Заявка участника Всероссийского молодежного конкурса наукоёмких инновационных идей и проектов "Энергетика будущего"
| Вид материала | Конкурс |
- Заявка участника Всероссийского молодежного конкурса наукоёмких инновационных идей, 244.53kb.
- Заявка участника Всероссийского молодежного конкурса наукоёмких инновационных идей, 243.94kb.
- Положение о проведении второго Всероссийского конкурса инновационных архитектурных, 104.3kb.
- Конкурс инновационных проектов "У. М. Н. И. К.", 185.73kb.
- Структура содержательной части Международного молодежного форума проектирования будущего, 79.91kb.
- Положение о Всероссийском конкурсе молодежных инновационных проектов на вручение Национальной, 95.71kb.
- Задачи конкурса: создать условия для творческой самореализации и мотивации к инновационному, 114.45kb.
- Реестр направлений инновационного поиска и инновационных идей, сопровождения внедрения, 546.4kb.
- -, 107.92kb.
- Общие положения, 116.16kb.
Заявка участника
Всероссийского молодежного конкурса наукоёмких инновационных
идей и проектов "Энергетика будущего"
1. Наименование предлагаемой разработки
«Разработка технологии управления потреблением электроэнергии на основе компьютерных торгов, учитывающей интересы потребителей, электросетевых организаций и генерирующих компаний».
Вид выполняемой разработки – ТР.
Номинация "Энергосбережение и энергоэффективность".
2. Контактные данные
2.1. Организация-заявитель
Полное фирменное наименование организации: Общество с ограниченной ответственностью Научное инновационное предприятие «Дельта-Т»
Сокращенное название организации: ООО НИП «Дельта-Т»
Место нахождения (юридический адрес): 180002, Псковская область, г. Псков, Гаражный проезд, д. 4
Фактический адрес: 180000, Псковская область, г. Псков, ул. Льва Толстого, д. 4
Телефон: (8112) 56-10-47
Факс: (8112) 56-10-47
Е-mail: delta-t.dma@mail.ru , donchenko2005@rambler.ru
Web-site: apto.org/
Руководитель организации: Донченко Михаил Александрович
2.2 Авторы разработки и контактное лицо
1) Автор разработки
ФИО: Бандурин Иван Иванович (28 лет)
Должность: ассистент кафедры «Теоретические основы электротехники»
ФГБОУ ВПО «Псковский государственный университет» (ПсковГУ), представитель Совета молодых ученых от ЭлМФ ПсковГУ
Ученая степень: кандидат технических наук
Ученое звание: нет
Телефон: моб. +79052950774, дом. 8-8112-55-56-61, раб. 8-8112-75-29-35
Е-mail: bandurin_ivan@mail.ru
2) Соавтор разработки и контактное лицо
ФИО: Сокольский Кирилл Алексеевич (31 год)
Должность: главный специалист отдела тарифов на транспорт электрической энергии ОАО «МРСК Северо-Запада», член Совета Молодежи.
Ученая степень: нет
Ученое звание: нет
Телефон: моб. +7-911-195-48-88, раб. 8-(812) -305-10-10, доб.371
Е-mail: sokolsky@mrsksevzap.ru
3. Срок исполнения
Начала разработки: 01.01.2012
Окончание разработки: 31.12.2013
4. Область применения разработки
Разработка предназначена для организации на региональном рынке электроэнергии исчисления справедливых оптимальных тарифов, цен и платежей при заданных составляющих себестоимости энергии и товарной продукции, объёмах поставок энергии и потерях для конкретного периода графика нагрузки.
Для применения необходимо также разработать графический и табличный интерфейс для демонстрации процедуры поиска решения участникам электронных торгов, тем более что он уже существует во Франции и некоторых штатах США.
Распространение предлагаемого алгоритма принятия решения на весь расчетный период с учетом затрат и потерь в сети задача ближайшего будущего.
5. Цель разработки и ожидаемые результаты
Цель работы: сглаживание графика нагрузки, что позволит снизить потери в электрических сетях, устанавливать справедливые цены для всех участников торгов: потребителей, электрических сетей, генерирующих компаний.
6. Обоснование необходимости разработки
Разработка компьютерных торгов позволит определить справедливые (оптимальные) тарифы и цены для филиалов МРСК.
Необходимо создать модель торгов, на которой можно проиграть ситуацию с ценами заблаговременно и неоднократно до принятия решения на заданный период. Таким образом, назначенные цены с большой уверенностью будут справедливыми.
При этом обеспечивается высокая точность оценки спроса и предложения на каждый час суток, возможность оптимизации режимов с целью уменьшения потерь в сетях и расходов топлива для электростанций, возможность корректировки заблаговременно спроса каждого часа по критерию максимальной выгодности для потребителя, электрических сетей и электростанций с целью выравнивания графика нагрузки, возможность своевременного учета изменившейся конъюнктуры рынка топлива и энергии в связи с изменением оперативной обстановки (располагаемой мощности, аварийных отключений). При необходимости, при изменении оперативной обстановки возможно также согласование ограничений на отпуск энергии в определённые часы и размера компенсации.
Потребители и производители электроэнергии, субъекты рынка заинтересованы в гарантированном доходе и справедливом его распределении. Это может быть достигнуто в условиях рынка только с помощью организации электронных (компьютерных) торгов на региональном рынке энергии и мощности и услуг по её передаче.
Целевая функция задачи формируется путем обобщения требований и условий сделок между всеми участниками торгов на основе принципа распределения прибыли пропорционально затратам труда и капитала с учетом балансовых ограничений.
Участники торгов могут дать свои оценки цены (тарифов), исходя из данных предыдущего периода. Модель торгов позволит проверить условия справедливости распределения прибыли и баланса энергии и мощности. Результат проверки – предложение изменить цены и тарифы. Новые значения цен и тарифов проверяются на модели снова, и так до получения удовлетворительного решения.
Модель торгов предполагает совместное решение задачи на моделях определения цен у всех участников торгов перед каждым туром и на моделях вычисления сальдо после каждого тура. На модели торгов можно проиграть ситуацию с ценами заблаговременно и неоднократно до окончательного решения на заданный период. Таким образом, действующие цены с большой уверенностью будут справедливыми.
7. Научно-технический задел и взаимосвязь с другими работами
Предлагаемая технология разрабатывается в США, в Российской Федерации имеется ряд публикаций о необходимости этого проекта для установления справедливых тарифов, учитывающих интересы потребителей, электрических сетей и генерирующих компаний.
8. Масштаб внедрения
Филиалы МРСК. Планируется внесение изменений в тарифное законодательство (Федеральная служба по тарифам)
9. Технико-экономическое обоснование
9.1. Расчет ожидаемого годового экономического эффекта с указанием источника получения прибыли или выгоды.
Источники получения прибыли:
1) снижение потерь электроэнергии в сетях;
2) снижение требуемой мощности новых подстанций и электростанций или отсрочка их пуска;
3) получение дополнительной прибыли энергокомпании в результате гибкого регулирования цены на электроэнергию.
Используем методику расчета, приведенную в статье В. П. Обоскалова, Т. Ю. Паниковской, И. В. Карпова «Суточное регулирование нагрузки в рынке электроэнергии». В результате проведения торгов аукциона на рынке на сутки вперёд были сформированы суточный график цены и плановые почасовые объёмы потребления. График цены и характеристики ценового графика представлены в табл. 1, 2. По результатам видно, что минимальная и максимальная цены отличаются почти вдвое.
