной сложностью использования ВЭУ в составе автономной системы электроснабжения является значительная изменчивость во времени энергии первичного энергоносителя, а так же согласование ее с графиком нагрузки потребителя. Поэтому, в большинстве случаев, в составе автономных ВЭУ, предусматривается применение резервного источника энергии, обычно - ДЭС. Это приводит к увеличению удельных капиталовложений в электроустановки, работающие в автономной сети, и требует повышения эффективности режима их эксплуатации.
Основные факторы, влияющие на общий экономический эффект ветродизельной электростанции при параллельной работе агрегатов, следующие: 1. Схемные решения для ветродизельных электростанций. 2. Соотношение мощности ВЭУ и мощности ДЭС. 3. Степень равномерности графика нагрузок. 4.Ветровые условия территории. Автором предложен алгоритм исследования эффективности системы электроснабжения от ВЭУ (рис.ЗЛ.), который позволяет поэапно определить технико-экономические характеристики оптимальной системы на базе ВЭУ, применительно к ветровым условиям и характеристикам потребителя. Выбор схемного решения Определение экономического эффекта вариантов Общий экономический эффект =/(№ютр;Кзп ;WB3y; соотношения Nesy/Nnsc) Диапазоны варьирования и зависимости №іотр=1(Н1000 кВт WB3y=/(NB3y;Vcp.rofl; повторяемости скорости ветра) -расчетная величина Квэу/Нцэс=/(]Мпотр;Кзп ;Уср.год; повторяемости скорости ветра) диапазон варьирования . К12] Выбор соотношения мощности из условия максимума экономических показателей Расчет технико-экономических показателей
На первом этапе исследования рассмотрены схемные решения ветродизельных электростанций. Наиболее распространенными схемами совместной работы являются схемы, представленные на рис.3.2 и рис. 3.3, где: ВЭУ -ветроэнергетическая установка; ДЭУ - дизельная энергетическая установка; В -выпрямитель напряжения; И - инвертор; Б А - аккумуляторные батареи; Н -нагрузка. Напряжение переменной частоты с ВЭУ, преобразовывается в постоянное выпрямителем В, заряжает аккумулятор БА либо питает нагрузку через инвертор И. ДЭУ работает параллельно с ВЭУ и в некоторых случаях переходит в режим горячего ожидания. Отличием между схемой 3.2 и схемой 3.3 является то, что БА может заряжаться не только от ВЭУ, но и от ДЭУ, улучшая тем самым эффективность использования ДЭУ [51,61,88,92].
Принципиальным отличием от рассмотренных выше схем обладает схема, разработанная и запатентованная авторским коллективом Томского политехнического университета [51, 61 ,88, 92], представленная на рис. 3.4. ДЭУ в этой схеме работает на переменных оборотах, изменяющихся в режиме нагрузки, и в режиме экономичного потребления топлива. Выпрямители преобразовывают напряжение переменной частоты с ВЭУ и ДЭУ в постоянное, которое инвертируется общим инвертором и подается для питания нагрузки Н.
Но использование работы ДЭС в таких схемах связано с периодическим отключением и включением станций, а так как они должны поддерживать частоту в сети оборотами двигателя внутреннего сгорания, то большую часть времени ДЭС работают в режиме недоиспользования установленной мощности и относительно высокого расхода топлива. ДЭС в схеме 3.4. работает на переменных оборотах, зависящих от необходимой мощности, и в этом случае КПД ДЭС является максимальным для любого значения развиваемой мощности. Согласно этому, можно предположить, что наиболее перспективной из рассмотренных схем является схема параллельной работы ВЭУ и ДЭУ на общую нагрузку, в которой ДЭУ работает в режиме переменных оборотов.
Данный алгоритм использоваться в моделировании ВДЭС систем по схемам рис.3.3. и 3.4., после анализа условий функционирования ВДЭС и формирования совокупности исходных условий, применительно к ветровым условиям Томской области, была проведена серия расчетов работы имитационной модели ВДЭС.
Расчеты по имитационной модели иллюстрация которых представлена на рис 3.7(единичный пример для потребителей I группы), показали экономическое преимущество ВДЭС с ДЭУ работающей по схеме рис.3.4., на переменных оборотах. В дальнейшем исследовании будем использовать схему совместной работы согласно рис.3.4.
При проведении анализа технико-экономической эффективности внедрения ВЭУ в децентрализованные зоны учитывались характеристики следующих технических и экономических показателей: - показатель установленной мощности ВЭУ в зависимости от максимальной нагрузки потребителя и ветроэнергетического потенциала; - соотношение установленной мощности ВЭУ по отношению к установленной мощности ДЭУ; - изменение ежегодных издержек при варьировании вышеназванных показателей и Кзп, характеризующего неравномерность графика нагрузки. В качестве показателей экономической эффективности, по которым производится оценка рациональности внедрения комплекса электроснабжения на базе ВДЭС, принимаются: - величина общего экономического эффекта на перспективной основе замещения дорогостоящего топлива; -стоимость электроэнергии, получаемой от ВЭУ; -период окупаемости внедряемой системы.
