автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.16, диссертация на тему:Разработка методики и математической модели для формирования и анализа долгосрочных стратегий развития ЕОЭС

9 ОЙ 9*

лклдг-згая НЛУХ СХР

ОРДЕНА ленина сккирскок otjüüíjkk

сибирсжп oj!frnr:h'ttx;i{jw 1с;стйтут

Нч прлши пукгчжсм

Лпигнкп О.лог

УЖ mi. SIL 7.С

РАЗРАБОТКА ИИЭДИКИ К 5.!А1Е.1\П:ЧЕСК0И МОДЕЛИ ДЛй ФОРМЭТОВЛН/Л И АНАЛИЗА ДОЛГОСРОЧНЫХ СРАТЕГЙП РАЗВИТИЯ ЕЭЭС

Спец-лчлышсть Ü5.13. IG -прнмоа?низ нычислзтсльнэй -гахнтнси

»i мэтсмэткчйских у.стодиа п научкыг кс гjiü.muанкяX ( una ргетика )

Автореферат пг иэистсчшчс упеноа ci ere та каццвдэта тсхничес:спс наук

Иркутск .¡''ЯК

■}j I

!

? /

Работа выполнена в Сибирском энергетическом институте СО АН СССР (СЭИ).

Научные руководители: доктор технических наук,

профессор [Ханаев и.ТП; кандидат технических наук, Труфанов В. В.

Официальные оппоненты: доктор технических наук

Криворуцкия Л. Д. ; кандидат технических наук Мэдцрр Л. И.

Ведущая организация: СЗО "Энергосетьпроект"

Защита состоится 10 сентября 1991 г. в 10 часов на заседании специализированного совета Д- 002.30.01 Сибирского энергетического института СО АН СССР по адресу: 664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 130, СЭИ, к. 355.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Сибирского энергетического института СО АН СССР.

Автореферат разослан 10 августа 1931 г.

Ученый секретарь специализированного совета,

к.т.н. А. М. Тришечюш

! з

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность работы. Большая капиталоёмкость и инерционность •Йиной электроэнергетической системы страны (ЕЭЭС), а также воз-эосшая опасность возможных ущербов народному хозяйству от ошибоч-шх решений по её развитию требуют рассмотрения все более отдаленной перспективы. В связи с отим возросла значимость долгосрочна прогнозов ЕЭЭС. Одна из главных задач долгосрочного прогнозирования ЕЭЭС -синтез стратегия её развития на перспективу 30-40 лет. Решение этой задачи практически не выполнимо без разработки зшциальных методов и вычислительных инструментов. Предложенные занее методы определения долгосрочных стратегия развития ЕЭЭС в 5астоящее время не реализованы. Существующие метода и модели для ясследований развития электроэнергетических систем не выходят за временные рамки в 15-20 лет и не могут обеспечить решение задач долгосрочного прогнозирования ЕЭЭС. Необход^э разработка новых лстодои и инструментов. Особенно шетуалыш зто для нрсдироаспшх гтсс^донашй развития ЕЭЭС на перспективу более 20 лет.

Цель работы -.разработка методики и инструментария для формирования и анализа долгосрочных стратегий ЕЭЭС и проведение «¡следований развития системы на длительную перспективу.

Научная новизна. В методическом плане новым в диссертацион-гай работе является модель "системной динамики" для формирования лратегий развития ЕЭЭС, основными особенностями которой являются: э)описанив совместного развития ЕЭЭС и её внешних связей; бронзе широкий по сравнению с другими моделями развития электроэнергетических систем состав учитываемых внешних связей (помимо добыта топлива и инвестиций в ЕЭЭС учитываются возможности скежных зтраслэа -энергетического, атомного машиностроения и злектратех-шческай промышленности); в) описание динамики развития электро-тганция с учётом их взаимного влияния и продолжительности строи-пельства, провесов износа и демонтажа оборудования и др.

