Автореферат (1138716), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Разработан подход к формированию системы механизмов реализации истимулирования активного поведения потребителя в России, основанный насистеме механизмов Demand Response и принципах мотивационногоуправления, направленный на создание экономических стимулов, во-первых,позволяющих интегрировать в энергосистему собственную генерациюпотребителя, а, во-вторых, построить гибкую систему тарифов, направленныхна формирование желаемого поведения потребителей.Теоретическая значимость заключается в развитии теории управленияактивными системами и теории поведения потребителей в части формированияосновных положений концепции «активного» потребителя в электроэнергетике,обоснования моделей и стратегий его активного поведения на рынке.Практическая значимость диссертационного исследования:Предложенная в диссертационной работе методика позволяетпотребителямформироватьграфикработыегоэлектроприборов(оборудования) и собственной генерации исходя из критерия минимизациизатрат на энергоснабжение с учетом уровня удовлетворенности ими выбраннымграфиком, а органам регулирования и крупным участникам рынкаэлектроэнергии – оценивать отклик потребителей (Demand Response) натарифные механизмы управления спросом.Разработки автора, представленные в диссертационной работе, включены в«Концепцию развития интеллектуальной электроэнергетической системы сактивно-адаптивной сетью (ИЭС ААС)» (2011 г.).Кроме того, материалы диссертационной работы используются в рамкахкурса «Регулирование международных сетевых энергетических рынков» (длястудентов 2-го курса магистратуры, факультет мировой экономики и мировойполитики) Национального исследовательского университета «Высшая школаэкономики».Обоснованность научных положенийОбоснованность научных положений и рекомендаций, содержащихся вдиссертации, подтверждается соответствием исследования основнымположениям теории поведения потребителей, теории управления активнымисистемами, обоснованным применением научных принципов и системных5методовисследования.Результатыдиссертационногоисследованиядокладывались и обсуждались на научных и научно-практическихконференциях и получили одобрение научной общественности.Апробация работы.Основные положения и результаты, представленные в работе,докладывались и обсуждались автором на научной конференции молодыхученых «Реформы в России и проблемы управления» (Государственныйуниверситет управления, 2011г.), II Российском экономическом конгрессе(Суздаль, 2013), XVIII Международной научно-практической конференции«Интеграция экономики с систему мирохозяйственных связей (СанктПетербург, 2013), а также на научных семинарах НИУ ВШЭ, а также нанаучных семинарах НИУ ВШЭ.
Результаты исследования использованы приразработке и реализации «Концепции интеллектуальной электроэнергетическойсистемы с активно-адаптивной сетью», разработанной в 2011 г. по заказуОАО «ФСК ЕЭС» и ОАО «НТЦ электроэнергетики».ПубликацииПо теме диссертации автором опубликовано 9 статей, в т.ч. 5 - в изданияхиз перечня ВАК РФ. Объем принадлежащих лично автору опубликованныхматериалов составил 1,8 п.л.Структура и объем работы.Диссертация содержит 3 главы, 155 страниц, включает 26 таблиц,19 рисунков, содержит 1 приложение, 140 библиографических источников.II.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ,ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ1. Сформулирована система условий и требований, необходимых дляреализации экономического поведения «активного» потребителя вэнергосистеме, с учетом специфики российской энергетики.Одним из базовых подходов концепции Smart Grid, необходимых дляреализации ее ключевых ценностей, является клиентоориентированность. Врамках концепции потребитель приобретает свойство «активного» участникарынка электроэнергии и самостоятельно формирует требования к объемуполучаемой электроэнергии, качеству и характеру ее потребительских свойстви энергетических услуг, которое в настоящее время в конструкции российскогорынка электроэнергии может быть реализовано ограниченно.
Решение даннойпроблемы требует разработки концепции «активного» потребителя на базелучших зарубежных практик и механизмов.В рамках исследования на основе систематизации условий и требований,необходимых для реализации экономического поведения «активного»6потребителя в энергосистеме, с учетом специфики российской энергетики былисформулированы основные положения концепция «активного» потребителя,которые представлены в виде логической схемы (Рисунок 1):1. «Активный» потребитель является одним из основных элементов вэнергосистеме в концепции развития отрасли, получившей название«Интеллектуальной электроэнергетической системы России».2. «Активный» потребитель – участник электроэнергетического рынка,обладающий технологической возможностью по маневрированию своимэнергопотреблением и готовностью к участию в программах по управлениюспросом.
Основными характеристиками «активного» потребителя являются:а. Наличие технологических установок (вся совокупность или отдельныеединицы):- электропотребляющее оборудование, способное к изменению(перенесению) нагрузки;- собственная генерация (распределенная генерация);- накопители электроэнергии.б. Осуществление деятельности по управлению спросом, включающей:- маневрирование энергопотреблением (снижение или перенесениенагрузки во времени) с целью предоставления системной услуги,оплачиваемой рынком, или исходя из минимизации затрат наэлектроэнергию;- управление собственной генерацией: определение степени еезагрузки, а также объема собственного потребления от нее и объемаэлектроэнергии, поставляемый на рынок;- управление режимом накопления электроэнергии:- накопление электроэнергии, вырабатываемой собственнымгенерирующим источником или накопление электроэнергии,потребляемой из энергосистемы;- потребление накопленной электроэнергии;- продажа накопленной электроэнергии на рынок.3.
