Разработка методов анализа и синтеза энергетических систем с нетрадиционными возобновляемыми источниками энергии

• Автор: Бучацкий, Павел Юрьевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 188 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1 МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ ПРОБЛЕМ ВОВЛЕЧЕНИЯ НЕТРАДИЦИОННЫХ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ В РЕГИОНАЛЬНЫЙ ЭНЕРГОБАЛАНС

1.1 Методы системного анализа при исследовании энергосистем

1.2 Состояние энергосистемы региона и перспективы ее развития

1.3 Методы оптимизации как инструментарий проведения системных исследований

1.4 Методы принятия решений в системных исследованиях

1.5 Выводы

2 МОДЕЛИРОВАНИЕ НВИЭ, ОЦЕНКА ИХ РЕСУРСОВ И ТЕХНОЛОГИИ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ.

2.1 Математическое моделирование НВИЭ как объекта системного исследования

2.2 Моделирование солнечной энергии

2.3 Моделирование энергии ветра
2.4 Моделирование гидроэнергии
2.5 Моделирование энергии биомассы
2.6 Моделирование геотермальной энергии
2.7 Моделирование волновой энергии
2.8 Современные технологии преобразования возобновляемой энергии
2.9 Выводы
3 АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ НА ОСНОВЕ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
3.1 Инструментальные средства геоинформационных систем для информационной поддержки этапов системного анализа
3.2. Программное обеспечения геоинформационных технологий
3.3. Возможности геоинформационных систем для моделирования нвиэ и их потенциала.
3.4. Информационная основа построения моделей НВИЭ в геоинформационных системах.
3.5 Методы оптимизации и принятие решений в ГИС
3.6. Выводы
4 СИНТЕЗ И ОПТИМИЗАЦИЯ РЕШЕНИЙ О ВОВЛЕЧЕНИИ НВИЭ В ЭНЕРГОСИСТЕМУ РЕГИОНА
4.1 Полная система критериев для оценки эффективности вовлечения НВИЭ в энергосистему региона
4.2 Методика количественной оценки критериев эффективности
4.3 Синтез оптимальных решений задачи вовлечения НВИЭ в энергосистему региона
4.4 Оценка предпочтений выбора альтернативных вариантов вовлечения НВИЭ в энергосистему региона
4.5 Выводы
5 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДИКИ ВОВЛЕЧЕНИЯ НВИЭ В ЭНЕРГОБАЛАНС РЕГИОНА
5.1 Структура программного комплекса для оценки возможных вариантов вовлечения НВИЭ в
ЭНЕРГОБАЛАНС РЕГИОНА
5.2 Современные инструментальные средства создания интерактивных программных
ПРИЛОЖЕНИЙ
5.3 СТРУКТУРА РЕЛЯЦИОННОЙ БАЗЫ ДАННЫХ ПРОГРАММНОГО МОДУЛЯ
5.4 Результаты работы программного комплекса для оценки возможных вариантов вовлечения НВИЭ в энергобаланс региона
5.5 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

В современном обществе появляются все новые проблемы, особо сложные на стыке наук, решение которых возможно только с учетом системы взаимосвязей объектов реального мира. Поэтому системность становится одним из главных аспектов практической деятельности, она обеспечивает эффективные способы преодоления проблемных ситуаций с использованием системных исследований, реализуемых на основе системного подхода.
Основу системных исследований составляет разработка общих методов и средств анализа и синтеза объектов исследования, формализация описания их целостных характеристик, анализ соотношений компонентов системы между собой и окружающей средой. Таким образом, системность становится одним из главных аспектов практической деятельности, что обуславливает проведение комплексных исследований при решении практических задач.
Одной из таких задач является эффективность функционирования систем энергоснабжения, которая является одной из важнейших характеристик обеспечения жизнедеятельности и развития региона. Повышение энергоэффективности и энергобезопасности, переход к рациональной модели потребления ресурсов при минимальных затратах на производство, преобразование, транспорт и потребление энергоносителей являются приоритетами стратегического развития регионов. Внедрение нетрадиционных возобновляемых источников энергии (НВИЭ) в энергобаланс региона - необходимое условие реализации указанной стратегии.
Краснодарский край имеет многолетний опыт практического использования возобновляемых источников энергии. Согласно оценочным данным долгосрочной краевой целевой программы «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на территории Краснодарского края на период 2011 - 2020 годов» за счет реализации полного потенциала использования возобновляемых источников энергии в Краснодарском крае можно получать до 2200 МВт тепловой энергии и 1300 МВт электрической энергии взамен получаемой из традиционных углеводородов.

Таблица 1.
Классификация задач принятия решений
Признак классификации Тип задачи принятия решений
вид отображения Б
детерминированное задачи ПР в условиях определенности
вероятностное задачи ПР в условиях риска
неопределенное задачи ПР в условиях неопределенности
мощность множества Я
одноэлементное множество задачи ПР со скалярным критерием
состоит из нескольких критериев задачи ПР с векторным критерием (задачи многокритериального ПР)
тип системы О
отражает предпочтения одного лица задачи индивидуального ПР
отражает предпочтения коллектива задачи группового ПР
Из множества известных методов и подходов к ПР наибольший интерес представляют те, которые дают возможность учитывать многокритериальность и неопределенность, а также позволяют осуществлять выбор решений из множеств альтернатив различного типа при наличии критериев, имеющих разные типы шкал измерения.
Примем за основу систему классификации методов принятия решений, предложенную в работе [18]. Ее признаками являются следующие: содержание экспертной информации и тип получаемой информации (рисунок 1.6).
Указанный принцип классификации позволяет выделить четыре группы методов, причем первые три группы относятся к ПР в условиях определенности. В связи с этим остановимся на рассмотрении только методов четвертой группы.
Наиболее широкое распространение среди группы аксиоматических методов ПР в условиях риска и неопределенности последствий получили методы, основанные на теории ожидаемой полезности.