Регрессионный анализ показателей вариантов автономных систем электроснабжения
Для оценки варьирования показателя экономической эффективности ОЭЭ вариантов электроснабжения от ВДЭС (ветродизельной электростанции), ГГ (система электроснабжения от газогенераторной электростанции) проведем многофакторный анализ (на основе множественной линейной регрессии, позволяющей проводить оптимизацию параметров исследуемых систем)
Многофакторный анализ для системы электроснабжения от ГГ (газогенератора) проводился на основе множественной нелинейной регрессии, выбраны наиболее значимые факторы, влияющие на поведение исследуемого показателя ОЭЭ- общего экономического эффекта: xl- коэффициент заполнения графика нагрузки Кзп, в зависимости от установленной мощности потребителя и среднегодовой потребности в электроэнергии; х2- стоимость биомассы непосредственно на месте потребления Ц т. биом. руб./тонн; хЗ - установленная мощность ГГ NyCT, кВт; у-общий экономический эффект ОЭЭ, тыс.руб.
Оценка коэффициентов регрессии базировалась на незакодированньгх исходных значениях факторов. Интервал варьирования факторов определялся из реальных диапазонов изменения величин (см. гл 3). Численное моделирование выходной величины у; проводилось на основании выражения, (3.20,3.22) для варианта системы электроснабжения от ТТ при изменении совокупности факторов для 95 случаев совокупности. Полученная модель ОЭЭ (тыс.руб) в зависимости от изменения исследуемых факторов(см. выше) имеют вид (4.1):
ОЭЭ = -496,939 + \%-Nycm +1216,548 Кзп + 0,00194 NyJ --919,607-2 +10,344-Nycm -Кзп -17,3758-Nycm .ЦяЛкш -Кзп (U)
Коэффициент множественной корреляции R =0,99978. Это свидетельствует о сильной связи между зависимой и независимыми переменными. Информацию о значимости коэффициентов уравнения регрессии дают расчетные значения коэффициента Стъюдента t (табл. 4.1), которые больше табличного (при 5%-м доверительном интервале и уровне п=50-5-1=45) [67]. В расчетах дано значение вероятности принятия «нулевой гипотезы». Под «нулевой гипотезой» [68] понимают условие, при котором значение коэффициента при переменной является незначимым. Принятие нулевой гипотезы свидетельствует о незначимости коэффициента регрессии при 95%-м доверительном уровне значимости. В расчетах значение коэффициента Р-значение намного меньше 0,05, что свидетельствует о значимости рассчитанных коэффициентов при переменной.
Для полученного уравнения множественной регрессии определены коэффициент детерменированности г= 0,9995; статистикам 33882,5. Для числа степеней свободы vl=6 uv2=87 по таблице процентных точек F-распределения Фишера [69] найдено F-критическое, что меньше F-наблюдаемого.
Анализ результатов моделирования показал, что полученная модель проходит по всем критериям оценки качества моделирования. Проверка воспроизводимости результатов считается удовлетворительной. Погрешность моделирования ОЭЭ составила 6,2 %.
Использование полученной модели представляется оправданным при выполнении прогнозных разработок направленных на оптимизацию показателя ОЭЭ путем воздействия на указанные факторы, и исследования по определению зоны эффективности варианта электроснабжения от ГГ (с их последующим изучением на стадии перспективного проектирования). Многофакторный анализ для системы электроснабжения от ВДСЭ проводился на основе множественной нелинейной регрессии, выбраны наиболее значимые факторы, влияющие на поведение исследуемого показателя ОЭЭ- общего экономического эффекта: Для системы от ВДЭС: xl-среднегодовая потребность в электроэнергии QnOTp, кВт-ч, в зависимости от установленной мощности потребителя и коэффициента заполнения графика нагрузки; х2-потенциальная годовая выработка ВЭУ, WB3y, кВт-ч, в зависимости от соотношения мощностей дизельного генератора и ВЭУ (применительно к ветровым условиям области); хЗ - установленная мощность ВЭУ NB3y, кВт; х4-капиталовложения в вариант АСЭС К, тыс.руб.; у-общий экономический эффект ОЭЭ, тыс.руб. Многофакторный анализ для получения функции вида ОЭЭвдэс = f(QnompWe3yNe:}y,K) проводился на основе множественной линейной регрессии, в процессе расчетов определялась зависимость вида (4.2): у = аххх + а2х2 + аъхъ + а4х4 + Ь, (4.2) где а\ - коэффициент линейной регрессионной модели.
Оценка коэффициентов регрессии базировалась на незакодированных исходных значениях факторов. Интервал варьирования факторов определялся из реальных диапазонов изменения величин (см. гл.З). Численное моделирование выходной величины у; проводилось на основании выражения (3.1) в варианте системы от ВДЭС при изменении совокупности факторов для 50 случаев.
