Введение к работе
Актуальность темы диссертации. Развитие энергетики, её взаимосвязь с развитием экономики государств, социальной сферой и с окружающей средой -актуальнейшие проблемы современности. Актуальность выбранной темы диссертации определяется иеобходчмостыо учёта значительного энергосберегающего потенциала народного хозяйства Республики Беларусь при планировании развития ее топливно-энергетического комплекса в условиях становления рыночных отношений и реструктуризации экономики.
G условиях перехода к ресурсосберегающему типу экономики и дефицита топливно-энергетических ресурсов важнейшим направлением энергетики становится энергосбережение. Особенности развития экономики определяют стратегию энергосбережения на перспективу. Много работ было выполнена н выполняются по проблемам экономии электрической энергии и повышению её качества. Но в настоящее время возникают новые проблемы по рациональному использованию топливно-энергетических ресурсов и учёту энергосбережения во всех отраслях экономики, в том числе в развитии топливно-энергетического комплекса и его подсистем. Несмотря ка большое количество публикаций и работ, полное и детальное описание учёта фактора энергосбережения в развитии электроэнергетических систем в литературе в настоящее время не представлено.
Разработаны и утверждены в странах СНГ, в том числе в Республике Беларусь, государственные программы развития энергетики и энергосбережения. Научно-технические основы выполнения этих программ и работ требуют проработки на основе системного и межотраслевого подходов к учёту энергосбережения в развитии подсистем топливно-энергетического комплекса.
Все это привело к необходимости проведения комплексного исследования для восполнения части пробела в области учёта энергосбережения в задачах развития электроэнергетических систем. Поэтому данная тема предстздляется актуальной.
Связь работы с крупными научными программами, темами. Работа выполнялась в соответствии с основными направлениями Белорусской государственной программы "ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ"' и темой научно-исследовательских работ кафедры "Электрические системы" Белорусской государственной политехнической академии ГБ-91-20 - "Разработка теоретических основ, методик, алгоритмов и промышленных программ для оптимизации режимов и параметров эле к- -'чческих систем и их элементов с целью экономии электроэнергии и повышения её качества".
Цель в задачи исследования. Цель данной работы заключается в ри'К" Сотке концепции, методологии и средств (катем.тгическнх МОЛЄЛ?і(1 ЇІПГОріГТМШг.
практическик рекомендаций) комплексного учёта фактора энергосбережения в задачах развитии электроэнергетических систем (ЭЭС).
Достижение цели связано с решением следующих основных задач:
изучение состояния проблемы использования топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) и возможностей энергосбережения в топливно-энергетических комплексе региона и разработка научной основы (концепции н методологии) учёта энергосбережения в задачах развития электроэнергетических сисіи.і;
разработка методик, алгоритмов и способов оценки и учета фактора энергосбережения на различных уровнях иерархии задач развития электроэнергетических елстем;
разработка новых и модификации существующих математических моделей основных задач оптимизации развития электроэнергетических систем, их адаптация и апробация при учёте энергосберегающего потенциала. Парная новизна работы заклинаемся в следующем:
впервые предложена .концепция комплексного учёта энергосбережения в задачах разБигия тоаливно-энергетического комплекса и его подсистемы - электроэнергетической. Сугь этой концепции заключается в том, что энергосбережение для ргсурсодефишпных стран, подобных Беларуси, следует рассматривать как крупный и потенциальный источник энергии и учитывать его в приходной части топливно-энергетического баланса. С другой стороны, энергосбережение предсіавляетея самостоятельной большой, иерархической человеко-машинной системой, имеющей связи со всеми отраслями экономики страны, а также с окружающей средой. Предложенная концепция оілнчаегся возможностью учёта территориальной распределенности и значимости энергосберегающего потенциала, факторов времени, надёжности и экологии в части изменения потенциала энергосбережения, условий^ реализации энергосберегающих мероприятий, в том числе затраты на их внедрение, соотношение государственного и частного секторов, психологическую подіотоаленность и настроенность обслуживающего персонала и населения, отношение государственных властей и т.п.;
впервые введены расчётные энергосберегающие эквиваленты и их параметры (энергетические, экологические и социально-экономические), необходимые дли реализации предложенной автором концепции в практике проектирования, эксплуатации и реконструкции объектов ЭЭС и отличающиеся возможностью учёта энергосбережения на различных уровнях иерархии;
впервые разработаны и апробированы методики оценки и определения параметров энергосберегающих эквивалентов для верхних и нижних уровней иерархии задач оптимизации развития электроэнергетических систем;
впервые получены и апробированы на примерах модифицированные математические модели для задач оптимизации развития структуры генерирующих
мощностей и электрнческик сетей электроэнергетических систем на базе энергосберегающих эквиваченгов, позволчюшие полностью учесть фактор энергосбережения и связанное с ним повышение надёжности энергоснабжения и уменьшение отрицательного воздействия энергетики на окружающую среду.
