Введение к работе
Актуальность работы. Значимость теплового хозяйства (ТХ) в обеспечении жизнедеятельности населения и хозяйства страны, его важная роль в ТЭК, связь и взаимовлияние ТХ и других отраслей промышленности всегда делали актуальной проблему рационального развития теплоснабжения, решаемую на разных уровнях территориальной и временной иерархии. Особое значение и актуальность эта проблема приобретает сейчас, в условиях сложившейся кризисной ситуации, характеризующейся низкими надёжностью и экономичностью теплоснабжения в системах всех типов и мощностей, экологической несостоятельностью большинства действующих источников теплоты (ИТ), опасностью возникновения катастрофических ситуаций.'
Кроме того, новые социально-экономические условия в России оказывают существенное влияние на все стороны деятельности в ТХ: меняют его организационно-правовые структуры управления, тенденции развития и техническую политику, а также требуют нового взгляда на методические подходы к принятию решений по развитию и преобразованию систем теплоснабжения и всего ТХ.
Решение проблемы развития теплоснабжения с учётом новых условий его функционирования и многообразия действующих факторов требует создания (для разных уровней рассмотрения проблемы) комплексов моделей, информационно поддерживаемых соответствующими базами данных (БД) и ориентированных на диалог пользователя-непрофессионала с персональным компьютером (ПК). При этом актуально более широкое применение (наряду с оптимизационными) современных имитационных и оценочных моделей и использование разнообразных экономических и неэкономических критериев, включая критерии рыночной экономики.
Данная работа посвящена методической разработке и реализации на персональном компьютере (ПК) информационно-вычислительного комплекса (ИВК) для анализа состояния и решения задач перспективного развития теплоснабжения, как единой информационной основы для решения большого круга задач при разработке направлений развития систем теплоснабжения страны и территорий (регионов, областей, краёв, республик, населённых пунктов).
Основными целями данной работы явились:
1) обоснование потребностей в новых информационных технологиях для оперативного анализа состояния ТХ и решения задач его перспективного развития;
-
разработка структуры и поддержание баз данных о существующем состоянии объектов ТХ, о топливно-энергетических балансах регионов (экономических районов и их административно-территориальных единиц), а также об имеющихся проработках и предложениях по развитию теплоснабжения в населённых пунктах;
-
разработка структуры информационно-вычислительного комплекса, моделей и программного обеспечения для получения справочной информации из БД и для исследовательских расчетов;
-
решение практических задач, связанных с развитием теплоснабжения применительно к различным объектам и территориям.
Научная новизна исследования. В диссертации впервые получены и выносятся на защиту следующие результаты:
-
Структура и содержание базы данных о техническом состоянии объектов ТХ России, об имеющихся методических проработках по его развитию и характеристиках городов и ПГТ (население, климатология, тепловые нагрузки).
-
Схемы и методы увязки в едином ИВК баз данных и программных модулей, обеспечивающих возможность получения различной справочной информации по объектам теплоснабжения и населенным пунктам.
-
Методический подход и программные модули для рассмотрения и оценки различных аспектов-и сценариев развития теплоснабжения страны и территорий любого уровня - экономический район, область (край, республика), населённый пункт.
-
Методика решения и реализация задачи прогнозирования уровней тешюпотребления регионов и населённых пунктов в увязке с предполагаемыми сценариями развития ТЭК и отдельных, отраслей, а также задачи составления тепловых балансов для территорий и населённых пунктов.
-
Большой объем и разносторонний характер информации, позволяющие учитывать конкретные особенности различных территорий и подключать внешние модели (после необходимой для них адаптации).
Практическая ценность и внедрение. Разработанная методика и информационная технология обеспечивают качественно новый уровень рассмотрения проблем ТХ при разработке стратегий, концепций, программ развития энергетики страны и её территорий путем оперативного оценивания и качественного обоснования возможных направлений развития теплоснабжения и выделения наиболее рациональных из них.
Разработанный комплекс позволяет проводить:
многоаспектный анализ сложившегося состояния теплоснабжения в регионах и отдельных населённых пунктах;
изучение эффективности работы ТЭЦ и их оборудования с выявлением физически изношенных и морально устаревших агрегатов.
"Дружественный" интерфейс комплекса обеспечивает эффективность и удобства в его использовании как в справочном, так и в вычислительном режимах.
ИВК использовался при разработке концепций развития энергетики (включая теплоснабжение) Дальнего Востока и Сибири, а также в других работах, выполнявшихся в СЭИ СО РАН. Результаты этих работ получили внедрение в Минтопэнерго в Управлении балансов ТЭР и в ГСУ перспективного прогнозирования развития ТЭК. Кроме того, разработанный ЙВК поставлен на ПК в отделе балансов.ТЭР.
Апробация работы. Основные методические положения и результаты работы были обсуждены на Всероссийской конференции по экономическому развитию Сибири (1993 г., Новосибирск), на международной научно-практической школе-семинаре "Методы оптимального развития и эффективного использования трубопроводных систем энергетики" (1992 г., Туапсе и 1994 г., Иркутск) и на секции электроэнергетических и теплоснабжающих систем научного совета по комплексам проблемам энергетики РАН (1994 г., Москва).
Публикации. Основные методические положения диссертации и результаты исследований опубликованы в 7 работах и 6 отчётах НИР.
Структура и объём диссертации. Работа состоит из пяти глав, введения, заключения, списка литературы и приложений.