Работа опубликована в журнале «Известия вузов. Электромеханика», 2016, №4 (546)

Отзыв отправлен в редакцию журнала 23 ноября 2016 года.

Автор отзыва приветствует публикации на данную тему, поскольку тема является высоко актуальной. В России до 2006 года в рамках плановой электроэнергетики критериями оптимальности работы ТЭЦ служили расход топлива и затраты на топливо. Задача оптимизации решалась с целью минимизации этих критериев [1], [2]. На сегодняшний день задача оптимизации работы ТЭЦ в России должна учитывать условия и правила функционирования Оптового рынка электроэнергии и мощности (ОРЭМ), начавшего свою работу в сентябре 2006 года. Несмотря на изменившиеся условия эксплуатации ТЭЦ, в ряде современных российских работ [3], [4], [5] в качестве критерия оптимальности их функционирования по-прежнему используют затраты на топливо.

Недавняя работа [6] является первой в области решения задачи оптимизации работы ТЭЦ при новом рыночном критерии оптимальности — прибыли. В рассматриваемой работе предложен еще один подход к решению данной задачи. Не смотря на высокую актуальность заявленной темы, работа содержит ряд принципиальных недостатков:

1. некорректный учет механизмов функционирования Оптового рынка электроэнергии и мощности;
2. незавершенность работы.

1. Некорректный учет механизмов функционирования Оптового рынка электроэнергии и мощности.

• Авторы используют некорректный вид кривой спроса на электроэнергию.

В работе предельный доход ТЭЦ от продажи электроэнергии определяется дифференциальной кривой спроса (стр. 83). Далее авторы указывают, что реальная кривая спроса является кусочно-линейной (стр. 84). При этом приводимые в работе ссылки на литературу относятся к 2003 году, когда ОРЭМ не функционировал.

В работе [7] показано, что спрос на электроэнергию является неэластичным, кривая спроса представляет из себя отрезок вертикальный прямой. При вычислениях дифференциал спроса условно принимают равным некоторой большой величине. В России спрос в Сибирской ценовой зоне является неэластичным: более 99,9% объемов заявок на покупку электроэнергии на рынке являются ценопринимающими заявками [8], [9]. Ценопринимающая заявка — специальный вид заявки, отражающий неэластичный спрос: потребитель, подавший такую заявку, оплачивает электроэнергию по любой цене, сложившейся на рынке.

Следовательно для оценки предельного дохода некорректно принимать в расчет кусочно-линейный спрос на электроэнергию, поскольку в рыночным условиях он таковым не является.

• Полученные авторами оптимальные объемы выработки не обоснованы с точки зрения продажи данных объемов на рынке.

По итогам оптимизации авторы получают интегральную величину оптимальной выработки ТЭЦ за месяц. Среднечасовой объем электроэнергии внутри месяца постоянен, поскольку получен делением указанной величины на число часов в месяце (стр. 84).

Рынок на сутки вперед является основным сектором ОРЭМ по продаже электроэнергии. За период 2012–2015 от 66% до 77% выручки ТЭЦ от продажи электроэнергии формируются именно на рынке на сутки вперед [10]. Оставшиеся 34–23% выручки ТЭЦ формируются по регулируемым договорам, по свободным двусторонним договорам, на балансирующем рынке [8]. При подаче заявки на рынок на сутки вперед специалисты ТЭЦ указывают желаемый объем выработки электроэнергии на будущие сутки в почасовом разрешении (см. Приложение 5 Регламентов ОРЭМ). Цена продажи, сформированная по итогам конкурентного отбора, изменяется ежечасно (см. Приложение 7 Регламентов ОРЭМ). Изменение цены между соседними часами для Сибирской ценовой зоны находится в диапазоне -614,57 до +648,33 руб/МВт.ч в 2015 году [11].

Из работы неясно,

1. каким образом авторы учитывают часовые значения цен на электроэнергию при определении величины оптимальной выработки
и
2. почему оптимальная среднечасовая выработка является постоянной величиной.

• Не учтена рыночная связь заявленных цен и оптимальных объемов выработки электроэнергии.

По результатам расчета авторы получили следующие заявленные цены для Новосибирской ТЭЦ-4 (стр 85).

