Файл: Экономика газовой промышленности..pdf

где «Ф.іп— минимальная норма расхода топлива для всех і-х

энергоносителей, используемых в данном /-м энерготехноло­ гическом процессе на производство конечной продукции, т уел. т.Іед. прод.; П,- — планируемое производство продук­ ции в /-й обобщенной группе потребителей топливно-энер­ гетических ресурсов.

Тогда коэффициенты Хц можно определить из следующе­ го выражения:

„min

Хи = -jf—; і = 1, 2, . . . , т; } = 1, 2, . . , , п, (8-7)

пц

т. е. в каждой клетке /-го столбца расчетной матрицы про­ ставляются отношения нормы расхода наиболее экономич­ ного вида энергоносителя ко всем остальным видам энерго­ носителей, которые по технологическим и техническим воз­ можностям могут быть использованы в данном энерго-техно­ логическом процессе. Вследствие этого для всех коэффициен­

Вторая модификация компонент вектора ресурсов в моде­ ли более удобна, чем первая.

Это объясняется тем, что несмотря на изменение удель­ ных расходов топлива для объектов потребления по годам планируемого периода, отношения нормативов остаются в до­ статочной степени устойчивыми, т. е. для коэффициентов Хц во временном разрезе выполняется приближенное со­

где t — первый расчетный период, на который выполняется оптимизация баланса; (t + s) — предельный расчетный пе­ риод, на который выполняется оптимизация баланса.

Выполнение соотношения (8-8) дает возможность'значи­ тельно уменьшить объем работы, связанный с подготовкой исходных матриц к реализации на ЭЦВМ.

Сезонная неравномерность в потреблении природного газа учитывается в расчетной матрице следующим образом.

Кроме основных потоков газа, по строкам матрицы выде­ ляются буферные потоки газообразного топлива. Для кате­

230

горий потребителей (КЭС и ТЭЦ), которые могут исполь­ зовать сезонные избытки газа, годовые объемы производства продукции дифференцируются на осенне-зимнюю и весен­ не-летнюю выработку электроэнергии и теплоэнергии, исхо­ дя из графика работы конкретных энергетических объектов республики в объединенной энергосистеме Юга на перспек­ тиву и тепловой нагрузки ТЭЦ в отдельные периоды года.

При этом связи от строк, содержащих буферные потоки газа, показываются только для столбцов матрицы, означаю­ щих весенне-летнюю выработку электроэнергии (теплоэнер­ гии) на КЭС и ТЭЦ. В задаче не учитываются и не показы­ ваются связи от источников к потребителям, технически невозможные по условиям эксплуатации энерготехнологиче­ ского оборудования, либо явно нерациональные с точки зре­ ния комплексной оптимизации топливно-энергетического хозяйства республики. Количество технически возможных связей определяет коэффициент заполнения расчетной мат­ рицы. При проведении конкретных расчетов коэффициент заполнения матриц колебался в пределах 0,30—0,35.

При определении связей со строками матрицы для суще­ ствующих групп потребителей, дифференцированных на подгруппы по признаку приспособленности энерготехноло­ гического оборудования к использованию конкретных видов энергоносителей, в каждом конкретном случае должна учи­ тываться техническая и экономическая целесообразность перевода энерготехнологического оборудования с одного вида энергоносителя на другой.

Например, в столбцах расчетной матрицы могут выде­ ляться отдельные категории ТЭЦ, котельные установки ко­ торых в настоящее время способны сжигать соответственно газообразное, жидкое и твердое топливо. Для подгруппы, котельные агрегаты которой работают на газообразном топ­ ливе, в расчетной матрице задачи показываются связи только от условных пунктов производства газа. Это объясняет­ ся тем, что, вероятно, нет необходимости перевода в перспек­ тивном периоде котельных установок, работающих на природном газе, на донецкий уголь. Практически для такой подгруппы’ потребителей в рамках оптимизации единого топливно-энергетического баланса УССР решается транс­ портная подзадача, в которой распределению подлежат одно­ родные і-е энергоносители.

Для подгруппы, котельные агрегаты которой работают на жидком топливе, присваиваются связи от условных пунк­

231

тов производства мазута и газа. Аналогично для подгруппы ТЭЦ на твердом топливе связи присваиваются соответственно от условных пунктов производства твердого, жидкого и газо­ образного топлива, т. е. предусматривается принципиальная возможность ■перевода котельных установок с одного вида энергоносителя на другой. Какой вид топлива и с какого источника целесообразно использовать в данной подгруппе в перспективном периоде, должны показать результаты комп­ лексного решения задачи.

