«Проблемы экономики и управления нефтегазовым комплексом»

Адаптивное регулирование работы систем активных энергетических комплексов в России с учетом управления спросом на потребление природного газа

УДК: 338.45.01+332.122
DOI: -

Авторы:

¹ Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия
² Южно-Уральский государственный университет (НИУ)

Ключевые слова: системы активных энергетических комплексов (АЭК), АО "СПбМТСБ", промышленные предприятия, газоснабжение промышленности, управление энергозатратами, системы малой энергетики, индустриальные комплексы

Аннотация:

Статья посвящена исследованию и разработке модели регулирования работы систем активных энергетических комплексов в России, использующих сетевой газ из Единой системы газоснабжения России, с учетом ценозависимого управления графиками волатильности нагрузки на потребление газа как самой системой генерации электроэнергии, так и индустриального комплекса, на базе которого работает система генерации. В статье проводится исследование особенностей технологической и организационной структуры функционирования систем генераторов малой мощности в отдельности и в составе моделей активных энергетических комплексов. Выполняется исследование параметров характеристик графиков волатильности потребления сетевого природного газа системами малой энергетики, районными теплоэлектроцентралями и индустриальными комплексами, с выявлением подчеркнутых характеристик неравномерности газопотребления, по форме схожих с параметрами неравномерности спроса на потребление электроэнергии индустриальными комплексами. В статье представлены результаты авторского анализа факторов, действующих на характеристики волатильности потребления сетевого природного газа системой активного энергетического комплекса. Разработаны схемы влияния факторов, которые разделяются на внешние и внутренние, такие как цены, характеристики спроса на газ, системные ограничения и возможности системы газоснабжения, режимы потребления природного газа предприятием и генератором. Представлен математический анализ моделей ценообразования на закупку природного газа индустриальными комплексами в рамках региональных контрактов и на товарно-сырьевой бирже, с выделением высокой зависимости от характеристик посуточной неравномерности графиков газопотребления. В рамках региональных контрактов приведены примеры формирования объемов и цен сверхлимитного потребления природного газа, с применением повышающих коэффициентов. Разработанная модель адаптивного регулирования работы систем активных энергетических комплексов в России позволяет одновременного синхронно управлять графиком работы распределенной генерацией и графиком работы газопотребляющего оборудования, с учетом всех составляющих стоимости природного газа. Проводится анализ возможностей по оптимизации стоимости потребления природного газа и моделирование различных графиков выработки электроэнергии по критериям минимизации стоимости закупок природного газа, выбор оптимального режима работы оборудования по критериям экономической эффективности, системной надежности и технологической устойчивости, что позволяет получить наибольший эффект от управления.

Список литературы:

1. Восканян Е. В России открывается окно возможностей для развития собственной генерации // Энергетика и пром-сть России. – 2017. – № 22(330). – С. 30.
2. Илюшин П.В. Перспективы применения и проблемные вопросы интеграции распределенных источников энергии в электрические сети. – М.: НТФ "Энергопрогресс", 2020. – 115 с.
3. Праховник А.В. Малая энергетика: распределенная генерация в системах энергоснабжения. – Киев: Освита Украины, 2007. – 464 с.
4. Канова Н.В. Распределенная энергетика: особенности становления и правового регулирования // Главный энергетик. – 2022. – № 1. – С. 46–51.
5. Бухгольц Б.М., Стычински З.А. Smart Grids – основы и технологии энергосистем будущего: пер. с англ. – М.: Издат. дом МЭИ, 2017. – 461 с.
6. Barrows S.E., Homer J.S., Orrell A.C. Valuing wind as a distributed energy resource: A literature review // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2021. – Vol. 152. – DOI: 10.1016/j.rser.2021.111678
7. López González D.M., Garcia Rendon J. Opportunities and challenges of mainstreaming distributed energy resources towards the transition to more efficient and resilient energy markets // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2022. – Vol. 157. – DOI: 10.1016/j.rser.2021.112018
8. Fukang Ren, Ziqing Wei, Xiaoqiang Zhai. A review on the integration and optimization of distributed energy systems // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2022. – Vol. 162. – DOI: 10.1016/j.rser.2022.112440
9. Applications, evaluations and supportive strategies of distributed energy systems: A review / Qingmei Wen, Gang Liu, Zhenghua Rao, Shengming Liao // Energy and Buildings. – 2020. – Vol. 225. – DOI: 10.1016/j.enbuild.2020.110314
10. Twaha S., Ramli M.A.M. A review of optimization approaches for hybrid distributed energy generation systems: Off-grid and grid-connected systems // Sustainable Cities and Society. – 2018. – Vol. 41. – P. 320–331. – DOI: 10.1016/j.scs.2018.05.027
11. The economics of distributed energy generation: A literature review / G. Allan, I. Eromenko, M. Gilmartin [et al.] // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2015. – Vol. 42. – P. 543–556. – DOI: 10.1016/j.rser.2014.07.064
12. Баев И.А., Соловьева И.А., Дзюба А.П. Управление затратами на услуги по передаче электроэнергии в промышленном регионе // Экономика региона. – 2018. – Т. 14, № 3. – С. 955–969. – DOI: 10.17059/2018-3-19
13. Дзюба А.П., Соловьева И.А. Управление спросом на энергоресурсы в промышленных комплексах и регионах. – Челябинск: Издат. центр ЮУрГУ, 2019. – 239 с.
14. Дзюба А.П., Семиколенов А.В. Актуальность применения активных энергетических комплексов в промышленности России // Проблемы экономики и управления нефтегазовым комплексом. – 2021. – № 9(201). – С. 31–40. – DOI: 10.33285/1999-6942-2021-9(201)-31-40
15. Дзюба А.П., Семиколенов А.В. Управление энергозатратами промышленных предприятий, присоединенных к электрическим сетям производителей электроэнергии // Вестн. Кемеров. гос. ун-та. Серия: полит., социолог. и эконом. науки. – 2021. – Т. 6, № 2(20). – С. 198–207. – DOI: 10.21603/2500-3372-2021-6-2-198-207