Диссертация (1152220), страница 41
Текст из файла (страница 41)
Если соответствующие варианты существуют, тоосуществляется выбор торгового графика согласно критерию минимальных совокупныхтопливных затрат. Если варианты отсутствуют, то повышается цена спроса и осуществляетсяпересчет ценовых предложений, на объемы которых оказывает влияние сложившаяся цена нарынке. При минимальной разнице цены спроса и предложения происходит сделка.В общем виде алгоритм биржевого стакана, воспроизводящий двухсторонний встречныйаукцион представлен на рисунке 3.16 и таблице 3.12.209Алгоритм торговлиДействия покупателяДействия продавцаРегистрация ценового предложения (Ps,Qs)Регистрация ценовой заявки (Pd, Qd)Минимальное расстояние междуценами Ps и PdНетРазница в ценах устраиваетучастниковНетДаОбъемы Qs и Qd совпадаютЧастичное исполнениесделкиИсполнение сделки вполном объемеQd>QsИзменение параметровценового предложения изаявкиНетПоставщик исполняет сделку вполном объеме, а покупательчастично.
Объем (Qd-Qs)ожидает другого поставщикаQd<QsПокупатель исполняет сделкув полном объеме, а поставшикчастично. Объем (Qs-Qd)ожидает другого покупателяРисунок 3.16 – Алгоритм биржевого стаканаИсточник: разработано автором на основании [54, 67, 76]Таблица 3.12 – Размещение ценовых заявок и предложений в биржевом стаканеВид контрагентаПоставщикиОбъем покупкиПокупателиQdn…Qd2Qd1ЦенаPs1Ps2…PsnPdn…Pd2Pd1Ps1> Ps2> …> PsnPd1< Pd2< …< PdnОбъем продажиQs1Qs2…QsnИсточник: разработано авторомВ рассматриваемом случае с одним покупателем алгоритм биржевого стакана можнопредставить в виде графика, изображенного на Рисунке 3.17.210Цена предложенияPС3Объем сделкиΔPОбъем сделкиΔС2С2ΔС1С1V1+V2V1Объем предложенияV0 V1+V2+V3Рисунок 3.17 – Биржевые торги с одним покупателемИсточник: разработано авторомВ зависимости от рыночной цены поставщики могут сформировать различные объемыпредложения исходя из критерия рентабельности своей хозяйственной деятельности.Представим как и ранее затраты внешних и местных источников в виде функций,учитывающих: для внешних источников – производственные и транспортные затраты, дляместных источников – производственные и инвестиционные издержки.
Тогда изменениеобъема предложения в зависимости от цены на рынке для данных источников можнопредставить в виде графика (рисунок 3.18).Сex(Q)Сin(Q)P2*Q, P2>P1P1*QQ1in(P2) Q1in(P1)Q2in(P1) Q2ex(P1) Q2ex(P2) Q2in(P2)Рисунок 3.18 – Изменение объема предложения в зависимости от рыночной ценыИсточник: разработано автором211Как видно объем предложения, обеспечивающий доходность поставщикам, меняется вдиапазоне (0; Q2ex ( P)) для внешних источников и (Q1in ( P); Q2in ( P)) для местных источниковтоплива.
Границы интервалов определяются из следующих равенств:Q2ex : PRex (Q) P Q aexQ bexQ n 0, n 1(3.15)Q1in , Q2in : PRin (Q) P Q I binQ n 0, n 1(3.16)Левые части представленных равенств отражают доходные части внешних и местныхисточников топлива и характеризуются экстремальным поведением. При этом максимумприбыли будет соответствовать определенному объему производства:Q0ex n 1P aexnbex(3.17)Pnbin(3.18)Q0in n 1При Q0ex ( P) (0; Q2ex ( P )) и Q0in ( P) (Q1in ( P ); Q2in ( P )) графики функций прибыли внешних иместных источников топлива будут выглядеть следующим образом (рисунок 3.19).
В данномслучае можно говорить о том, что поставщики будут стремиться к осуществлению сделок наПрибыль поставщиков, PRбирже в объемах Q0ex ( P ) и Q0in ( P ) при цене P, максимизирующих их прибыль.PRex(Q)Q1in(P) Q0ex(P)Q2ex(P)PRin(Q)Q0in(P)Q2in(P)Рисунок 3.19 – Функции прибыли внешних и местных источников топливаИсточник: разработано авторомПри необходимом условии удовлетворения всей потребности энергосистемы в топливечерез биржевый механизм с учетом, что каждый поставщик будет формировать предложениятаким образом, чтобы максимизировать свою прибыль при заданной цене покупателя, получим212следующую задачу математического программирования, описывающую достигаемое рыночноеравновесие:Cs ( P,V0 ) min P V0 , Q0ex ( P) Q0in ( P) V0 ,(3.19)Pгде С s - минимальные затраты на топливо при прогнозной потребности V0 .В общем случае задачу минимизации затрат на обеспечение топливом энергосистемыпри удовлетворении всей ее потребности в энергоносителях через биржевый механизм можнопредставить в виде последовательной оптимизации:Cs ( P, V0 ) min max PRex (Q) PRin (V0 Q) PQ(3.20)min max P V0 I aex Q bexQ n bin (V0 Q ) n PQ0 Q Q2ex ( P)ininV0 Q2 ( P) Q V0 Q1 ( P)(3.21)Решение данной задачи позволяет получить прогнозное соотношение(Qex , Qin )удовлетворения потребности энергосистемы в топливе от внешних и местных источников газаи угля при биржевом методе ценообразования.Приведенные разработки формируют прогнозную экономико-математическую модельбалансовойструктурысистемы топливообеспечения территориально-административногообразования, позволяющую прогнозировать изменение балансовой структуры и стоимостиэнергоресурсов при централизованных и рыночных методах ценообразования в средне- идолгосрочной перспективе.
