Автореферат (Методология обеспечения энергетической безопасности при многоуровневом управлении территориальными общеэнергетическими системами), страница 8

В свою очередь, это приведет к снижению цены на тепло для конечногопотребителя и экономии топлива. Вместе с тем, реализация данного решения повысит ценуна электроэнергию для энергорайонов, характеризующихся раздельным производствомэнергетической продукции (Region 4) за счет существенного снижения перетоков дешевойэлектроэнергии. Среди производственно-технологических решений по повышениюэффективности работы ТЭЦ в рыночных условиях наибольший эффект дает применение наТЭЦ аккумуляторов сетевой воды, что позволяет работать станции как в центре тепловых,так и электрических нагрузок энергосистемы с наименьшими затратами топлива.В четвертой главе приводятся результаты разработки многоуровневой моделиуправления развитием общеэнергетической системы территориально-административногообразования и метода теоретико-игровой оптимизации ее производственной структуры.В условиях продолжающейся либерализации экономических отношений в энергетикедля реализации стратегических приоритетов государственной энергетической политикитребуется совершенствование системы управления развитием энергетическим комплексом спозиции обеспечения эффективного взаимодействия органов государственной власти ссаморегулируемыми энергопредприятиями, являющихся субъектами управления наразличных организационных уровнях.

Адекватное отражение их интересов должно бытьосновой принятия решений по развитию территориальных энергосистем. На Рисунке 13приведена разработанная модель анализа рассогласования управления энергосистемой.1-й уровень управления(органа территориальногогосударственного управления)Энергетическая стратегияЭнергетическая безопасностьЭкономическая доступностьэнергетической продукции дляпотребителяСнижение себестоимостипроизводства энергетическойпродукцииСнижение добавленной стоимостиэнергетической продукцииПрограммы структурнотехнологической модернизацииэнергетического комплексаАнтимонопольная и тарифнаяполитика2-й уровень управления(производственногоэнергопредприятия)Стратегии развитияпроизводственныхэнергопредприятийЭкономическая рентабельностьпроизводстваСнижение себестоимостипроизводства энергетическойпродукцииУвеличение добавленнойстоимости продукцииПрограмма инновационногоразвитияСтратегии рыночной силы иискусственного завышенияиздержек производстваОбщеэнергетическая система территориально-административногообразованияРисунок 13 – Двухуровневая модель анализа рассогласования управления развитиемобщеэнергетической системы территориального образования26Критерии эффективности государства и энергопредприятий согласуются в направленииснижения себестоимости производства энергетической продукции.

При этом возникаетрассогласование критериев в направлении формирования ее добавленной стоимости. Еслигосударство, представляя интересы потребителей, заинтересовано в ее снижении, топредприятия, обеспечивая рентабельность производства, наоборот, в повышении. Для этогомогут применяться стратегии рыночной силы и искусственного завышения издержекпроизводства.Рассогласование управления приводит к возникновению отклонений ожидаемыхэффектов и результатов в виде изменения стоимости энергетической продукции дляконечного потребителя (Таблица 5).Таблица 5 – Оценка ожидаемой стоимости энергетической продукции при различныхстратегиях субъектов управленияПредприятия Стратегия снижения Стратегия завышения Стратегия рыночнойтопливных затратиздержексилыГосударствоСтратегия снижения Pˆ  [ PC min (1  RR min );Pˆ  min maxPˆ  PC min (1  RR max )PCl0 N топливных затратLP]H ( N , N  , PCl0 )Стратегия снижения Pˆ  PC min (1  RR min )добавленнойстоимостиPˆ  PC max (1  RR min )Pˆ  minmaxNNH ( N , N  , N  )В случае совместной реализации стратегии снижения издержек органом власти ипредприятием производственные затраты принимают наименьшее значение PC min .

При этому энергопредприятия остается возможность влияния на цену выпущенной продукции за счетроста добавленной стоимости RR на основе других центров затрат. Если стратегия органавласти направлена на ограничение добавленной стоимости RR min , а энергопредприятия – наснижение издержек, то цена продукции для потребителя принимает минимальное значение.При антагонистических стратегиях стоимость продукции определяется минимальнымитопливными затратами PC min и завышенной добавленной стоимостью за счет прочихиздержек RR max .

При ограничении органом власти доли добавленной стоимости RR minпредприятия драйвером для роста цены продукции является завышение производственныхиздержек PC max .Отдельным случаем является применение энергопредприятием стратегии рыночнойсилы на энергорынке в виде изъятия части дешевой мощности N  с рынка с цельюповышения равновесной цены. Данное действие будет ответной реакцией на снижениестоимости ценообразующего предложения l0 энергопредприятия ввиду стратегии органавласти, направленной на снижение топливных затрат PCl0  PClmin, или проведения0антимонопольной политики, способствующей появлению независимого производителя,ценовое предложение N  которого будет сдвигать кривую предложения H ( N ) .Представленные разработки формируют многоуровневую модель управленияразвитием общеэнергетической системы территориального образования, позволяющуювыявить факторы и последствия рассогласования управления и провестисовершенствование ее структуры.Решение задачи согласования принятия решений субъектами управления требуетразработки теоретико-игровых моделей.

Территориальный орган власти и местныеэнергопредприятия осуществляют взаимодействие, преследуя реализацию собственныхинтересов при выборе направления развития территориальной энергосистемы. При этомвзаимодействие осуществляется на различных уровнях управления, а решения принимаются27последовательно. С позиции теории игр, орган власти является управляющим органом(центром), определяющим правила игры, а энергопредприятия – управляемыми субъектами(агентами), принимающими решения, исходя из установленных правил.

Такая игра споследовательными шагами является иерархической. На Рисунке 14 приведена постановказадачи определения производственной структуры энергосистемы, при которой достигаетсяравновесие в игре.Субъект управленияверхнего уровняЦелевая функцияМножество решенийСубъект управлениянижнего уровняЦелевая функцияРавновесиеТерриториальныеорганыгосударственногоуправленияСнижениестоимостиэнергетическойпродукцииВарианты измененияпроизводственнойструктурыэнергосистемыПроизводственныеэнергопредприятияПовышениерентабельностипроизводстваСогласованнаяпроизводственнаяструктураэнергосистемыРисунок 14 – Теоретико-игровая задача определения наилучшей производственнойструктуры территориальной общеэнергетической системыТеоретико-игровая задача задает фиксированный порядок ходов.

Первый ход делаеттерриториальный орган государственного управления (центр), затем свои стратегиивыбирают производственные предприятия (агенты). Решением задачи является составпроизводственных мощностей энергосистемы, при котором достигается равновесие в игре.На Рисунке 15 представлен разработанный алгоритм теоретико-игровой оптимизациипроизводственной структуры общеэнергетической системы.Прогноз электрическойнагрузки в узлахпоставкиПрогноз тепловойнагрузки в узлахпоставкиТранспортная модельэнергосистемыСовокупность вариантов покрытиянагрузки генерирующимоборудованиемБаза данныхгенерирующегооборудованияНабор стратегийВыбор вида иерархической игры(Г1, Г2, Г3)Набор стратегийЦелевая функция:экономическаядоступность продукциидля потребителяМодели ценообразования на теплои электроэнергиюЦелевая функция:рентабельностьпроизводства продукцииТерриториальныйорган управленияОпределение равновесия игрыТерриториальнаягенерирующаякомпанияРентабельность производства теплаи электроэнергииСебестоимость производства теплаи электроэнергииПредельные цены натепло иэлектроэнергиюОценка уровня энергетическойбезопасностиНорма прибылиСогласованная производственнаяструктура энергосистемыРисунок 15 – Алгоритм теоретико-игровой оптимизации производственной структурыобщеэнергетической системыВ работе рассматриваются следующие стратегии центра и агента, описывающиеразличную информированность центра о поведении агента:28Центр не получает информации от агента, и на первом ходу его стратегия состоит ввыборе некоторого действия x1* .

Осуществляя ход вторым и зная стратегию центра,агент выбирает стратегию x  x1*  , максимизирующую его выигрыш (игра Г1).Центр получает информацию от агента и на первом ходу формирует стратегию x  x2  ,которую сообщает агенту. Агент на втором ходу в зависимости от сообщения центравыбирает стратегию x2 ( x1 ( x2 )) , максимизирующую его выигрыш (игра Г2).Центр просит агента сообщить ему свою стратегию x2  x1  , основанную на ожидаемойагентом информации о действии центра.

Реализация права первого хода центромсостоит в сообщении агенту стратегии x1 ( x2 ( x1 )) (игра Г3).Для реализации теоретико-игровой оптимизации производственной структурыобщеэнергетической системы была разработана имитационная модель, отражающаяособенности ее структуры, принципы регулирования и рыночные правилафункционирования (Рисунок 16).Транспортная модельэнергосистемыБаза данныхгенерирующегооборудованияФизическая модельэнергосистемыОграничения наразгрузкуоборудованияСебестоимостьпоставкипродукцииРасходныехарактеристикиоборудованияОптимизация составаи загрузкиоборудованияМодель торгов наэнергорынкеЭкономическаямодельэнергосистемыСпрос и предложениена энергетическуюпродукциюПроизводственнаямодельэнергосистемыПредельная цена наэнергетическуюпродукциюЦена наэнергетическуюпродукциюАльтернативнаядоходность капиталаРазнесение затратмежду продукциейРисунок 16 – Имитационная модель энергосистемы для проведения теоретико-игровойоптимизации ее производственной структурыОсновой физической модели является база данных технико-экономических ирасходных характеристик генерирующего оборудования, работающая под управлениемСУБД FirebirdSQL.