№ 1
ИЗВЕСТИЯ АКАДЕМИИ НАУК ЭНЕРГЕТИКА
2013
УДК 621.311.1
© 2013 г. ТРУФАНОВ В.В.*
МОДЕЛИРОВАНИЕ ВАРИАНТОВ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ В УСЛОВИЯХ МНОЖЕСТВЕННОСТИ ИНТЕРЕСОВ
Изложена методика обоснования развития электроэнергетических систем в современных условиях с учетом множества различных интересов субъектов. Предлагаемая методика ориентирована на достижение компромиссных решений и включает ряд этапов исследования: целевой анализ, целевую оценку последствий реализации решений, выделение инвариантных и экстремальных решений, формирование предпочтительных решений, согласование интересов и др. Даны основные принципы реализации такого анализа. В качестве иллюстрации приводится анализ перспектив развития электроэнергетики Дальнего Востока в условиях множественности интересов.
Введение. За последнее десятилетие изменились условия хозяйствования в экономике и энергетике России. Сложилась новая структура собственности в электроэнергетике, изменилась организационная структура и система управления. Процесс реформирования не закончен, нормативно-правовая основа функционирования энергосистем не устоялась. Существенно изменилась роль государства в управлении энергетикой. Прямым следствием реформ в экономике России явилось создание множества рынков энергетической направленности. Сформирован федеральный оптовый рынок электроэнергии и мощности, функционируют региональные розничные рынки электрической энергии, образовались рынки топлива для электростанций, энергетического оборудования, строительно-монтажных работ, технических услуг и другие.
Расширился состав субъектов, заинтересованных в развитии электроэнергетики, изменились их приоритеты и возможности влияния на процессы принятия решений.
Созданная за многие годы в России методология развития ЭЭС ориентирована, в основном, на условия централизованной экономики и требует существенной модернизации.
В сфере электроснабжения регионов проявляются различные интересы взаимодействующих сторон. Объекты этих интересов можно укрупненно представить в виде следующего набора факторов:
1) текущий уровень тарифов на электроэнергию;
2) объем капитальных вложений в развитие электроэнергетики;
3) энергетическая безопасность региона;
4) влияние электроэнергетики на природную среду.
Степень важности этих факторов для разных субъектов отношений различна.
В табл. 1 приведены основные субъекты отношений, заинтересованные в развитии электроэнергетики региона, сферы их интересов и критерии оценки принимаемых решений.
Степень важности указанных факторов для разных субъектов отношений в электроэнергетике различна и понятна из приведенной характеристики их интересов.
Из табл. 1 видно, что единого для всех субъектов отношений критерия, характеризующего оптимальность принимаемых решений по развитию электроэнергетики, не
*Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН, г. Иркутск.
Сфера интересов субъектов отношений на рынке электроэнергии
Субъекты отношений
Интересующие факторы
Тариф на электроэнергию Капитальные вложения в энергетику региона Энергетическая безопасность региона Природные условия
Высокий Большие Высокая
Высокий Малые Высокая
Высокий Малые Низкая
Высокий Большие Высокая
Низкий Малые Хорошие
Низкий Большие Высокая Хорошие
Высокий Большие Высокая
Низкий Малые Хорошие
Территориальные генерирующие компании, региональные АО-энерго, атомные электростанции
Оптовые генерирующие компании, ведомственные электростанции, АО-электростанции
Производители соседних регионов Сети ФСК ЕЭС России, сети региональной энергосистемы, энергосбыт Потребители
Государственные органы власти, антимонопольный органы, судебные органы Поставщики топлива, инвесторы Политические и общественные организации, население
существует. Это создает необходимость достижения приемлемого для общества и всех взаимодействующих субъектов компромисса, который должен осуществляться в ходе явной, демократичной и прозрачной процедуры. Отсутствие такой процедуры или ее закрытый характер может привести к неправомерному ущемлению интересов тех или иных заинтересованных сторон вследствие разной информированности и неравноправности в процессе формирования компромиссных решений.
Анализ известных многокритериальных методов принятия решений по развитию сложных технических систем показывает, что общим для всех этих методов является стремление к формализации процессов согласования интересов различных сторон в процессе обоснования принимаемых решений [1]. При решении задач развития энергосистем из-за их специфики это не всегда возможно. Часто интересы даже отдельного субъекта отношений в электроэнергетике противоречивы и не всегда могут быть формализованы. Трудно формировать и согласовать связи интересов различных субъектов отношений. Кроме того, известные методы многокритериального анализа, как правило, весьма трудоемки. В силу этого возможности применения формализованных методов согласования интересов в практике принятия решений по развитию электроэнергетики существенно ограничены.
