Файл: Экономика газовой промышленности..pdf

поковок и штамповок; 17) потребность в топливе для ком­ мунально-бытовых нужд; 18) прочие потребители.

Такой метод агрегирования в области использования топ­ ливно-энергетических ресурсов не может рассматриваться как неизменный и устойчивый метод, применяемый при формализации. В зависимости от целей расчета и, главное, от представительности массива технико-экономической ин­ формации, в модели может проводиться более грубое или более детальное агрегирование потребителей топливно-энер­ гетических ресурсов. Например, отдельные группы энерго­ технологических объектов (котельные, обжиговые печи) могут дифференцироваться в зависимости от мощности энер­ готехнологических агрегатов и режимных показателей ра­ боты.

При изложенных выше условиях агрегирования удель­ ный вес потребителей, конкретизированных в расчетной

хматрице задачи, составляет в топливном балансе республи­ ки около 80—85 %.

Кроме указанных категорий, в каждом территориаль­ ном районе модели выделяются прочие потребители топлив­ но-энергетических ресурсов с зафиксированной потребнос­ тью в конкретных видах топлива и электроэнергии. Для этих потребителей в рамках производственно-распределитель­ ной модели решается чисто транспортная задача, т. е. зада­ ча оптимального закрепления условных пунктов потребле­ ния за условными пунктами производства. При принятых условиях агрегирования количество выделяемых групп по­ требителей топливно-энергетических ресурсов в каждом k-u районе зависит от конкретного размещения существую­ щих промышленных производств и намечаемого строитель-ч ства в данном районе новых мощностей в перспективном периоде.

Взависимости от масштабов намечаемого строительства энергетических и промышленных предприятий каждая обоб­ щенная категория потребителей, для которых в общей моде­ ли должен определяться вид используемого топлива, де­ лится на группы существующих и новых объектов.

Необходимость выделения при формализации существую­ щих иновых объектов-потребителей топливно-энергетических ресурсов объясняется: а) резким отличием в технико-эконо­ мических показателях использования топлива для суще­ ствующих и новых энергетических и промышленных про­ цессов (котельных агрегатов различной мощности и обжи-

224

говых печей); б) возможностью широкой взаимозамены энер­ гоносителей для электростанций, котельных и ТЭЦ, стро­ ительство которых осуществляется в перспективном периоде, и более ограниченными по сравнению с новыми объектами возможностями взаимозамены энергоносителей для суще­ ствующих потребителей топливно-энергетических ресурсов. Последнее объясняется тем, что существующие энергетиче­ ские агрегаты, как правило, приспособлены к использова­ нию одного или нескольких видов топлива. Смена вида топ­ лива приводит в ряде случаев к необходимости коренной реконструкции котельных агрегатов, т. е. к необходимости использования дополнительных капитальных вложений. Следовательно, чтобы в топливно-энергетическом балансе обоснованно решать вопросы перевода котельных установок (обжиговых печей) с одного вида топлива на другой, необ­ ходимо агрегаты существующих объектов дифференцировать на определенные подгруппы. Отличительным признаком такой подгруппы является приспособленность энерготехно­ логических агрегатов к сжиганию конкретного вида топли­ ва (или смеси топлив).

Напомним еще раз, что основные принципы агрегирова­ ния излагаются применительно к оптимизации топливноэнергетического баланса республики на близкую перспективу.

При решении задачи на отдаленную перспективу отпа­ дает необходимость в столь подробном агрегировании. Од­ нако при оптимизации баланса на ближайшие пять лет под­ робное агрегирование в области потребления необходимо, так как результаты машинной реализации задачи должны быть получены в более подробном отраслевом разрезе по сравнению с принятым в настоящее время при разработке топливного баланса в Госплане УССР.

Естественно, что подробная детализация в области по­ требления при оптимизации перспективного топливно-энер­ гетического баланса УССР приводит к резкому увеличению размерности задачи и значительным трудностям в области разработки дополнительного массива технико-экономиче­ ской информации. Однако неучет при агрегировании факто­ ра приспособленности агрегатов к сжиганию конкретных видов топлива приводит (как видно из практики оптимиза­ ции баланса УССР) к существенной погрешности результа­ тов оптимизационных вариантных расчетов.

В основу агрегирования топливно-энергетических ре­ сурсов в производственно-распределительной модели опти­

мизации баланса УССР должны быть также положены тер­ риториальный и производственно-экономический признаки. При формировании условных пунктов производства топлив­ но-энергетических ресурсов в приходной части баланса не­ обходимо учитывать следующие основные условия:

1.Необходимость отражения в приходной части баланса потоков топлива и энергии, выдаваемых за пределы респуб­ лики, а также потоков топливно-энергетических ресурсов, получаемых из других районов страны. Эти внешние связи должны формироваться в соответствии с результатами опти­ мизации союзного топливно-энергетического баланса.

2.Зависимость технико-экономических показателей топ­ лива одного и того же месторождения от масштабов добычи.

3.Более полный по сравнению с балансом страны учет местных видов топлива с их дифференциацией по террито­ риальному признаку.

Указанные условия определяют лишь общие принципы агрегирования в приходной части баланса. При этом особое внимание следует обращать на необходимость единой увязки при оптимизации системы страны и республики. Одним из элементов этой системы увязки и является принцип форми­ рования ресурсов приходной части баланса республики по результатам оптимизации баланса СССР (пункт 1). Кроме того, при формировании вектора ресурсов на плани­ руемый период необходимо учесть существующую нелиней­ ность экономических показателей от объемов добычи топли­ ва по месторождениям республики (для оптимизации по ре­ альным приведенным затратам). Для учета нелинейности в рамках линейной задачи необходимо выполнить допол­ нительную группировку топливных ресурсов по очередям роста добычи. Каждая такая очередь будет характеризо­ ваться определенными экономическими показателями. Ес­ тественно, что учет нелинейности увеличивает количество условных пунктов производства приходной части баланса, а следовательно, количество ограничений модели типа (8-2).

Количество вырабатываемой гидроэлектроэнергии в мо­ дели задается на планируемый период и не включается в век­ тор ресурсов при оптимизации, на это количество уменьша­ ется планируемая потребность в электроэнергии отдельных территориальных районов республики. При формировании вектора ресурсов не рассматриваются также вопросы опти­ мизации глубины переработки нефти на нефтеперерабаты­ вающих заводах республики. Каждый нефтеперерабатываю-

226

Щий завод представлен в модели как источник производства мазута. В этом состоит одно из существенных формальных упрощений единой модели, так как в ней не рассматривают­ ся проблемы оптимального функционирования нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности УССР.

Степень детализации и агрегирования топливно-энерге­ тических ресурсов приходной части баланса может быть различной.

Представление о принципах агрегирования и методах формирования вектора ресурсов при оптимизации топливноэнергетического баланса республики на ближнюю перспек­ тиву дает следующий состав энергоносителей: 1) донецкий уголь рядовой; 2) донецкий уголь сортовой; 3) отсев донец­ ких углей; 4) львовско-волынский уголь; 5) днепровский бурый уголь; 6) буроугольный брикет; 7) мазут ДонецкоПриднепровского района УССР; 8) мазут Юго-Западного района УССР; 9) мазут Южного района УССР; 10) мазут Северного Кавказа; 11) мазут Башкирии; 12) мазут Нижнего Поволжья; 13) мазут центральных районов РСФСР; 14) ма­ зут Закавказья; 15) природный газ восточных областей УССР; 16) природный газ западных областей УССР; 17) при­ родный газ юга УССР; 18) природный газ Северного Кав­ каза; 19) природный газ Средней Азии; 20) торф кусковой (по районам); 21) торф фрезерный (по районам); 22) торфо­ брикет (по районам); 23) дрова; 24) сжиженный газ (по районам); 25) ядерное топливо; 26) дистиллят.

При таком формировании вектора ресурсов природный газ включается в оптимизацию вместе со всеми остальными топливно-энергетическими ресурсами. Вопросы развития добычи газа и снабжения им отраслей народного хозяйства республики решаются в едином комплексе и увязке'с добы­ чей и использованием остальных видов топлива. В то же время, как видно из перечня топливно-энергетических ре­ сурсов при формировании приходной части баланса, вопро­ сы развития газовой промышленности и использования при­ родного газа могут решаться в единой модели весьма при­ ближенно, без учета внутренних особенностей и связей единой газоснабжающей системы УССР.

Выполняемое в модели агрегирование топливно-энерге­ тических ресурсов и потребителей топлива и энергии, раз­ мещенных на территории республики, обусловливается так­ же комплексом поставленных задач, которые необходимо ре­ шить в процессе оптимизации баланса. Для условий Укра-

инской ССР основными задачами, решаемыми в рамках еди­ ной модели, являются:

а) рациональное распределение топливно-энергетиче­ ских ресурсов (при фиксированных внешних связях, полу­ ченных в результате оптимизации баланса страны) между потребителями, расположенными на территории респуб­ лики;

б) определение потоков топлива, направляемых в от­ дельные территориальные районы УССР;

в) направления использования местных видов топлива в энергетических процессах и на коммунально-бытовые нужды;

г) определение потребности в топливе отдельных отрас­ лей промышленности УССР;

д) определение перспективной потребности в отдельных видах топлива крупных экономических районов: ДонецкоПриднепровского, Юго-Западного и Южного;

е) определение конкретных видов топлива и объемов по­ ставки топливных ресурсов для крупных КЭС и ТЭЦ, а также предприятий промышленности строительных материа­ лов.

Выяснение этих вопросов в общей модели определяет методы и особенности набора расчетной матрицы перспектив­ ного топливно-энергетического баланса УССР.

§ 3. МЕТОДЫ ФОРМИРОВАНИЯ РАСЧЕТНОЙ МАТРИЦЫ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО БАЛАНСА УССР

При реализации задачи оптимизации топливно-энергети­ ческого баланса УССР в рамках производственно-распре­ делительной математической модели разработанный массив исходной технико-экономической информации на перспекти­ ву сосредоточивается в матрицах отдельных территориаль­ ных районов республики, где по строкам показываются условные пункты производства, а по столбцам—условные пункты потребления топливно-энергетических ресурсов. Форма такой матрицы для /г-го района приведена на рис. 1

На пересечении і-й строки и /-го столбца в каждой клет­ ке проставляются значения коэффициента ‘кц ограничений (8-3) и соответствующего коэффициента Зц функционала ма­ тематической модели. Количество таких матриц соответству­ ет количеству районов, выделенных в математической мо­ дели.

228

В настоящее время разработаны обслуживающие под­ программы, позволяющие передать функции формирования расчетных матриц типа приведенной на рис. I непосредствен­ но электронной вычислительной машине *.

Набор расчетных матриц отдельных территориальных районов модели может осуществляться в двух модифика­ циях. В первой из них свободные члены ограничений (8-3)

Рис. 1. Форма матрицы для k-ro района при оптимизации топливно-энергетического баланса УССР на единой производствен­ но-распределительной математической модели.

модели интерпретируются как заданные на расчетный пери­ од годовые объемы производства конечной продукции. В этом случае

nii

где пц — норма расхода і-го энергоносителя на единицу ко­ нечной продукции, производимой /-м потребителем, т уел.

т./ед. прод.

Во второй модификации компоненты вектора потребнос­ ти интерпретируются в каждом /-м столбце расчетной матри­ цы как потребность j-й обобщенной группы потребителей в наиболее экономичном виде топлива, исходя из условий полного удовлетворения потребности j-й группы. При такой

* Подобные подпрограммы разработаны в Главном вычислительном центре Госплана СССР.

229