В зависимости от вида выбираемой связи затраты на топ­ ливо использование для категорий потребителей топливноэнергетических ресурсов рассчитываются по следующим фор­

в том случае, если /-му потребителю в матрице присваивает­ ся связь от того пункта производства топлива, к использова­ нию которого приспособлены агрегаты /-го потребителя, и

если присвоение і-й связи ведет к необходимости рекон­ струкции энерготехнологических агрегатов /-го потребителя топливно-энергетических ресурсов (АК™ — удельные капи­

тальные вложения на реконструкцию энерготехнологиче­ ской установки под новый вид топлива).

Для всех групп условных пунктов потребления топлив­ но-энергетических ресурсов, которые будут построены в пер­ спективном периоде, удельные приведенные затраты на топливоиспользование определяются следующим образом *:

Расчетные матрицы топливно-энергетического баланса УССР являются той исходной документацией, по которой информация в закодированном виде подготавливается для непосредственной реализации задачи на ЭЦВМ. Простая структура матрицы ограничений производственно-распреде­ лительной модели обусловливает принципиальную возмож­

времени, оказывающий большое влияние на эффективность капитальных вложений при строительстве новых объектов топливно-энергетического хозяйства.

232

ность решения задач баланса большой размерности. Реали­ зация модели, размерность которой характеризуется 924 ограничениями, продолжается на ЭЦВМ типа «Эллиот-503» около 4 ч*. Это время итерационного процесса решения первого вариантного расчета баланса УССР. Последую­ щие вариантные расчеты продолжаются около 1 ч. Для каж­ дого последующего вариантного расчета в качестве исходно­ го базисного плана принимают полученный оптимальный план предыдущего варианта, что позволяет существенно ус­ корить сходимость итерационного процесса решения и до­ стичь значительной экономии машинного времени.

Изложенные методы оптимизации на основе производ­ ственно-распределительной модели характеризуют ее скорее как модель топливного, чем топливно-энергетического ба­ ланса республики. Практически при наборе расчетных мат­ риц модели объемы производства электроэнергии на пер­ спективу по отдельным категориям электрических станций формируются в качестве заданных величин. Для более глу­ бокого учета особенностей функционирования топливноэнергетического хозяйства республики необходимо углу­ бить математическую формулировку модели. Некоторые принципы формирования такой модели изложены в следую­ щем параграфе данной главы.

§ 4. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВТОРОГО ПОРЯДКА СЛОЖ­ НОСТИ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКО­ ГО БАЛАНСА РЕСПУБЛИКИ

Разработка единого топливно-энергетического баланса республики включает вопросы развития в перспективном периоде отраслей топливной промышленности (газовой, угольной, нефтяной) и определения потребности в топливе отраслей народного хозяйства. При разработке единого топ­ ливно-энергетического баланса необходимо также определить перспективную потребность промышленности и коммуналь­ но-бытового сектора в электрической и тепловой энергии, выбрать схему развития, размещения и структуру генерирую­ щих мощностей — источников покрытия потребности в эле­ ктрической и тепловой энергии.

На основе принципов, определенных ранее, задача опре­ деления рационального топливно-энергетического баланса

* Реализация модели топливно-энергетического баланса УССР осуществ­ ляется по программе, разработанной в ГВЦ Госплана СССР.

233

УССР должна решаться в следующей последовательности: а) с использованием математических моделей энергетическо­ го баланса промышленных предприятий и замыкающих За­ трат на топливо и электроэнергию, определенных в резуль­ тате оптимизации топливно-энергетического баланса стра­ ны, рассчитывается суммарная потребность предприятий

вэлектроэнергии на промышленно-производственные нужды

вперспективном периоде; б) определяется потребность в эле­ ктроэнергии коммунально-бытового сектора; в) формирует­

ся расходная часть топливно-энергетического баланса, в которой задается суммарная перспективная потребность в электроэнергии при заданных в общей модели условиях отраслевого и территориального агрегирования.

При такой последовательности в единой модели топлив­ но-энергетического баланса (наряду с задачами, сформули­ рованными в § 2) должны решаться вопросы развития и раз­ мещения генерирующих мощностей и межрайонных потоков электроэнергии.

Для эффективного решения этих вопросов модель топ­ ливно-энергетического баланса должна быть интерпретиро­ вана как двухэтапная задача, в которой тепловые станции республики представлены в качестве промежуточных пунк­ тов (между пунктами производства и потребления топлив­ но-энергетических ресурсов), одновременно потребляющих топливо и генерирующих тепловую и электрическую энер­ гию.

Математическая постановка двухэтапной задачи опти­ мизации топливно-энергетического баланса УССР характери­ зуется следующей формой представления функционала и си­

i'=l

234