Таблица 1. Суточный график цены
| Час | С, руб./ МВтч | Р, МВт | Час | С, руб./ МВтч | Р, МВт | Час | С, руб./ МВтч | Р, МВт |
| 1 | 823,6 | 71980 | 9 | 967,3 | 75300 | 17 | 1073,1 | 80360 |
| 2 | 746,1 | 67818 | 10 | 1008,7 | 79940 | 18 | 1002,7 | 79248 |
| 3 | 728,71 | 65987 | 11 | 1151,2 | 81875 | 19 | 980,6 | 78293 |
| 4 | 687,31 | 64641 | 12 | 1149,5 | 82397 | 20 | 952,9 | 77318 |
| 5 | 598,8 | 63847 | 13 | 1123,6 | 81709 | 21 | 946,3 | 76788 |
| 6 | 734,7 | 64126 | 14 | 1157,2 | 81564 | 22 | 944,8 | 76842 |
| 7 | 824,4 | 66504 | 15 | 1190,3 | 81846 | 23 | 961,1 | 76529 |
| 8 | 882,1 | 69521 | 16 | 1159,5 | 81292 | 24 | 940,4 | 75135 |
Таблица 2. Характеристики суточного графика цены
| Максимальная цена, руб./МВтч | сmax | 1190 |
| Минимальная цена, руб./МВтч | сmin | 598,8 |
| Средневзвешенная по нагрузке цена, руб./МВтч | ссв | 960,6 |
| Средняя цена, руб./МВтч |  | 947,3 |
| Средняя мощность нагрузки, МВт | Рср | 75035 |
| Среднеквадратичная цена, руб./МВтч | сск | 961,3 |
| Коэффициент формы | kф | 1,015 |
Пусть за счёт энергосберегающих мероприятий нагрузка равномерно снижается на 1 % (k = 0,01). В этом случае снижение затрат на топливо оценивается величиной
что при цене цт=500 руб./сут.тут обеспечивает суммарный энергосберегающий эффект 34600 руб./сут. Удельная эффективность энергосбережения составит ΔbΣ = kcсв/цт=19,2 сут/кВтч.
Предположим, что потребитель имеет возможность регулирования нагрузки с = 10 руб./ МВтч2. При оптимальном перераспределении нагрузки (табл. 3) на суточном интервале экономия затрат на топливо составит:
Таблица 3. Оптимальное суточное перераспределение нагрузки zt
| t | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| zt | -6,1 | -10,1 | -10,9 | -13 | -17,4 | -10,6 | -6,1 | -3,26 |
| t | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
| zt | 0,99 | 3,08 | 10,2 | 10,1 | 8,81 | 10,5 | 12,1 | 10,6 |
| t | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 |
| zt | 6,29 | 2,77 | 1,66 | 0,27 | -0,04 | -0,14 | 0,7 | -0,3 |
Для усиления энергосберегающего эффекта введена надбавка и скидка к цене электроэнергии (регулировочный коэффициент β = 1,3). Новые параметры изменённого расчётного графика цены:
=943,3 руб./МВтч; 
=967 руб./МВтч; kф = 1,025. При оптимальном перераспределении нагрузки на суточном интервале экономия затрат составит:
т. е. в результате надбавок и скидок к цене электроэнергии и оптимальном перераспределении нагрузки получен дополнительный экономический эффект 21,5 тыс. руб./сут. При этом энергосберегающий эффект от надбавок и скидок составит ΔВΣ = ΔЗΣ /(24цт) = 1,79 сут./ч, а результирующая интегральная эффективность энергосбережения – соответственно
Механизм надбавок и скидок даёт возможность коммерческому оператору эффективно управлять процессами энергосбережения через рыночные механизмы.
9.2. Затраты на выполнение разработки.
Затраты связанные с обследованием, проектированием, составлением технического задания и согласованием
Затраты на создание технологии управления потребителем электроэнергии
Затраты связанные с внедрением технологии управления потребителем электроэнергии (Квн=0,2)
Затраты на выполнение разработки
9.3. Срок окупаемости разработки
Таким образом, внедрение технологии управления потребителем электроэнергии на основе компьютерных торгов, учитывающей интересы потребителей, энергосетевых организаций и генерирующих компаний экономически выгодно и окупается практически мгновенно.
10. Сведения об исполнителях и соисполнителях выполнения НИОКР
Краткая справка об организации-исполнителе.
Общество с ограниченной ответственностью Научное инновационное предприятие «Дельта-Т» создано при Псковском государственном политехническом институте на основании внесенных изменений в 217-ФЗ от 9 августа 2009 г. Предназначено для привлечения к научно-исследовательским работам сотрудников, выпускников и студентов старших курсов с целью привлечения в науку молодежи и создания дополнительных рабочих мест.
Краткая справка об организации-соисполнителе.
Псковский государственный университет (ПсковГУ) — федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования в Псковской области, образованное путём слияния двух высших учебных заведений (Псковский государственный педагогический университет им. С.М. Кирова, Псковский государственный политехнический институт) и трёх средних профессиональных учебных заведений (Псковский индустриальный техникум, Псковский колледж строительства и экономики и Великолукский строительный колледж).