На основе модели "системной динамики", а также созданных в Зибирском энергетическом институте (СЭИ) моделей СОЮЗ дая выбора национальной структуры генерирующих мощностей ЕЭЭС по типам оборудования и "внешних связей ЕЭЭС" для исследования прямых праиз-юдственных связей системы и её основных смежных отраслей разра-5отана методика формирования и анализа долгосрочных стратегии

развития ЕЭЭО. В отличии от предложенных ранее методов определения стратегия данная методика учитывает развитие сиекннх с электроэнергетикой отраслей и, более полно - особенности развито и функционирования ЕЭЭО.

Созданные методика и математическая модель позволили исследовать факторы, влияющие на развитие ЕЭЭО в долгосрочной перспективе и сформировать стратегии возможного развития ЕЭЭС на перш; до 2030 года.

На защиту вьпюсятся следующие результаты:

1. Методика формирования и анализа долгосрочных стратеги развития ЕЭЭО.

2. Модель "системной динамики" для формирования долгосрочных стратегий развития ЕЭЭС.

3. Результаты исследований развития ЕЭЭС на отдалённую пэре-шктиву.

Практическая ценность и внедрениэ. Использование методических разработок повышает обоснованность решений по развитию ЕЭЭ за счёт рассмотрения длительного периода их последействия с учётом динамики развития ЕЭЭО и её основных внешних связей, включа; смежные отрасли, условий соблюдения балансов мощности и анергии : технических ограничений.

■ Подученные результаты исследований долгосрочных стратеги ЕЭЭО переданы в ВГПИ и НИИ "Энергосетьпроект" и использовались : схеме развития и размещения отрасли "Электроэнергетика" и ЕЭ ССОР на период до 2010 года.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссерта ции докладывались: на конференции научной молодёжи СЭИ СО АН CCG (Иркутск, 1985), на областной молодёжной конференции (Иркутск 1985), на Вссзошшх симпозиумах "Системы энергетики: уираалеци развитием" (Иркутск, 1985, 1990), на Всесоюзном семинаре "Имигаци онныа подход в исследованиях систем энергетики" (Иркутск, 1987).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных ра бот и выполнено 4 отчета о НИР.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введе ния, четырёх глав, заключения, изложенных на 134 страницах основ ного текста, списка литературы из 140 наименований и трёх при ложений. Работа иллюстрирована' 14 рисунками и 9 таблицами.

СОДЕРЖАНИЕ РАбОТЫ.

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформированы цели и задачи исследования, показаны научная новизна и практическая ценность подученных результатов.

В первой главе показана роль долгосрочных прогнозов в управлении развитием ЕЭЭС, сформулирована постановка задачи опредения долгосрочных стрзтегга развития ЕЭЭС, рассмотрены основные положения совремонноа теории прогнозирования, проанализированы суще ствущие методы технического и экономического прогнозирования развития различных систем, в том числе электроэнергетических.

Под долгосрочным сегодня понимается прогнозирование на период 30-40 лет. Выбор такого периода обусловлен рядом обстоятельств -его необходима рассматривать для правильной оценки последствия решения о развитии ЕЭЭС, требующих длительного времени для реализации; в этот период ещё будут находится в эксплуатации электростанции и линии электропередачи, вводимые в ближаяшие 1015 лет; для такой перспективы еще можно рассчитывать на получение нужноя информации, хотя ее неопределенность будет значительной.

Долгосрочные прогнозы развития ЕЭЭС имеют большое значение, главным образом, с точки зрения достижения двух основных целей -оценки последствия принимаемых в настоящее время решения и определении возможных направления развития ЕЭЭС на длительную перспективу.

Прогнозам ЕЭЭС предшествуют прогнозы энергетического комплекса (ЭК), ядерноя энергетики и научно-технического прогресса в энергетике (НТП), в результате которых определяются: I) будущие внешние условия для ЕЭЭС (уровни, режимы и темпы роста электропотребления, масштабы и динамика изменения добычи, переработки и производства различных ввдов топлива, его стоимостные оцэнки и др. ); 2) масштабы и темпы развития атомных электростанция, структура АЭС (соотношение установленных мощностей разных типов реакторов); 3) параметры нового оборудования для производства, аккумулирования и передачи электроэнергии и сроки его возможного серийного производства и др.

В результате долгосрочного прюгнозираванкя ЕЭЭС определяются: I) возможности и масштабы использования в ЕЭЭС новых ввдов топ-лива и технология производства электроэнергии;

2) качественные соотношения электростанции разных типов па установленной мощности и производству электроэнергии, темпы раз-виши алсшростаиций, объемы вводов ношх мшцноспси и демонтажа устаревшего оборудования, которые должны учитываться при разработке проектов и планов развития ЕЭЭС.

3) потребности в оборудовании, которые должны учитываться е планах развития электротехнической промышленности, энергетического машиностроения и других смежных отраслей ЕЭЭС и при разработке комплексных программ научно-технического прогресса страны.

Во второй главе диссертации обосновывается применение метода "системной динамики" для описания процессов развития ЕЭЭС, а также анализируются учитываемые факторы и взаимосвязи модели, до формирования стратегий. Излагается разработанная автором методика формирования и анализа долгосрочных стратегии развития ЕЭЭС, основным звеном которой является модель "системной динамики".

Работы по созданию методов определения долгосрочных стратегий развития ЕЭЭС ранее проводились в Сибирском энергетическом институте (СЭИ) Ханаевым В. А.,Тришечкиным А.М.,Ащепковым Л. Т. I др. авторами. Однако, предложенные ими метода не были реализованы. Кроме того, они основывались на применении одной динамически! модели ЕЭЭС. В разработанной автором методике используются тр! специализированные модели -соответсвенно, для учёта динамики, да учёта балансов и техничеких ограничений и для исследовании производственных связей ЕЭЭС и её смежных отраслей. Это позволило более полно учесть при получении стратегий ЕЭЭС влияющие факторы.

Схема исследований по предлагаемой методике формирования I анализа долгосрочных стратегий развития ЕЭЭС включает три этапа.

На первом этапе (см. рис. I) с помощью разработанной авторо! модели "системной динамики" формируются укрупнённые стратеги развития . ЕЭХ на перспективу в 40 лет. Управляющими воздействиям] при формировании каждой стратегии являются внешние и внутрешш начальные условия развития ЕЭЭС: темпы роста добычи топлива, темпы стротельства новых электростанций, объёмы вводов новых мощностей и др. Условия развития ЕЭЭС в более отдаленной перспектив! (за исключением электропотребления, максимума электрической нагрузки и потребления тепла от ТЭЦ) определяются по мере формирова ния стратегии в самой модели, поскольку она описывает развит» внешних связей ЕЭЭС. Если полученная стратегия не соответствуе'

Этап 3

Рис. I Схема определения долгосрочных стратегия развития ЕЭЭС

будущим целям и внешним условиям ЕЭЭС (ожидаемым уровням электропотребления, установленной мощности АЭС, объёмам добычи топлива i др. ) или характеризуется нежелательными ситуациями, имеющими место на отдельных временных этапах развития системы (дефициты электроэнергии и тепла, резкие скачки в динамике установленной мощности электростанций и др. ), то выявляются причины, изменяете} некоторые начальные условия (темпы строительства новых электростанция, темпы демонтажа устаревшего оборудования и др. ),а стратегия исключается из дальнейшего рассмотрения. В ходе итеративных исследрватР рпред^ляетс-я набор у^З/Гетворительных стратегий

На этом этапе исследований ЕЭЭС рассматривается как одноуз-ловая система, производственную структуру которой составляют основные типы электростанций (базисные и маневренные КЭС и АЭС, ГЭС, гидро-и воздухоаккумулирующие электростанции, ТЭЦ на органическом топливе и атомные ТЭЦ).

