Навигация:
Главная → Все категории → Энергосбережение в строительстве

Другие модели


Другие модели

Важно, что различные модели с разными уровнями детализации и степенью охвата могут быть использованы одновременно или последовательно. Общий анализ различных сценариев и стратегий выполнялся на модели электрической системы MARKAL созданной IEA. Известен более детальный анализ производства электроэнергии в рамках различных структур, выполненный с помощью модели KR-70, которую используют и в шведской электроэнергетике.

Изучались также различные способы энергосбережения в зданиях. Использовали две модели. Первая модель мини-системного анализа MSA, с помощью которой вычисляют экономически выгодные мероприятия для различных типов зданий с заданными ценами на энергию либо индивидуально, либо в комбинации. Модифицированная версия модели SOL 85 позволяет оценивать мероприятия по энергосбережению в сравнении с альтернативными методами энергоснабжения.

Следует отметить, что при использовании моделей необходимо осуществлять серию итерационных расчетов с взаимосвязями между моделями для того, чтобы выработать современное решение и получить взаимосвязанные полезные результаты (рис. 1).

Модель MARKAL основана на линейном программировании и описывает государственную энергетическую систему, включающую требования промышленности и транспорта, начиная от первично исходных энергоресурсов и кончая потреблением энергии. Модель и соответствующая программная



Рис. 1. Модели, используемые в обзоре система разработаны и использованы в рамках проекта IEA. Совет использовал "шведский" вариант, т.е. дополнил модель данными о структуре системы, стоимости и техническими характеристиками шведской энергетической системы по материалам, подготовленным Комиссией по энергетическим исследованиям.


Управление моделью рассчитано на ожидаемую потребность в энергии, что выражается больше в виде требования на так называемую полезную энергию, чем на поставляемую, чтобы получить баланс по энергосбережению и ввести в модель мероприятия по энергосбережению. Когда капиталовложения в новые мощности воспроизводятся на модели, то темпы этих вложений могут быть определены с использованием граничных условий, устанавливающих верхний предел темпов годового роста или абсолютный (верхний, нижний или фиксированный) предел величин вложений, мощностей или поставки топлива. Модель может быть также дополнена другими многочисленными комбинациями ограничений по нескольким переменным в анализируемой энергетической системе.

На модели MARKAL вычисляется минимальная бюджетная стоимость энергетической системы на весь период ее использования. Структура энергетической системы определяется по пятилетним периодам. Критерии минимизации стоимости ограничиваются тем, что стоимость всей системы должна окупиться за 45 лет2. Модель рассчитана также на замену видов топлив и применяемых энергетических технологий.

Общая оценка результатов моделирования позволяет отметить, что они имеют тенденцию к завышению "предсказываемых" элементов, так как с помощью модели вычисляют минимальную стоимость проекта системы для всего периода, будущие условия и ограничения которого являются "известными" при вычислениях. Другими словами, модель работает отчасти с идеализированными ситуациями планирования.

Главное преимущество модели состоит в том, что с ее помощью вырабатывают последовательное описание всей энергетической системы одновременно, т.е. включая производство и потребление энергии, районное отопление, индивидуальное отопление и т. д. Она также позволяет сделать сравнение по чувствительности при анализе случаев с различными величинами стоимостей энергии, реализацией затрат на исполнение, налогов, требований и т. д.

Программная система KR-70 используется в Швеции частными производителями электроэнергии для вычисления баланса мощности. Модель учитывает только электроэнергию, но моделирование осуществляется с большой степенью детализации, что позволяет учесть такие факторы, как выпадение осадков (для гидроэлектростанций), наличие различных типов заводов и др. Модель минимизирует переменные эксплуатационные стоимости для данной структуры производства электроэнергии, когда установлены годовые требования, распределенные в течение года по кривым нагрузок, полученных на основе обобщения имеющегося опыта.

Модель KR-70 позволяет воспроизводить относительно произвольную конфигурацию системы производства электроэнергии в виде общей и предельной переменной стоимости с допущением общей надежности системы при различных графиках поступления и количестве осадков, риске разрушения и т. д. При расчетах, например, можно разделить год на 52 интервала (недель), которые в свою очередь можно разделить максимально на десять периодов с любым произвольным распределением между дневным и ночным временем и выходными днями. Такая высокая разрешающая способность модели позволяет одновременно детально решить задачи мощности тока при различных уровнях безотказности энергоснабжения. В модель системы также вводят ограничения в виде пределов по передаче мощности между различными частями системы, географическими регионами и т. д.

Модель MSA (мини-системный анализ) была первоначально предназначена для проектирования при расчетах и оценке рентабельности сочетаний альтернативных мероприятий по энергосбережению в индивидуальных домах. Ее важная особенность — возможность взаимодействия между раздельно проводимыми индивидуальными мероприятиями. Модель позволяет использовать различные способы вычисления рентабельности; обычно используются методы расчета величины сбережения или метод текущих значений.



Рис. 2. Применение модели MSA на государственном уровне
I — общий шведский фонд зданий; II — 1500 произвольно выбранных зданий (исследование ERBOL); 111 — различные группы мероприятий; IV — потенциал энергосбережений на каждое здание; 1 — потенциал сбережений; 2 — величина сбережений; 3 — сбережения, приведенные к государственному уровню


Модель MSA имеет много областей применения. Она может использоваться для расчета индивидуальных зданий в связи с ревизией и инспекцией расхода энергии, для разработки предложений по мероприятиям энергосбережения, а также для вычисления потенциала энергосбережения и потребности в капитальных вложениях для существующего фонда зданий, например городской территории. Этот метод использовали в работе, чтобы вычислить потенциал энергосбережения на государственном уровне. Результаты исследования SIB 1983-1984 гг. (исследование ERBOL) для произвольно выбранных зданий из существующего фонда были использованы в качестве исходных данных.

При применении в исследованиях на государственном уровне (рис. 2) модель MSA показывает особенности энергосбережения от технических мероприятий, применяемых в существующем фонде зданий. Модель обеспечивает статистическое описание этих сбережений, но не учитывает будущие разрушения или новые здания. С другой стороны, она позволяет учесть потребности в эксплуатации и ремонте, которые влияют на размер, структуру и рентабельность различных групп мероприятий и в свою очередь на общий потенциал экономии от энергосбережения и на объем капитальных вложений, необходимых для его реализации. Более детальное описание метода и исходных данных можно найти в специальной литературе.

Похожие статьи:
Опыт жилищных организаций

Навигация:
Главная → Все категории → Энергосбережение в строительстве

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум