ЗАСТОСУВАННЯ МАТЕМАТИЧНОЇ МОДЕЛІ ОПТИМІЗАЦІЇ СКЛАДУ ТА РЕЖИМІВ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ДЖЕРЕЛ ПОТУЖНОСТІ В ЗАДАЧАХ РОЗВИТКУ ОБ’ЄДНАНИХ ЕНЕРГЕТИЧНИХ СИСТЕМ

Анотація

Одним із важливих етапів інтеграції України до Європейського Союзу є набуття НЕК «Укренерго», який наразі є сертифікованим оператором системи передачі електроенергії України, повноправного членства в Європейській мережі операторів системи передачі електроенергії ENTSO-E з 1 січня 2024 року. Подальші етапи інтеграції України до ЄС передбачають адаптацію та транспонування європейського законодавства до законодавства України, що має забезпечити гармонізацію не тільки політичних практик, але й узгодженого, в ідеалі однакового в межах ЄС, методологічного апарату аналізу та розв’язання багатьох практичних проблем та задач, зокрема, задачі розвитку національної енергосистеми України, яка методологічно має відповідати наявним методологічним документам ENTSO-E. Згідно з актуальною методологією аналізу витрат та вигід (CBA — Cost Benefit Analysis) ENTSO-E задача розвитку об’єднаних енергетичних систем (ОЕС), як національної так і міждержавних, розв’язується з використанням трьох окремих задач, які реалізовані як математичні моделі. На першому етапі здійснюється математичне моделювання розвитку джерел потужності для ОЕС в цілому, або для обмеженої кількості вузлів, «точок» виробництва та споживання електричної енергії / потужності в межах ОЕС — ринкове моделювання (Market Simulation). На другому етапі з використанням рішення, отриманого за результатами ринкового моделювання здійснюється моделювання функціонування транспортної і, за потреби, також розподільчої мережі або її окремих елементів — моделювання мережі (Grid Simulation). Результатом моделювання мережі є перелік проєктів-кандидатів модифікації наявної мережі, якими можуть бути як заходи по додаванню певного елемента мережі, так і заходи по виключенню певного елемента мережі. Відбір проєктів-кандидатів, які доцільно реалізувати на практиці здійснюється за результатами розрахунку інтегральної числової оцінки, яка враховує вплив реалізації кожного проєкту практично на всі важливі соціально-економічні, природоохоронні, екологічні, технічні і інші аспекти такої оцінки. Отже, розв’язок задачі ринкового моделювання визначає подальші можливі напрями розвитку національної енергосистеми, що зумовлює доцільність отримання оптимального рішення вже на цьому, першому етапі. Одним із засобів отримання такого оптимального рішення є використання математичної моделі оптимізації складу та режимів експлуатації джерел потужності (UCP — Unit Commitment Problem). В статті як приклад наведено результати використання математичної моделі UCP для двох альтернативних варіантів технологічного розвитку потужностей атомної енергетики, з використанням енергоблоків зі встановленою потужністю 1000 МВт_е і більше, які працюють в режимі сталого генерування / постачання електричної потужності та енергоблоків з малими модульними реакторами, які експлуатуються в режимі добового регулювання відпуску потужності.