Автоматизация системных исследований в альтернативной энергетике

• Автор: Симанков, Владимир Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 460 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1.
ГЛАВА 2.
ГЛАВА 3.

МЕТОДОЛОГИЯ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА ПРИ

ИССЛЕДОВАНИИ И РЕШЕНИИ ЗАДАЧ АЛЬТЕРНАТИВНОЙ

ЭНЕРГЕТИКИ.

1.1. ФИЛОСОФСКИЕ АСПЕКТЫ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ.

1.2. ПРОЦЕДУРЫ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА И МЕТОДЫ ИХ РЕАЛИЗАЦИИ НА ОСНОВЕ СОВРЕМЕННЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ.
1.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОБЛЕМ АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ, НЕОБХОДИМЫХ СИСТЕМ ДЛЯ ИХ РАЗРЕШЕНИЯ.

1.4. ЦЕЛИ И СИСТЕМА КРИТЕРИЕВ ЭФФЕКТИВНОСТИ В АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ЭНЕРГЕТИКЕ.

1.5. КОНКРЕТИЗАЦИЯ ЗАДАЧ И МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.
1.6. ВЫВОДЫ.
МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАЗРАБОТКИ
АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ НАУЧНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ В АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ЭНЕРГЕТИКЕ.
2.1. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ АСНИ В АЛЬТЕР 1АТИВНОЙ ЭНЕРГЕТИКЕ.
2.2. АНАЛИЗ СИСТЕМНЫХ ТРЕБОВАНИЙ И ВЫБОР АРХИТЕКТУРЫ АСНИ.
2.3. АСНИ ДЛЯ СИСТЕМНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ КОМБИНИРОВАННОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НВИЭ.
2.4. ФИЗИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ЭЛЕМЕНТО ЭК С НВИЭ.
2.5. ГИБРИДНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭК С НВИЭ.
2.6. ВЫВОДЫ.
МЕТОДИКА МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ
В АЛЬТЕНАТИВНОЙ ЭНЕРГЕТИКЕ.
3.1. МЕТОДИКА МОДЕЛИРОВАНИЯ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ И ВЫБОР ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ МОДЕЛЕЙ.
3.2. ФОРМАЛИЗАЦИЯ ОПИСАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ, ПОДСИСТЕМ ЭК С НВИЭ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ.
3.3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ.
3.4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ НВИЭ.
3.5. МОДЕЛИРОВАНИЕ НАКОПИТЕЛЕЙ.
3.6. МОДЕЛИРОВАНИЕ НАГРУЗОК.
3.7. ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ АВТОНОМНОГО
ГЛАВА 4.
ГЛАВА 5.
ГЛАВА 6.
ГЕЛИОВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА.
3.8. ВЫВОДЫ
РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ СИНТЕЗА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЭК С НВИЭ.
4.1. ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ И ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ АСУ ЭК С НВИЭ.
4.2. МЕТОДИКА СИНТЕЗА АДАПТИВНЫХ АСУ ЭК С НВИЭ.
4.3. АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА АНАЛИЗА И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ ДЕЛЬТА КАК ИНСТРУМЕНТ СИНТЕЗА АДАПТИВНЫХ АСУ ЭК С НВИЭ.
4.4. СИНТЕЗ АСУ АВТОНОМНОГО ФОТОВЕТРОЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА.
4.5. ВЫВОДЫ
МЕТОДОЛОГИЯ СИНТЕЗА СТРУКТУР И ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ЭК С НВИЭ.
5.1. МЕТОДОЛОГИЯ МНОГОКРИТЕРИАЛЬНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ ЭК С НВИЭ В УСЛОВИЯХ НЕОПРЕДЕЛ I IIЮСТИ.
5.2. СИСТЕМА КРИТЕРИЕВ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭК С НВИЭ.
5.3. КРИТЕРИИ ЭКОНОМИЧНОСТИ ЭК С НВИЭ.
5.4. КРИТЕРИИ ЭКОЛОГИЧНОСТИ ЭК С НВИЭ.
5.5. КРИТЕРИИ НАДЕЖНОСТИ ЭК С НВИЭ.
5.6. АЛГОРИТМ ОПТИМИЗАЦИИ ЭК С НВИЭ ПО МНОГИМ КРИТЕРИЯМ В УСЛОВИЯХ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ.
5.7. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА ПРИ СОЗДАНИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ С КОМБИНИРОВАННЫМ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НВИЭ.
5.7.1. Комплексы с использованием солнечной и ветровой энергии.
5.7.2. Комплексы с использованием солнечной, ветровой и волновой энергии.
5.7.3. Комплексы с использованием солнечной, ветровой и биологической энергии.
5.7.4. Автономный жилой дом.
5.8. ВЫВОДЫ
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОТЕНЦИАЛА НВИЭ И ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ.
6.1. СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К ОЦЕНКЕ ПОТЕНЦИАЛА НВИЭ, ТЕХНОЛОГИЙ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ИХ И ИСПОЛЬЗВАНИЯ.
6.2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОСТУПЛЕНИЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГ ИИ И ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЕЕ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ.
6.3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОСТУПЛЕНИЯ ВЕТРОВОЙ ЭНЕРГИИ И ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ.
6.4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОСТУПЛЕНИЯ ВОЛНОВОЙ И ГИДРО ЭНЕРГИИ И ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ.
6.5. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОСТУПЛЕНИЯ БИОЭНЕРГИИ И ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ.
6.6. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОСТУПЛЕНИЯ ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ И ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ.