Содержащиеся в отобранных стратегиях уровни установлении: мощностей основных типов электростанций в двадцатилетней перспективе используются в качестве исходной информации на второ! этапа исследований, в ходе которых для каждой стратегии детализируется структура генерирующих мощностей ЕЭЭС на перспективу i 20 jet (технологическом аспекте до типов оборудования, в территориальном -с разбивкой на подсистемы), проверяется соблюдена балансов мощности и энергии, оценивается обеспечение режимов работы системы с учетом маневренных особенностей генерирующего оборудования, пропускных способностей межсистемных линий электропередачи и др. Для этого используется разработанная в СЭИ модел! "СОЮЗ" для выбора рациональной структуры ЕЭЭС. Неудовлетворительные стратегии исключаются из дальнейшего рассмотрения.

На третьем этапе стратегии с помощью разработанной в СЭИ мо дели "внешних связей ЕЭЭС" исследуются на "реализуемость" с точи зрения возможностей смежных отраслей. В результате отбираете; стратегии, либо соответствующие планам развития смежных отраслей: энергетического, атомного машиностроения и злектро технической промышленности, либо не требующие болыпк дополнительных капиталовложений в них.

Использование предложенной методики позволяет определят; долгосрочные стратегии развития ЕЭЭС, которые: удовлетворяют будущим внешним условиям развития ЕЭЭС, предварительно определен-

ным в прогнозах энергетического комплекса и ядерной энергетики; являются допустимыми с точки зрения соблюдения в ЕЭЭС балансов мощности и энергии и технических ограничений; являются реальными с точки зрения возможностей развития смежных отраслей.

В третьей гладе диссертации дано математическое описание разрзботанной автором модели формирования долгосрочных стратегия развития ЕЭЭС. Модель основана на методе "системной динамики", который был создан американским профессором да. Форрестером и представляет собой способ построения формализованных моделей динамических процессов.

В отличии от подобноя модели, разрзботанной в Ленинградском политехническом институте Малининоя Т. В., данная модель нелинейная, описывает совместное развитие ЕЭЭС и её внешних связен, включая смежные отрасли, описывает динамику развития электростанция с учётом продолжительности их строительства, процессов износа и демонтажа оборудования и имеет другие особенности.

Структуру модели составляют следующие уровни -переменные характеризующиеся накоплением во времени определенного ингредиента: -установленные мощности ¡итст^юс.танцыи оеппг.тп.™ типов: базисных и маисирсшшх ЮС и АЭС, 1'ЭО, иоздухо и гидроашеумулируш щих электростанций, ТЭЦ на органическом топливе и атомных ТЭЦ;

-суммарные мощности электростанция основных типов, находящихся на разных этапах строительства;

-мощности физически устаревшего оборудования электростанций; -суммарная протяженность линия электропередачи высших напряжений и их пропускная способность;

-электропотребление, потребление тепла от ТЭЦ и максимум электрической нагрузки-.

-виды ресурсов: инвестиции в ЕЭЭС, объёмы добычи органического топлива по его видам,производственные мощности предприятий смежных отраслей - энергетического, атомного машиностроения и электротехнической промышленности;

-теплотворная способность органического топлива по видам. Помимо уровней в модели используются другие переменные: -темпы прироста и снижения уровней, характеризующие величины изменения уровней за год;

-технико-экономические показатели оборудования электростанций и линий электропередачи;

-табличные функции, выражающие зависимости одних переменных от других;

-функции распределения капиталовложении и других ресурсов пс годам строительства электростанция.

Динамика установленной мощности электростанция в модели описывается уравнением:

муст = муст дкхшод Д^деы

j.l J.l-l J.l-l-rt J . I - 1 -т-1 '

Здесь: №

.уст

).1 к уровень

электростанций .1-го типа в моменты времени 1 и лм^^^V

^ _1_1 - объемы вводов и демонтажа оборудования на интервале времени от до 1-, м - шаг интегрирования.