Загрузка ТЭЦ по электрической мощности зависит от результатов конкурентного отбора рынка на сутки вперед. В третьем столбце таблицы приведено число часов 2015 года, когда цена рынка на сутки вперед Новосибирской ТЭЦ-4 (узел 1000654) была меньше нижней границы заявленных цен. В эти часы (27% от общего числа часов) Новосибирская ТЭЦ не пройдет конкурентный отбор рынка на сутки вперед и будет загружена на минимальной мощности [8].

Из работы неясно, каким образом вычисленная заявленная цена обеспечивает выработку полученного оптимального объема электроэнергии.

Дополнительно отметим, что заявленная на рынок цена на электроэнергию не может быть рассчитана по алгоритму, отличному от указанного в Приложении 22 Регламентов ОРЭМ [8].

2. Незавершенность работы.

• Работа не структурирована.

Работа не имеет типовых разделов: постановка задачи, обзор существующих методов решения, решение поставленной задачи и т.д.

В тексте статьи отсутствует постановки задачи оптимизации работы ТЭЦ по критерию максимизации прибыли: не указана целевая функция, не приведет список варьируемых (оптимизируемых) параметров, не сформулирован набор ограничений. Также упущены сведения о том, каким методом решена поставленная оптимизационная задача, не приведена оценка вычислительной сложности задачи, не указана программная реализация.

• Не доказана эффективность предложенной методики.

В работе не показано, насколько была повышена прибыль Новосибирских ТЭЦ за счет использования разработанной авторами методики получения оптимальных режимов работы станций. Не проведено сравнение с аналогичными оценками, достигнутыми в других работах [5], [6].

• Не решена задача разнесения расхода топлива между видами вырабатываемой энергии.

В аннотации работы указано, что авторами разработан новый подход к разнесению расхода топлива между видами вырабатываемой энергии. Данная задача в тексте статьи не обсуждается вовсе.

Библиографические ссылки

1. Горнштейн В.М., Мирошниченко Б.П., Пономарев А.В. Методы оптимизации режимов энергосистем. М.: Энергия, 1981. 336 с.

2. Синьков В.М. Оптимизация режимов энергетических систем. Киев: Издательское объединение «Вища школа», 1976. 307 с.

3. Султанов М.М. Оптимизация режимов работы оборудования ТЭЦ по энергетической эффективности: дис. … канд. техн. наук. М., 2010. 173 с.

4. Бердышев В.И., Летун В.М., Волкова Т.В., Глуз И.С. Математическое моделирование: оптимизация режимов работы тепловых электростанций // Вестник Уральского отделения РАН. 2013. №1. С. 25–34.

5. Чалбышев А.В. Оптимизация режимов работы ТЭЦ с учетом современных условий их функционирования в составе электроэнергетической системы: дис. … канд. техн. наук. Иркутск, 2015. 158 с.

6. Чучуева И.А., Инкина Н.Е. Оптимизация работы ТЭЦ в условиях Оптового рынка электроэнергии и мощности России // Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2015. № 8. С. 195-238.

7. Стофт С. Экономика энергосистем. Введение в проектирование рынков электроэнергии. М.:Издательство Мир, 2006. 623 с.

8. Источник «Отчет о параметрах спроса и предложения» https://www.atsenergo.ru/nreport?access=public&rname=curve_demand_offer& rdate=20150101& region=sib.

9. Некоммерческое партнерство «Совет рынка». Регламенты Оптового рынка электроэнергии и мощности. Режим доступа: http://www.np-sr.ru/regulation/joining/reglaments/index.htm.

10. Источник «Годовой отчет НП «Совет Рынка» за 2015 год» http://www.np-sr.ru/idc/groups/public/documents/sr_pages/sr_0v046916.pdf.

11. Источник «Суточные индексы и объемы (Вторая ценовая зона)» https://www.atsenergo.ru/results/rsv/indexes/indexes2/index.htm.

12. Источник «Отчёт о равновесных ценах в наиболее крупных узлах расчётной модели» https://www.atsenergo.ru/nreport?access=public&rname=big_nodes_prices_pub& rdate=20150101& region=sib.