Функциями «активного» потребителя в электроэнергетической системеявляются:- управление собственным энергопотреблением в соответствии снеобходимостью выполнения своих производственных планов по выпускупродукции или обеспечению энергией домохозяйства, оптимизируя своизатраты на покупку электроэнергии с внешних рынков;- определение степени своего участия в предоставлении дополнительныхуслуг, заключающихся в предоставлении управляемых активных и7реактивных нагрузок (мощностей) для управления со стороны системногооператора;- определение условий загрузки собственной мощности (при ее наличии),для формирования заявки на участие в покупке/продаже электроэнергии наоптовом и розничном рынках.Реализация перечисленных функций в конечном счете приводит к выборупотребителем стратегии энергоснабжения:- самообеспечение;- покупка электроэнергии из энергосистемы;- покупка электроэнергии от других потребителей.4.
Одной из ключевых функциональных характеристик интеллектуальнойэнергетической системы является мотивация активного поведения конечногопотребителя, под которой понимается обеспечение возможностисамостоятельного изменения потребителями объема и функциональныхсвойств (уровня надежности, качества и т.п.) получаемой электроэнергии наосновании баланса своих потребностей и возможностей энергосистемы сиспользованием информации о характеристиках цен, объемов поставокэлектроэнергии, надежности, качестве и др.5. Концепция «активного» потребителя в энергосистеме реализуется черезсистему механизмов «активизации» потребителей (Demand SideManagement), включающей в себя программы управления спросом (DemandResponse) и энергоэффективности.6. Реализация концепции «активного» потребителя предъявляет ряд требованийкразвитиюэнергосистемы:технологические,экономическиеиорганизационные требования.2.
Разработанаметодикаобоснованиястратегии«активного»потребителя, включающая формирование графика энергопотребления ирежима загрузки собственной генерации на основе авторской модели принятиярешений «активным» потребителем, отличающейся от существующихучетомстепениегоудовлетворенностивыбраннымграфикомэнергопотребления.В диссертации разработана методика обоснования стратегии «активного»потребителя, включающая формирование графика энергопотребления и режимазагрузки собственной генерации на основе авторской модели принятиярешений «активным» потребителем, отличающейся от существующих учетомстепени удовлетворенности выбранным графиком энергопотребления иотражающей экономические интересы «активного» потребителя.8Рисунок 1 – Логическая схема концепции «активного» потребителя9Предлагаемая в диссертации целевая функция «активного» потребителяпредставляет собой сумму прибыли от потребления (разницы выгоды отпотребления и стоимости отобранной из сети электроэнергии) и прибыли отсобственной генерации (разницы дохода от продажи электроэнергии в сеть исебестоимости генерации) и имеет следующий вид:NTMN T f ( z , g I , g E ) d zn n c I () a znnt Pnпотр g tI с E () g tE c m (t , g mt ) max (1)n 1t 1m 1 n 1 t 1 tNVtn 1 Pnпотр Vmax - ограничение на объем потребляемой мощности всемдомохозяйством/промышленным предприятием.
Где:M/N – количество единиц генерирующего/энергопотребляющего оборудования(далее – ЕГО/ ЕЭО).Т – количество часов в периоде планирования.R – количество режимов работы (комбинаций графиков работы) у ЕГО,имеющей максимальное количество режимов (комбинаций графиков) работы.R max Rn , где Rn - количество режимов работы n-ой единицы оборудования.n1, NAn ( rtn ) tr11,,TR - матрица допустимых режимов работы n-ой ЕЭО.n 1, N , r 1, R , r 1, R rtn 0;1Pnпотр - мощность n-ой ЕЭО (кВт).d rn - денежный эквивалент выгодности для потребителя (выгода) работы n-ойДенежный эквивалент выгодности определяет ценность для потребителяиспользования n-ой единицы оборудования в заданном режиме в периодпланирования и в общем случаем определяется, как максимальная цена наэлектроэнергию, которую потребитель готов заплатить за использование n-ойединицы оборудования в течение периода планирования в режиме r.ЕЭО в течение периода планирования в режиме r.n 1, N : ( Rn < R ) => r Rn , R, t 1, T rtn 0 , d rn 0g mt - объем производства m-ой ЕГО в момент времени t.m 1, M , t 1, TMg t g m t - общий объем производства собственной генерацией.m 1g / g tE - объем генерации, направляемый на внутреннее потребление/Itg tI ( g tI ) , g tE g t g tI , g tE ( g tE ) .с m (t , g mt ) - затраты на производство единицы электроэнергии на m-ой ЕГО.10c I (t , Vt , a , ) c I () / c E (t , g E , g , ) c E () - цена на электроэнергию, потребляемуюиз сети/ выдаваемую в сеть a / g – параметры тарификации для потребляемой электроэнергии (включаяоговоренные в контракте ограничения на потребление Vmax )/ для передаваемой всеть электроэнергии. - внешние условия на горизонте планирования (среднесуточная температураили длина светового дня).z ( z1 ,..., z N ) - вектор переменных, соответствующий набору выбранных режимовработы ЕЭО.