Величина вводов новых мощностей зависит от уровня установленной мощности электростанций, электропотребления, уровней видо! ресурсов, уровней мощности электростанций, находящихся в стадиь строительства и других переменных и определяется по выражению:

установленной

( I )

мощности

ДМ*®0-* = j. t-l-M

j . t - 1 +1 . т

о,

если г = т

если г < т

( 2

где:

цСТР

). t. т

ЧСТР j. I-». Т

- AN

,стр

j . I - 1 +t, г

+ АН?1?

j . I -1+1 , Т-1 '

если т = 2+т

иСТР _ АМСТР + П

j , 1 - i , Т ^j. l-i+l. Т + t-l+l '

если т = I

nin(BH / (вГ*-стР f. )),

г х j.r.l-l.T v j.f.l-1 j.r.T'"

лмстр

J . i -1 +1 . T

гдэ:

1. l-i. т

если I

если X°T" i I

г, t -i

( 3 ;

( 4

Здесь: t т-теш снижения уровня суммарной мощност

электростанция, находящихся на т-ом этапе (году) строительства н^ т; п. -темп прироста уровня суммарной мощности электростанций ,1-го типа, находящихся на первом этапе строительства; В" (1 т-объем г-го рэсурса, выделяемый в момент времени 1-1 на строительство электростанций .^го типа, находящихся на т-ом этапе строительства; -удельный расход г-го ресурса на

строительство электростанции .1-го типа; г _ т.-доля т-го этапа строительства электростанция .) го типа и расходе г-го ресурса; ^'"^-относительный дефицит г-го ресурса; ¡Г-нормальный темп прироста уровня суммарной установленной мощности э„тастростанций J -го типа; хр, - доля электростанций J-гo пша в суммарном расходе г-го ресурса; продолжительность годового максимума зле ¡прической нагрузки; ^>^, >_, - коэффициенты превышения уровней электропотребления, потребления тепла от ТЭЦ и максимума электрической нагрузки; - соотношение установленных мощностей агасумулирующих и атомных электростанция-, х"*"-доля маневренных электростанций в суммарной установленной мощности ЕЭЭС; Х^' коэффициеит, характеризующий изменение числа часов использования установленной мощности электростанций .^го типа; г1>гг>- • -^„-табличные функции; Т-нормативный срок строительства электростанций.

Величина демонтажа определяется по выражению:

дем = ^н -нс „ (хиэн (хэ у

) . 1-4+1 ¿.1"» ) '10 У ,1.1-1' '11 4 4-1 '

( б )

>>

Здесь.- Н^ -нормальный темп демонтажа оборудования электростанций ,1-го типа-, -доля старого оборудования в суммарной установленной мощности электростанций; м^10"^-уровень мощности старого оборудова1шя электростанций ^го типа, динамика которого описывается уравнением:

где:

t-1-Н.

/

связи с другими переменными

\

\ \ I

Г4'' Д^" N/N 'г .i-i^-i

(YV'A)

/ ^ \

ж lüzi

ыгтр j. i -1. i

(у,отн

(ХГ.л- i I

-"ÍSVt

„и Xй™ <

г , t - 1

\ 1

л

•v к

J . I -1-Н.

\ V 1

м /

МУСТ

j. 1-1

связи с другими переменными

/

/

г . t -1

ч

1.1-lTl

Условные обозначения:

).i-i.т

- уровень; -

- темп уровня-, переменные:

^тр дмстр

J. 1-1,1 j . I -1 -Н , 1

NCTP ¿NCTP

1.i-t.г ),t-írt,2

„стр днстр

j.l-l.T-l J.l-l-rl.T-1

NCTP j.1-1.T

-» - материальный

поток; -» - информационная связь.

- вспомогательные переменные;

- табличные функции

Рис.2. Учет внешних связей ЕЭЭО (фрагмент)

Зцесь: ^^"-интенсивность "износа" оборудования электростанция .1-го типа; Х[ст1 -калорийность топлива 1-го вида по отношению к условному; Х^-доля базисных АЭС в установленной мощности ЕЭЭС.