Практическая значимость полученных результатов, Полученные результаты научных исследований могут быть использованы при планировании развития топливно-энергетического комплекса н электроэнергетических систем.
Модифицированные математические модели оптимизации развития элекгроэнертетнческих систем могут быть введены в математическое обеспечение автоматизированного проектирования электроэнергетических систем.
Результаты научных исследований диссертации использованы в учебном процессе Белорусской государственной политехнической академии. Они вошли в типовую учебную программу специальности Т22.01-"Энергоэффективные технологии и энергетический менеджмент", а также используются з дипломных проекгах специальности Т01.01.00-"Электроэнергетика" специализации Т01.01. ,03-"Электроэнср1етические системы и сети" и. при чтении лекций по дисциплинам: "Основы энергосбережения", "Экология энергетики" и "Введение в специальность" Белорусской государственной политехнической академии.
Экономическая значимость полученных результатов. Полученные в настоящей диссертации результаты могут бьпь использованы в качестве коммерческого продуїста при проектировании развития электроэнергетической системы Беларуси, а также в системе энергопотребления при реконструкции её объектов.
Основные положения диссертации, выносимые па защиту; - концепция комачексного учёта энергосбережения в задачах развития топ-ливно-знеріетіліеского комплекса и его подсистемы - электроэнергетической. Суть этой концепции заключается в том, что энергосбережение для ресурсоде-фицитных стран, подобных Беларуси, следует рассматривать как крупный и потенциальный источник энерпш и учигывать его в приходной части топливно-энергетического баланса. С другой стороны, энергосбережение представляется самостоятельной большой, иерархической человеко-машинной системой, имеющей связи со всеми отраслями экономики страны, а также с окружающей средой. Предложенная концепция отличается возможностью учёта территориальной распределенности и значимости энергосберегающего потенциала, факторов времени, надёжности и экологии в части изменения потенциала энергоебс режения, условий реализации энергосберегающих мероприятий, в том чисде затраты на их. внедрение, соотношение государственного и частного сенсоров, патологическую подготовленность и настроенность обслуживающего персонала и населения, отношение государственных властей и т.п.;
расчётные энергосберегающие эквиваленты и их параметры (энергетические, экологические и социально-экономические), необходимые для реализации предложенной автором концепции в практике проектирования, эксплуатации и реконструкции'объектов ЭЭС и отличающиеся возможностью учёта энергосбережения на различных уровнях иерархии;
методики оценки, определения и учёта параметров энергосберегающих эквивалентов для верхних и нижних уровней иерархии задач оптимизации развития электроэнергетических систем;
модифицированные математические модели для задач оптимизации развития структуры генерирующих мощностей и электрических сетей электроэнергетических систем на базе энергосберегающих эквивалентов, позволяющие полностью учесть фактор энергосбережения и связанное с ним повышение надёжности энергоснабжения и уменьшение отрицательного воздействия энергетики на окружающую среду.
Личный оклад соискателя. Концепция и способы учёта энергосбережения, методики оценки и определения параметров энергосберегающих эквивалентов, модифицированные математические модели и их апробация, нашедшие отражение в опубликованных работах, разработаны и выполнены аспирантом Хассаном Юссефом Мохамадом самостоятельно. Научное руководство работой осуществляла доктор технических наук, профессор Поспелова Т. Г., которая принимала участие в выборе направления исследования, постановке задач и анализе полученных результатов.
Апробация результатов диссертации. Вошедшие в диссертационную работу материалы докладывались и обсуждались на I"" международной научно-технической конференции по электротехнике и электроэнергетике (Украина-Львов, 1995) и на международных научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Белорусской государственной политехнической академии в 1995 и 1997 годах.
Опубликованность результатов. По материалам диссертации опубликовано 6 научных работ, включая 3 статьи в научных журналах и 3 тезиса докладов в трудах международных конференций.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, обшей характеристики работы, четырёх глав, выводов, трёх приложений, а также списка используемых источников. Материалы диссертации изложены на 133 страницах машинописного текста и включают 30 рисунков (на 20 с), 14 таблиц (на 8 с), библиографию из 104 наименований (на 7 с.) и 3 приложения (на 22 с).
