Методика оценки эффективности вовлечения возобновляемых источников энергии в энергетический баланс на основе системного подхода

• Автор: Зангиев, Таймураз Таймуразович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 209 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Экологические проблемы современной энергетики и возобновляемые источники энергии

1.2 Методологические аспекты оценки эффективности использования НВИЭ

1.2.1 Основные принципы системного подхода в энергетике

1.2.2 НВИЭ и их моделирование

1.2.3 Подходы к оценке эффективности вовлечения НВИЭ в энергобаланс

1.2.4 Проблемы выбора оптимальных решений в

условиях неопределенности

1.3 Задачи и методы исследований

1.4 Выводы
ГЛАВА 2 МОДЕЛИРОВАНИЕ НВИЭ И ОЦЕНКА ИХ РЕСУРСОВ
2.1 Математическое моделирование НВИЭ
2.2 Моделирование солнечной энергии
2.3 Моделирование энергии ветра
2.4 Моделирование волновой энергии
2.5 Моделирование энергии биомассы
2.6 Моделирование геотермальной энергии
2.7 Выводы
ГЛАВА 3 МЕТОДОЛОГИЯ ОПТИМИЗАЦИИ ВАРИАНТОВ КОМПЛЕКСНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НВИЭ
3.1 Свойство недостаточной определнности исходной
информации при оптимизации энергетических систем
3.2 Общая схема комплексного использования НВИЭ в энергетических системах
3.3 Критерии эффективности использования НВИЭ
3.3.1 Иерархия целей системы энергоснабжения с НВИЭ
3.3.2 Выполнение заданных функций
3.3.3 Потребность в финансовых ресурсах
3.3.4 Потребность в энергетических ресурсах
3.3.5 Ущерб от перерывов в энергоснабжении
3.3.6 Ущерб экологии
3.3.7 Социальный ущерб
3.4 Анализ решений по выбору эффективных вариантов вовлечения НВИЭ в энергобаланс
3.5 Выводы
ГЛАВА 4 ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВОЗОБНОВЛЯЕМОЙ ЭНЕРГИИ
4.1 Общие замечания о технологиях преобразования НВИЭ
4.2 Преобразование солнечной энергии
4.3 Преобразование энергии ветра
4.4 Преобразование энергии волн
4.5 Преобразование энергии биомассы
4.6 Преобразование геотермальной энергии
4.7 Выводы
ГЛАВА 5 СИНТЕЗ И ОПТИМИЗАЦИЯ РЕШЕНИЙ О ВКЛЮЧЕНИИ НВИЭ В ЭНЕРГЕТИЧЕСКУЮ СИСТЕМУ
5.1 Определение множества допустимых решений задачи вовлечения НВИЭ в энергобаланс
5.2 Поиск оптимальных решений задачи вовлечения НВИЭ в энергобаланс на основе теории полезности
5.3 Структура программного комплекса, реализующего разработанную методику
5.4 Пример применения разработанной методики при исследовании региональной энергосистемы
5.5 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Выделение какой-нибудь системы из окружающей ее среды и последующее обособленное ее исследование всегда содержат элемент условности. Для уменьшения обусловленных этим погрешностей необходимо тщательно анализировать материальные и информационные связи данной системы с другими системами и с природной средой, включая выявление рациональных для данной системы критериев управления, способов задания ограничений на используемые ресурсы и т. Сложный объект надо рассматривать и как целое, и как состоящее из отдельных частей. Нужно исследовать предмет с разных сторон и точек зрения, вдаваться в его внутреннее строение и организацию. Это - некоторые утверждения общего характера, обобщающие опыт человека со сложными системами [8]. Принцип конечной пели: абсолютный приоритет конечной (глобально) цели. Принцип единства: совместное рассмотрение системы как целого и как совокупности частей (элементов). Принцип связности: рассмотрение любой части совместно с ее связями с окружением. Принцип модульного построения: полезно выделение модулей в системе и рассмотрение ее как совокупности модулей. Принцип иерархии: полезно введение иерархии частей (элементов) и (или) их ранжирование. Принцип функциональности: совместное рассмотрение структуры и функции с приоритетом функции над структурой. Принцип развития: учет изменяемости системы, се способности к развитию, расширению, замене частей, накапливанию информации. Принцип децентрализации: сочетание в принимаемых решениях и управлении централизации и децентрализации. Принцип неопределенности: учет неопределенностей и случайностей в системе. Хотя все перечисленные принципы, так или иначе, затрагиваются практически при любом изложении системного подхода, их формулировки пока не являются общепринятыми. Рассмотрим принципы системною подхода согласно [8,,,]. Принцип конечной цели означает, что в целенаправленной системе все должно быть подчинено глобальной цели. Любая попытка изменения, совершенствования и управления в такой системе должна оцениваться с точки зрения того, помогает или мешает она достижению конечной цели. Это накладывает особую ответственность на выбор цели и ее четкую трактовку. Такие действия могут быть и следствием неверия в конечную цель или в возможность ее достижения. В несколько измененной трактовке принцип конечной цели применяют и к системам, которые не являются целенаправленными. В этом случае понятие конечной цели заменяют понятиями основной функции, основного назначения, свойства системы. При этом принцип указывает, что изучение и работа с системой должна вестись на базе первоочередного уяснения этих понятий. Следующие три принципа обладают довольно тесной взаимосвязью и иногда даже объединяются в один принцип единства и связи. Но существуют причины, по которым их полезно рассматривать отдельно. Во-первых, принцип единства - это ориентация на «взгляд вовнутрь» системы или ее части, а принцип связи - на «взгляд изнутри». В разные моменты исследования полезна либо та, либо другая ориентация. Во-вторых, рекомендуемое в принципе единства расчленение системы с сохранением целостных представлений о ней на практике довольно резко отличается от процедуры выявления всевозможных связей, рекомендуемой в принципе связности. Наконец, процедура выявления связей, примененная ко всей системе целиком, приводит к принципу учета внешней среды, который нередко упоминают в литературе, но который, как следует из вышесказанного, можно не считать самостоятельным. Принцип модульного построения указывает на возможность рассмотрения вместо части системы совокупности ес входных и выходных воздействий. Он утверждает полезность абстрагирования от излишней детализации при сохранении возможности адекватно описывать системы. Принцип иерархии акцентирует внимание на полезности отыскания или создания в системе иерархического (доминирующего) характера связей между элементами, модулями, целями. Иерархические системы обычно исследуются и создаются «сверху», начиная с анализа модулей первого иерархического уровня. В случае отсутствия иерархии исследователь должен решить, в каком порядке он будет рассматривать части системы.