Методология научного обоснования аграрных комплексных энергосистем с использованием местных ресурсов

Проблема создания аграрных энергосистем носит существенно многофакторный системно-ситуа­ционный характер в зависимости от внешнеэкономической и энергетической обстановки страны, что предопределяет ускоренное развитие автономных энергоцентров агрогородков на базе совместного использования централизованных топливно-энергетических и местных энергоресурсов. Современная методология комплексного энергообеспечения агрогородков как комплексных территориально-хозяйственных образований АПК страны, обладающих значительным техническим потенциалом местных ресурсов, включая возобновляемые источники энергии, разработана на основе соответствующего понятийного инструментария и принципов многоуровневнего концептуального проектирования и имитационного моделирования комплексных энергосистем методом концептуальных экспертиз как развитого научного исследования, предпроектного технико-экономического и технико-технологического обоснования рацио­нальной структуры концепт-проекта. В качестве приоритетного направления обоснован системный подход к разра­ботке региональных систем пилотных проектов демонстрационных зон высокой энергоэффективности на базе высокоорганизованных агрогородков, в первую очередь экспериментально-опытных хозяйств Национальной академии наук Беларуси. Для этого в Институте энергетики Национальной академии наук Беларуси разработан программный вычислительный комплекс интеллектуальной многоуровневой системы поддержки принятия решений, обеспечивающей имитационное моделирование и обоснование рациональных сценариев концепт-проекта комплексной энергосистемы. Программный комплекс включает систему наследованных и оригинальных пакетов ПО для поэтапной процедуры выполнения вычислительных экспериментов с обоснованным диапазоном рисков исследований. Содержательность концепт-проекта зависит от требований заказчика, целей-задач исследований, отраслевой направленности агропромышленого предприятия, наличия достаточного технического потенциала местных энергоресурсов и согласованности интересов собственников, региональных и общегосударственных управляющих структур различных секторов агрогородка. Выполненные исследования на примерах ряда агро­промышленных предприятий и секторов соцкультбыта агрогородков показывают существенное (до 60 %) по­вышение качества выбора рациональной структуры концепт-проекта комплексной энергосистемы и снижение (в 2-3 раза) трудоемкости технического проектирования по сравнению с обыкновенным 2-3-вариантным технико­экономическим обоснованием проекта. Благодарности. Работа выполнена в рамках Государственной программы «Энергетические системы, процессы и технологии», Подпрограмма 1.1 «Энергетическая безопасность и надежность энергетических систем», 2016-2018 годы, при финансовой поддержке Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований.

агропромышленный комплекс, агрогородок, энергоэффективность, энергобезопасность, комп¬лексная энергосистема, возобновляемые источники энергии, программное обеспечение, имитационная модель, вычислительный эксперимент, риск

1. Энергоэффективность аграрного производства / В. Г. Гусаков [и др.] ; Нац. акад. наук Беларуси, Отд-ние аграр. наук, Ин-т экономики, Ин-т энергетики ; под общ. ред. В. Г. Гусакова, Л. С. Герасимовича. - Минск : Беларус. навука, 2011. - 775 с.

2. Русан, В. Технико-экономическая эффективность использования возобновляемых источников энергии / B. Русан, Еид Хассан // Энергетика и ТЭК. - 2014. - № 11. - С. 38-41.

3. Герасимович, Л. С. Энергетическая эффективность системы комплексного энергообеспечения агрогородков Республики Беларусь / Л. С. Герасимович, О. Л. Сапун // Актуал. проблеми інновац. економіки. - 2018. - № 2. - C. 10-15.

4. Экономика организаций и отраслей агропромышленного комплекса : в 2 кн. / В. Г. Гусаков [и др.] ; Нац. акад. наук Беларуси, Ин-т экономики НАН Беларуси, Центр аграр. экономики ; под общ. ред. В. Г Гусакова. - Минск: Белорус. наука, 2007. - Кн. 1. - 891 с.

5. Герасимович, Л. С. Концептуальное проектирование систем комплексного обеспечения агрогородка с использованием местных и возобновляемых ресурсов / Л. С. Герасимович, Ю. И. Ланкевич, А. В. Синенький // Вес. Нац. акад. навук Беларусі. Сер. аграр. навук. - 2014. - № 4. - С. 103-108.

6. Разработка методических положений по определению эффективности систем энергоснабжения объектов АПК с использованием НВИЭ : отчет о НИР (заключение) / Краснодар. политехн. ин-т ; рук. В. С. Симанков. - Краснодар, 1989. - 204 с.

7. Симанков, B. С. Системный анализ при решении структурных задач альтернативной энергетики / В. С. Симан-ков, Т. Т. Зангиев. - Краснодар : Ин-т соврем. технологий и экономики, 2001. - 151 с.

8. Комплексное энергообеспечение агрогородков Могилевской области / Л. С. Герасимович [и др.] // Вес. Нац. акад. навук Беларусі. Сер. аграр. навук. - 2009. - № 1. - C. 99-105.

9. Войтов, И. В. Научно-инновационный метод оценки и оптимизации управления эколого-экономической эффективностью рационального природопользования / И. В. Войтов, М. А. Гатих, В. А. Рыбак // Вестн. Полоц. гос. ун-та. Сер. F, Строительство. Приклад. науки. - 2008. - № 6. - С. 129-138.

