Применение специализированной модели межотраслевого комплекса – Энергетической модели России для определения эффективности различных энерготехнологий

В проведенных исследованиях в качестве базовой для определения общесистемного эффекта от реализации новых энерготехнологий использовалась разработанная в ИЭ и ОПП СО РАН Энергетическая модель России Традиционно задача формулируется следующим образом.

Таблица 7.7

Предельные возможные изменения факторов при соблюдении условия безубыточности для разных рассматриваемых вариантов проекта БМРК

При выполнении ограничений по ресурсам (возможности развития добычи и производства), по условиям транспортировки и по потребности и при минимизации приведенных затрат на добычу (производство), переработку, транспортировку и использование топлива определить:

1. Объемы добычи (производства) различных энергоресурсов по отдельным месторождениям (пунктам, нефтеперерабатывающим заводам).

2. Объемы переработки различных видов топлива по отдельным пунктам.

3. Распределение энергоресурсов между отдельными экономическими районами с предварительным распределением их внутри районов между основными категориями потребителей.

4. Объемы и направления перевозок различных видов топлива магистральным железнодорожным транспортом, газопроводами, передача электроэнергии по линиям электропередачи (ЛЭП).

5. Рациональные виды топлива для тепловых электростанций и котельных, работающих на органическом топливе.

6. Объемы производства электроэнергии и теплоэнергии на новых, реконструируемых и действующих электростанциях и в котельных.

Структура эксплуатируемой в ИЭОПП Энергетической модели России представлена на рис. 7.17.

Нами для проведения сравнительного анализа эффективности термической подготовки КАУ и других перспективных энерготехнологий с традиционными технологиями была произведена модернизация модели (табл. 7.8).

Таблица 7.8

Фрагмент модели оптимизации баланса котельно-печного топлива, отражающий возможность использования технологии БМРК

Условия	Способы сжигания топлива по видам	Значения правых частей
уголь бурый рядовой `	мазут	СПВ	БМРК
1. Приведенные затраты, руб./тут
2. Баланс бурого рядового угля, млн. тут	-1		-1	-1
3. Баланс мазута, млн. тут		-1
4 Ограничения на потребление топлива, млн. тут
5 Ограничения снизу на интенсивность использования способа, млн. тут
6. Ограничение на подсветку топлива, млн. тут

Для изучения эффективности применения технологии БМРК в региональные блоки модели ТЭБ, описывающие топливоиспользование на ТЭС, введены переменные, уравнения и ограничения, отражающие условия производства электроэнергии и тепла с применением этих технологий.

В Энергетической модели отражен этап использования топлива на примере условной группы действующих ТЭС, работающих на буром угле. Для отражения возможности использования технологии термоподготовки КАУ модель была модифицирована следующим образом:

– вводится дополнительное ограничение на использование топлива для подсветки факела, позволяющее выбирать между традиционной мазутной технологией и новыми безмазутными технологиями,

– в целевой функции, помимо затрат на подготовку и сжигание угля, учитываются затраты на создание и эксплуатацию систем безмазутного розжига.

По технологии ВЭКА («Высокоэффективный котельный агрегат») в модель вводится новая технология и дополнительные объемы отпуска
электро- и теплоэнергии на единицу дополнительного расхода условного топлива, требующегося при реализации этой технологии. Величина предотвращенного экономического ущерба от снижения выбросов в ОС, рассчитанного в предыдущем параграфе понижает приведенные затраты на производство электро- и теплоэнергии.

Условные обозначения, принятые в модифицированной модели:

n – индекс потребителей топлива;

– множество индексов потребителей топлива в районе k;

– подмножество индексов потребителей топлива в районе k, производящих электроэнергию и тепло;

, – коэффициенты выработки из 1 т условного топлива соответственно электроэнергии и тепла на объекте n в регионе k;

– удельные приведенные затраты на производство электроэнергии и тепла (без топливной составляющей)на объекте n в районе k;

– потребность в электроэнергии в районе k;

– потребность в тепловой энергии в районе k;

– стоимость электроэнергии, поставляемой из района k в ОЭС;

– стоимость электроэнергии, поставляемой из ОЭС в район k;

– объем поставки электроэнергии из ОЭС в район k;

– объем поставки электроэнергии из района k в ОЭС;

U_nk – объем топлива, расходуемый на объекте n в районе k;

- условие удовлетворения потребности в топливе объектов n, производящих электроэнергию и тепло в районе k;

- условие удовлетворения потребности в электроэнергии в районе k;

- условие удовлетворения потребности в тепле в районе k.

В целевую функцию задачи добавляются слагаемые:

Отдельные блоки модели представлены на рисунках 7.17 – 7.20.