В таблице 3.13 приведены сочетания методов ценообразования науголь и газ, поддерживаемых разработанной моделью при составлении прогноза балансовойструктуры системы топливообеспечения.Таблица 3.13 – Сочетания методов ценообразования на энергоресурсы, поддерживаемыхразработанной моделью прогнозирования балансовой структуры системы топливообеспеченияРынок газа ЦентрализованноеценообразованиеРынок угляЦентрализованноеценообразованиеСвободноеценообразование(единый закупщик)БиржевоеценообразованиеИсточник: разработано автором+Свободноеценообразование(единый закупщик)+Биржевоеценообразование+++++213Преимуществами разработанной экономико-математической модели прогнозированиябалансовой структуры системы топливообеспечения являются:учет конкуренции как между видами топлива (природным газом и энергетическимиуглями), так и ценовыми предложениями поставщиков,учетмеханизмовгосударственногорегулированияценнаприродныйгазиэнергетические угли,учет различных сочетаний методов ценообразования на рынках газа и углей(применяемых и перспективных), что позволяет оценивать изменение методаценообразования на рынках энергоносителей на результаты прогноза,учет возможности топливообеспечения как за счет внешних источников топлива, так иразработки местных месторождений,возможностьпланированиииспользованиядлярезультатовразработкипрогнозированиянаилучшихстратегийвстратегическомразвитиясистемытопливообеспечения энергетического комплекса территориального образования с цельюповышения его энергетической безопасности на основе диверсификации, какисточников (поставщиков) топлива, так и непосредственно самих энергоносителей.3.3 Моделирование системы теплоснабжения территориально-административного образования3.3.1 Анализ организации и направлений развития систем теплоснабжения территориальноадминистративных образованийК производственным подсистемам территориальной общеэнергетической системыотносятся системы тепло- и электроснабжения, между которыми распределяются топливныересурсы, поставляемые системой топливообеспечения.
Данные производственные подсистемыневозможно рассматривать отдельно ввиду широкого распространения комбинированногопроизводства энергетической продукции и сложной взаимосвязи электроэнергии и тепла кактоваров. В то же время они находятся на различных уровнях управления и регулируютсяразными механизмами и нормативными документами.Теплоснабжение носит локальный характер и включает в себя три основных процесса:сообщение теплоты теплоносителю, транспорт теплоты, использование теплового потенциала.Для организации процесса теплоснабжения проектируется система теплоснабжения, состоящаяиз источников теплоты, тепловой сети и потребителей.
Источниками теплоты являютсяэнергетические установки, производящие тепловую энергию, среди которых необходимо214выделить ТЭЦ, осуществляющие выпуск тепла в двухпродуктовом цикле, и тепловые станции(районные, квартальные и малые котельные). Тепловая сеть представляет собой системутрубопроводов (теплопроводов), по которым теплоноситель (в основном горячая вода)переносит теплоту от источника к потребителям и возвращается обратно к источнику. В своюочередь, основными потребителями теплоты являются промышленные предприятия инаселение, а отпускаемая теплота расходуется на технологические нужды, отопление и горячееводоснабжение.Системы теплоснабжения отличаются разветвленной структурой тепловой сети и могутвключать несколько источников теплоты – ТЭЦ или котельные. Отдельные магистралисистемы теплоснабжения связаны перемычками и имеют закольцованные участки с цельюповышения надежности снабжения теплом потребителей [57, 143, 166].
Принципиальная схемасистемы теплоснабжения представлена на рисунке 3.20.ТеплообменникИсточник теплотыОбратный теплопроводНасосПотребителиРисунок 3.20 – Принципиальная схема системы теплоснабженияИсточник: разработано автором на основании [57, 143, 166]Системы теплоснабжения различаются по источнику теплоты и его мощности, видутеплоносителя, способу подачи тепла потребителю, структуре тепловых сетей. При этом можновыделить два основных варианта организации системы теплоснабжения [23, 42, 179, 222]:Система централизованного теплоснабжения потребителей, когда источник теплотыиспользуется для обеспечения теплом многих потребителей. Осуществляется на базекомбинированного производства тепла и электроэнергии на ТЭЦ (высокоорганизованноецентрализованное теплоснабжение, теплофикация) или от районных отопительных ипромышленно-отопительных котельных.