10. Рыбак, В. А. Система поддержки принятия решений в области управления параметрами экологичности промышленных проектов / В. А. Рыбак, А. Шокр // Scientific achievements of the third millennium : coll. of sci. papers on materials III Intern. sci. conf., San Francisco, 31 July, 2016 / Intern. Research Federation “Science public”. - San Francisco, 2016. - P. 38-42. https://doi.org/10.18411/scc2016-3-10

11. Принципы создания демонстрационных зон высокой энергоэффективности с использованием местных и возобновляемых ресурсов в системе комплексного энергообеспечения агрогородков / В. Н. Комашко [и др.] // Энергет. стратегия. - 2014. - № 6. - С. 49-54.

12. Sargent, R. G. Verification and validation of simulation models / R. G. Sargent // Proceedings of the 2005 Winter Simulation Conference, Orlando, Florida, December 4-7, 2005 / ed.: M. E. Kuhl [et al.] ; Assoc. for Computing Machinery, Inst. of Electrical a. Electronics Eng. - New York ; Piscataway, 2005. - P. 130-143. https://doi.org/10.1109/WSC.2005.1574246

13. Воропай, Н. И. Многокритериальный анализ решений при планировании развития электроэнергетических систем / Н. И. Воропай, Е. Ю. Иванова // Электричество. - 2000. - № 11. - С. 2-9.

14. Безруких, П. П. Основные методические положения выбора демонстрационных объектов возобновляемой энергетики (на примере Республики Карелия) / П. П. Безруких, Г. И. Сидоренко // Энергет. политика. - 2004. - № 4. - С. 8-21.

15. Подковальников, С. В. Нечеткая платежная матрица для обоснования решений в энергетике в условиях неопределенности / С. В. Подковальников // Изв. Рос. акад. наук. Энергетика. - 2001. - № 4. - С. 164-173.

16. Воропай, Н. И. Интеллектуальные электроэнергетические системы: концепция, состояние, перспективы / Н. И. Воропай // Автоматизация и IT в энергетике. - 2011. - № 3 (20). - С. 11-16.

17. Linares, P. Multiple criteria decision making and risk analysis as risk management tools for power systems planning / P. Linares // IEEE Transactions on Power Systems. - 2002. - Vol. 17, N 3. - P. 895-900. DOI: 10.1109/TPWRS.2002.800991

18. Рыбак, В. А. Аналитический обзор технологий поддержки принятия решений / В. А. Рыбак, А. Шокр // Систем. анализ и приклад. информатика. - 2016. - № 3. - С. 12-18.

19. Heavey, C. Process modelling support for the conceptual modelling phase of a simulation project / C. Heavey, J. Ryan // Proceedings of the 2006 Winter Simulation Conference, Monterey, December 3-6, 2006 / ed.: L. F. Perrone [et al.] ; Assoc. for Computing Machinery, Inst. of Electrical a. Electronics Eng. - New York ; Piscataway, 2006. - P. 801-808. https://doi. org/10.1109/WSC.2006.323161

20. Kim, S.-H. Selecting the best system: theory and methods / S.-H. Kim, B. L. Nelson // Proceedings of the 2003 Winter Simulation Conference, New Orleans, December 7-10, 2003 / ed.: S. Chick [et al.] ; Assoc. for Computing Machinery, Inst. of Electrical a. Electronics Eng. - New York ; Piscataway, 2003. - Vol. 1. - P. 101-112. https://doi.org/10.1109/ WSC.2003.1261413

21. Truong, T. H. Simulation based optimization for supply chain configuration design / T. H. Truong, F. Azadivar // Proceedings of the 2003 Winter Simulation Conference, New Orleans, December 7-10, 2003 / ed.: S. Chick [et al.] ; Assoc. for Computing Machinery, Inst. of Electrical a. Electronics Eng. - New York ; Piscataway, 2003. - Vol. 2. - P. 1268-1275. https:// doi.org/10.1109/WSC.2003.1261560

22. Герасимович, Л. С. «Второе дыхание» электронагрева в агроэнергетике / Л. С. Герасимович // Энергосбере¬жение - важнейшее условие инновационного развития АПК : сб. науч. ст. Междунар. науч.-техн. конф., Минск, 23-24 нояб. 2017 г. / Белорус. гос. аграр. техн. ун-т ; ред.: М. А. Прищепов [и др.]. - Минск, 2017. - С. 11-14.

23. Al-Aomar, R. A robust simulation-based multicriteria optimization methodology / R. Al-Aomar // Proceedings of the 2002 Winter Simulation Conference, San Diego, December 8-11, 2002 / ed.: E. Yucesan [et al.] ; Assoc. for Computing Machinery, Inst. of Electrical a. Electronics Eng. - New York ; Piscataway, 2002. - Vol. 2. - Р. 1931-1939. https://doi. org/10.1109/WSC.2002.1166492

24. Drew, S. S. Quasi-Monte Carlo strategies for stochastic optimization / S. S. Dew, T. Homem-de-Mello // Proceedings of the 2006 Winter Simulation Conference, Monterey, December 3-6, 2006 / ed.: L. F. Perrone [et al.] ; Assoc. for Computing Machinery, Inst. of Electrical a. Electronics Eng. - New York ; Piscataway, 2006. - P. 774-782. https://doi.org/10.1109/ WSC.2006.323158

25. Fu, M. C. Simulation optimization: a review, new developments and applications / M. C. Fu, F. Glover, J. April // Proceedings of the 2005 Winter Simulation Conference, Orlando, Florida, December 4-7, 2005 / ed.: M. E. Kuhl [et al.] ; Assoc. for Computing Machinery, Inst. of Electrical a. Electronics Eng. - New York ; Piscataway, 2005. - P. 83-95. https://doi. org / 10.1109/WSC.2005.1574242