6.7. ГЕОИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ПОТЕНЦИАЛА НВИЭ.
6.8. ВЫВОДЫ.
ГЛАВА 7. МЕТОДИКА СИНТЕЗА И ОПТИМИЗАЦИИ РЕШЕНИЙ
О ВОВЛЕЧЕНИИ НВИЭ В ЭНЕРГОБАЛАНС РЕГИОНА.
7.1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ СИНТЕЗА МНОЖЕСТВА ДОПУСТИМЫХ РЕШЕНИЙ ЗАДАЧИ ВОВЛЕЧЕНИЯ НВИЭ В ЭНЕРГОБАЛАНС РЕГИОНА.
7.2. МЕТОДИКА ОПТИМИЗАЦИИ РЕШЕНИЯ ВОВЛЕЧЕНИЯ НВИЭ В ЭНЕРГОБАЛАНС НА ОСНОВЕ ТЕОРИИ ПОЛЕЗНОСТИ.
7.3. ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС СИНТЕЗА И ОПТИМИЗАЦИИ РЕШЕНИЙ О ВКЛЮЧЕНИИ НВИЭ В ЭНЕРГОБАЛАНС РЕГИОНА.
7.4. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ РАЗРАБОТАННОЙ МЕТОДОЛОГИИ ПРИ СИСТЕМНОМ ИССЛЕДОВАНИИ РЕГИОНАЛЬНОЙ ЭНЕРГОСИСТЕМЫ.
7.5. КОМПЛЕКС ПРОГРАММ АВТОМАТИЗАЦИИ ЭТАПОВ СИСТЕМНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ В АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ЭНЕРГЕТИКЕ.
7.6. ВЫВОДЫ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Как вытекает из сопоставления данных о запасах и потреблении первичных энергоносителей, наилучшая обеспеченность текущего потребления геологическими ресурсами имеет место по углю около 0 лет, наихудшая по нефти 0 лет и природный газ имеет среднюю обеспеченность ресурсами 0 лет , 7. При этом, доля разведанных запасов в ресурсной базе составляет по нефти и газу около , а по углю около . Россия унаследовала от СССР положение страны, самой богатой ресурсами органического топлива. Располагая 2,8 населения и ,8 территории мира, Россия имеет прогнозных ресурсов и около 5 разведанных запасов нефти, ресурсов и запасов природного газа, около разведанных запасов каменного и запасов бурого угля. Суммарная добыча за всю историю использования ресурсов составляет в настоящее время по нефти около от прогнозных извлекаемых ресурсов и по газу 5 рис. Существует резкая диспропорция между долей разных видов топлива в суммарных разведанных запасах и их долей в производстве энергоресурсов на нефть и газ приходится менее четверти общих запасов, но они обеспечивают свыше производства, а уголь и природный уран при запасов дают лишь поставок энергии. Гидроресурсы России по потенциалу сопоставимы с современной выработкой всех электростанций страны. Однако их освоение как и других ископаемых топливоэнергетических ресурсов требует очень больших сроков и капичаловложений. Структура потребления , г. Структура потребления , г. Нетрадиционные, возобновляемые и ф. Структура потребления , г. Рис. Потребление первичных топливноэнергетических ресурсов в мире. Рис. Мировые запасы основных первичных энергетических ресурсов миллиардов тонн нефтяного эквивалента. Рассматриваемые сценарии социальноэкономического развития обеспечивают приведенный на рис. При благоприятных внешних и внутренних условиях развития объем ВВП России за рассматриваемый период гг. Реальные доходы населения возрастут более чем в 3 раза. В России изза глубокого экономического кризиса энергомкость национального дохода не снижалась, а увеличилась в гг. Нефть И ШОНЛСНСЯТ. Нефть ы конденсат, млрд. Природный газ. Рис. Повышение жизненного уровня существенно изменит объмы и структуру душевого потребления энергии рис. Оно упало с 8,5 до 6,0 т у. В благоприятном сценарии рост душевого энергопотребления будет гораздо более интенсивным в 1,3 раза за период. В результате в г. МЖ г,
Пределы изменение прироста валового внутреннего продукта,
Вклад отраслей в , в экономию энергоресурсов г. Рис. Вклад структурных факторов в снижение прироста энергетических ресурсов относительно г. Характерно, что душевое энергопотребление на обеспечение продуктами питания останется практически неизменным в течение всего периода. Предвидится сильный рост энергопотребления на транспорт и жилье, особенно при благоприятном развитии экономики. При неблагоприятных условиях развития экономики в число которых входят и низкие мировые цены топлива внутренний и внешний спрос на российские энергоресурсы растт медленно нижние значения диапазонов на рис. В соответствии с международными обязательствами России в области экологии определено, что Российская Федерация не должна в гг. Совокупный уровень выбросов парниковых газов в г. СОгэквивапента. Из этого объема выбросов парниковых газов около приходится на энергетический сектор. Основной вклад в выбросы парниковых газов в энергетическом секторе составляет СО2 более млн. Душено потребление ммдрижрнм, МВт. Элсгфюнергая. МВт. В числе. Рис. Душевое потребление электроэнергии, МВт. Собственное производство всего. Рис. Рис. При благоприятном сценарии развития экономики рост выбросов СОг энергетическим сектором России возрастет по сравнению с г. Тем самым заложенные в Стратегии сценарии энергопотребления не несут угрозы невыполнения Российской Федерацией обязательств по ограничению выбросов парниковых газов. Возможное распространение ограничений по выбросам, предусмотренных Киотским протоколом, на период после г. Российской Федерацией ее обязательств по ограничению выбросов рис. Очень важно отметить, что большая часть обширной территории России с малой плотностью населения еще не присоединена к централизованным энергетическим системам. В соответствии с оценками около млн.