Методический подход
Ниже предлагается неформализованный поэтапный подход к анализу перспективных направлений развития ЭЭС в условиях множественности интересов, ориентированный на практическое применение. Предполагается последовательное выполнение следующий восьми этапов [2].
1) Этап целевого анализа. На этом этапе определяется круг всех субъектов, заинтересованных и оказывающих влияние на процесс принятия решений по развитию электроэнергетических систем. Для каждого такого субъекта определяются его цели и
5* 131
требования. Множество целей всех рассмотренных субъектов может быть упорядочено и сокращено за счет определения родственных и близких целей и их объединения, выявления малозначимых целей и их удаления.
В полученном множестве целей определяются цели k, для которых возможна количественная оценка степени их достижимости. Для таких целей формируются набор критериев — количественных показателей степени их достижимости. Остальные цели должны учитываться в последующем анализе на качественном экспертном уровне.
2) Этап формирования внешних условий. На этом этапе на основе выполненного ранее анализа существующего состояния электроэнергетической системы и прогноза внешних условий развития энергосистемы и смежных отраслей формируются конкретные количественные сценарии внешних условий ] е J, представляющие собой возможные сочетания неопределенных в перспективе условий развития энергосистемы и смежных отраслей.
Эти сочетания могут носить характер наиболее вероятных или наиболее опасных и неблагоприятных условий и должны охватывать по возможности максимально широкую зону перспективных неопределенных условий.
При их выборе следует стремиться учитывать интересы всех заинтересованных сторон, в частности, используемые выше понятия "вероятные" или "опасные" должны рассматриваться не только с точки зрения ЭЭС, но и всех остальных субъектов отношений. Например, опасными с точки зрения потребителя следует считать условия которые могут привести к существенному росту тарифов на электроэнергию.
Для снижения трудоемкости дальнейшего анализа следует стремиться к компактности множества рассматриваемых сценариев внешних условий путем их объединении, отбраковки маловероятных ситуаций и пр.
3) Этап формирования вариантов (стратегий) развития электроэнергетической системы. Целью этого этапа является формирование желательно небольшого множества I потенциально рациональных вариантов развития системы. При этом должны учитываться:
— необходимость устранения существующих и возможных "узких мест" функционирования и развития ЭЭС, выявившиеся в процессе анализа существующего ее состояния;
— множество неопределенных условий развития, сформированное на предыдущем этапе, и необходимость нормального функционирования ЭЭС во всех этих условиях; для этого, в частности, стратегии развития ЭЭС должны включать мероприятия, обеспечивающие гибкость ее структуры и возможность достаточно быстрой и экономичной ее адаптации к неожиданно изменяющимся внешним условиям; следует учитывать и относительно маловероятные сочетания внешних условий, которые могут приводить к значительным ущербам различным заинтересованным сторонам;
— предварительные исследования эффективности сооружения отдельных энергетических объектов или организации других мероприятий энергетического характера;
— формируемое множество вариантов развития должно учитывать множественность интересов заинтересованных сторон, в частности, целесообразно включение в состав рассматриваемых вариантов отдельных мероприятий или вариантов, предпочтительных с точки зрения отдельных субъектов (например, вариант развития системы, ориентированный на максимальное экологическое оздоровление природной среды региона).
4) Оценка последствий от реализации вариантов. На этом этапе производится всесторонняя многокритериальная оценка последствий от реализации сформированных вариантов развития ЭЭС I для всех рассматриваемых субъектов отношений при всех возможных сценариях внешних условий J. Результатом этой оценки является получек
ние количественных значений всех определенных ранее критериев оптимальности хц для различных субъектов отношений.
Для такой оценки необходимо использование соответствующих математических моделей и информационного обеспечения. Система математических моделей оценки последствий от реализации вариантов развития электроэнергетики региона должна включать следующие модели (минимальный набор):
— динамические многоузловые модели формирования балансов мощности и электроэнергии;
— оптимизационные модели анализа суточных и годовых энергетических режимов работы ЭЭС;
— оценочные динамические модели расчета капитальных вложений, необходимых для реализации рассматриваемых вариантов развития электроэнергетики;
— оценочные модели расчета годового расхода органического топлива на электростанциях (по видам топлива);
— оценочные модели расчета себестоимости производства электроэнергии, отпускных тарифов на электроэнергию, прибыли энергоснабжающих организаций;
— модели оценки воздействия принима
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.