Важной особенностью модели является описание совместного развития ЕЭЭС и её внешних связей. На рис.2 представлен фрагмент причинно-следстветой диаграммы, отражающий их взаимное влияние. В левой части рисунка изображены уровни видов ресурсов У. 1_1- В правой -уровни суммарной установленной мощности электростанций основных типов В зависимости от уровней уровней

мощности электростанций, находящихся в стадии строительства т и некоторых других переменных определяются суммарные потребности ЕЭЭС в ресурсах Вг 1 . Соотношения между потребностями в ресурсах Вг 1_4и уровнями видов ресурсов У, 1 _ 4представляют собой относительные дефициты ресурсов . Фунции ,Р( ) и (Х^1 ) являются поправочными коэффициентами к нормальным темпам прироста уровней видов ресурсов 1Г и уровней установленной мощности электростанция Н". Если относительный дефицит ресурса■Х°т"_1<1, то определяется абсолютный дефицит ресурса дВг 1_1, с учетом которого изменяются переменные В" _-объемы ресурсов, выделяемых на строительство электростанция, что приводит к изменению уровней мощности электростанций, находящихся в стадии строительства и, в конечном счете, отражается на величене вводов новых мощностей ^ ■

В четвёртой главе изложены результаты исследований факторов, влияющих на формирование структуры ЕЭЭС в отдалённой перспективе и исследования стратегий развития системы на пэриод до 2030.

Анализировались две категории факторов. Одни факторы важны с точки зрения моделирования развития ЕЭЭС -продолжительность строительства электростанция и продолжительность эксплуатации оборудования. Другие факторы имеют большее значение с точки зрения практических исследований развития ЕЭЭС на длительную перспективу -объёмы вводов новых мощностей в ближайшей перспективе, темпы развития внешних связей ЕЭЭС (темпы роста добычи топлива, инвестиция в ЕЭЭС, развития смежных отряс.*?!*), трмпч строит?лт-ства новых электростанций, темпы роста электропотрсблония.

Важным фактором является продолжительность строительства электростанций -структура ЕЭЭС в 2030 году в стратегии, сформированной без его учёта, отличается от альтернативной устаповлеппой

мощностью: угольных КЭС на 4 ГВт, ГЭС на 10 ГВт, ТЭЦ на 12 ГВт, атомных ТЭЦ на 15 ГВт, аккумулирующих электростанций на 5 ГВт, ЕЭЭС в црлом на б ГВт.

Срок службы электростанций влияет как на объемы вводов и демонтажа оборудования, так и на структуру ЕЭЭС в отдаленной перспективе -при увеличении срока службы ТЭС с 30 до 50 лет и АЭС с 50 до 75 лет суммарные объемы вводов и демонтажа в ЕЭЭС за сорокалетний период развития отличаются на 105 ГВт и 110 ГВт; уста ношенные мощности: угольных и гззомазутных КЭС на 60 и 90 ГВт, атомных ЮС на ГВт, ГЭС на 2 ГВт, ТЭЦ на органическом топливе и атомных ТЭЦ на 1.1 и 4 113т.

Большое влияние оказывают объемы вводов новых мощностей на электростанциях в ближаюшей перспективе -установленная мощность атомных КЭС в стратегии, сформированной без вводов на АЭС в период до 2000 года, составляет всего 60 гВт по сравнению со 105 ГВт в альтернативной стратегии-, мощность угольных КЭС, наоборот, значительно больше и составляет 240 ГВт против 160 ГВт.

Значительное влияние на развитие ЕЭЭС в долгосрочной перспективе оказывают темпы развития ее внешних связей -при двухпроцентном различии темпов развития энергетического машиностроения в период до 2000 года структура ЕЭЭС в сформированных стратегиях в 2030 году отличается установленной мощность»: угольных КЭС на ЗОх, газомазутпых КЭС на 42*, ГЭС на 7*.

Развитие ЕЭЭС зависит от темпов строительства новых электростанций на начальном этапе - при темпах строительства угольных и атомных КЭС, соответственно, Зх и 1х в год в одной стратегии и 2х и 5х в другой их установленные мощности в стратегиях в 2030 году отличаются на 45 и 50 ГВт.

Рост темпа роста электропотребления приводит к уменьшению доли фондоемких типов электростанций в структуре ЕЭЭС - при его увеличении на 0,6у. доля АЭС и ГЭС снижается, соответственно, на 2,5 и 3,5* , а доля ТЭС возрастает на бх.

Разработанная методика использовалась для исследований стратегий развития ЕЭЭС на долгосрочную перспективу. В виде их диапазонов подучены варианты или области, внутри которых система будет развиваться, если в ближайшем будущэм сформируются соответстущие условия (начато строительство новых электростанций, увеличена добыча топлива и др. ). Варианты отличаются друг от друга темпами и

Таблица I.

Возмояшая структура ЕЭЭС п 2030 году.

Типы электро-стаи-циа ТТтлп зате ли Газни гие л. угольных 1С при НИЗКИХ темпах развития ГЭС ] базе )Г, при высоких темпах развития ГЭС Газвитиц на „У 1 них и газо-мазутшдс КЭС Газингиз на базе газа мазутных и атомных КЭС

КЭС-уг м-; ы эта _ 1373 1430 233 188 1373 -'-' 1128 _169 г_160 _ 1016 986 ' _ П6 - 135 ' 695 - 80э"

КЗС-гк муст и 59 - 68 ' 240 - 284" Т;9 - 56 129 - 162 161 - 143

■",>/41 УК Ь59 - 689 686 - 619

лкэс „уст 60 - 39 60 - 46 41 - аз 84 - 70

ы 367 - 233 ЗС>7 - 274 246 - 198 497 - 414

ГЭС ы 91 : 68 315 - 237 от _ Т35 "315" - 465' _ 126 г_ 1И _ " 435 385 ' _ 112 г_ 102 " 386" 351'

ГАЭС- ЫУСТ 8-3 8-8 8-8 15 - 15

ы - - - -

ТЭЦ ы _115 - 123 ' 570 - 588' _115 г 120 " 570 594' 119 119 ' 601'-'601" _ 118 г_ П8_ ' 589 - 589

Всего МУСТ и 57 Т - 555 2865 - 2772 571 - 553 2865' '-" 2696 592 - 593 2857' 2859 606 г_ 583 2853' - 2782

Условные обозначения:

муст-установлениэя мощность. ГВт. и -производство электроэнергии, млрд. кВт*ч.

масштабами развития основных типов электростанций.

Варианты развития ЕЭЭС на базе угольных КЭС (см. табл.I) со-отвествуют темпам роста добычи угля 1х в год и темпам строительства новых КЭС 3-4х. Вариант развития нз базе угольных и газомазутных КЭС возможен при увеличении темпов роста добычи газа до 1,5-Зх. В отчичии от него, последний вариант, из представленных в таблице, подучен при условии начала строительства новых АЭС в период до 2000 года.

Результаты исследований стратегий показали, что в рассматриваемой перспективе развитие ЕЭЭС будет характеризоваться низким приростом установленной мощности АЭС. При отсутствии вводов новых мощностей 'на АЭС в ближайшие 5-10 лет уровень ' их установленной мощности в 2030 года не превысит 60 ГВт или 10х от установленной мощности ЕЭЭС. Если в период до 2000 года будет начато строительство новых АЭС, то и 2030 году их суммарная установленная мощность достигнет уровня 70-85 ГВт и составит 12-14* от мощности ЕЭЭС. Основным типом электростанция, на базе которых система будет развиваться, являются угольные КЭС. При темпе их строительства на начальном этапе равном 4х в год установленная мощность КЭС на угле достигнет в 2030 году уровня 240-255 ГВт и составит 40-45* от мощности ЕЭЭС. В то же время, доля газомазутных КЭС и АЭС будет мала и составит, соответственно, 10-12х (60-70 ГВт) и 10-7* (60-40 ГВт). Роль газомазутных КЭС в ЕЭЭС возрастет при условии увеличения в ближайшие годы темпов их строительства до 6* в год (3-4 ГВт) и темпов роста добычи газа до 1,5-Зх в год. В этом случае их установленная мощность в 2030 году достигнет уровня 130-160 гВт и составит 21-27* от установленной мощности ЕЭЭС.

В заключении изложены следующие основные результаты работы.

1. Разрзботана методика формирования и анализа долгосрочных стратегий развития ЕЭЭС, Использование методики позволяет определять стратегии, которые:

-удовлетворяют будущим внешним условиям развития ЕЭЭС, предварительно определенным в прогнозах ЭК, ядерной энергетики и НТП;

-являются допустимыми с точки зрения соблюдения в ЕЭЭС балансов мощности и энергии и технических ограничений;

-являются реальными с точки зрения возможностей смежных отраслей.

2. Разработана новая математическая модель "системной дина-

мшот" для формирования долгосрочных стратегий развития ЕЭЭС, описывающая процессы совместного развития электростанция, линий электропередачи и основных внешних связей ЕЭЭС (добычи топлива, инвестиций в ЕЭЭС, энергетического, атомного машиностроения и электротехнической промышленности).

3. В результате исследований, проведенных с помощью модели, показано существенное влияние на формирование структуры ЕЭЭС в долгосрочной перспективе следующих факторов: продолжительности строительства электростанций; темнев роста добычи топлива, инвестиций в ЕЭЭС; объемов вводов новых мощностей на электростанциях в ближайшие ТП-Т5 .лет; темпов развития смежных отраслей; темпов строительства новых илсктристанци?.; продолжительности эксплуата ции оборудования; темпов роста элсктропотрсбления.

4. Сформированы долгосрочные стратегии развития ЕЭЭС на период до 2030 года, анализ которых позволил определить в виде их диапазонов области или варианты позмокного развития системы на длительную перспективу. Основным типом электростанций, на базе которых ЕЭЭС будет развиваться в рассматриваемый период являются угольные КЭС- При начальном темпе их строительства 3-4х в год, темпе роста добычи угля I" и отсутствии прироста добычи газа их установленная мощность достигнет уровня 240-255 ГВт. Соответсвую-щие этому варианту установленные мощности атомных и газомазутных КЭС составляют 60-40 и 60-70 ГВт. Увеличение темпов роста добычи газа до I,5-Зх повысит роль КЭС на газе в ЕЭЭС. Их установленная мощность достигнет уровня 130-160 ГВт. Роль атомных КЭС в ЕЭЭС будет незначительной. Их установленная мощность в долгосрочной перспективе варируется в диапазонах от 40-35 и 85-70 ГВт. Последний возможен при условии начала строительства новых АХ в период до 2000 года.

5. Направлениями дальнейших работ являются совершенствование описания в модели процессов развития ЕЭЭС с учётом изменяющихся отношений в экономике и проведение дальнейших практических исследований долгосрочных стратегий развития ЕЭЭС по предложенной в диссертации методике.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах-.

I. Азтовд'тюц.-о&аниа/', о/.июы^ чаш«, исследований перспективного развития ЕЭЭС СССР. //Системы энергетики: управление развитием и функционированием. Т. 5. -Иркутск, 1986.-4 с. (в соав-

торстш).

2. Математическая модель для исследовании стратегий развития ЕЭЭС на длительную перспективу. //Доклада ХУП конф. научной молодежи. -Иркутск, 1987. -16 с.

3. Автоматизированная система научных исследований развития ЕЭЭС СССР// Международный ссмииар по сравнению моделей планирования и эксплуатации электроэнергетических систем. (СССР, Москва, 14-19 июня I987 г. ). Доклада от СССР (дополнительные) Т.1. Планирование развития систем производства электроэнергии. 10 с. (в соавторстве).

4. Имитационная модель для формирования и анализа долгосрочных стратегий развития ЕЭЭС. // Труды областной молодежной конференции. - Иркутск, 1987- - 2 с.

5- Имитационные модели при исследовании и прогнозировании долгосрочного развития структуры ЕЭЭС. // Имитационный подход в исследовании систем энергетики: Сб. докл. Всес. науч. семинара. -Иркутск, 1989- -12 с. (в соавторстве)

6. Определение области возможных состояний ЕЭЭС в долгосрочной перспективе. // Современные проблемы системных исследований в энергетике. Раздел I. - Иркутск, 1990. - 7 с. (в соавторстве)