Денисов В.А., наук. співробітник,

Інститут загальної енергетики НАН України

ОПТИМІЗАЦІЯ ОБСЯГІВ ВИКОРИСТАННЯ ЕНЕРГОЗБЕРІГАЮЧИХ ЗАХОДІВ В ЖИТЛОВО-КОМУНАЛЬНОМУ ГОСПОДАРСТВІ УКРАЇНИ В УМОВАХ ОБМЕЖЕНОГО ФІНАНСУВАННЯ

Об'єктом дослідження є енергетичне господарство, яке розглядається у складі житлово-комунального господарства (ЖКГ) країни з деталізацією за підгалузями (комунальна теплоенергетика - КТЕ, водопровідно-каналізаційне господарство - ВКГ, житлове господарство - ЖГ, міський електротранспорт - МЕТ, інші - ІНШ, включаючи благоустрій, зовнішнє освітлення тощо) та за адміністративно-територіальним розподіленням. Модель оптимізації обсягів використання енергозберігаючих заходів побудована таким чином, що на кожному рівні територіальної ієрархії (область, місто, район міста) розглядається вище означена деталізована підгалузева інфраструктура та відповідна структура її технологічного наповнення.

         Основною метою дослідження є розподіл обмежених фінансових ресурсів I_t^u між енергозберігаючими проектами ( ланцюжками енергозберігаючих заходів ) розглянутої ієрархічної структури, що забезпечує досягнення максимального сумарного обсягу економії паливно-енергетичних ресурсів (ПЕР).

         На найвищому рівні вся галузь структурована за адміністративно-територіальним принципом. На цьому рівні вирішується задача оптимального, з точки зору максимізації сумарного обсягу економії ПЕР, розподілу інвестицій між обласними підсистемами ЖКГ. На рівень нижче - задача оптимального розподілу інвестицій між підгалузями ( ЖГ, КТЕ, ВКГ, МЕТ, ІНШ ) обласних підсистем ЖКГ.   На наступному рівні - задача оптимального розподілу інвестицій між групами енергозберігаючих проектів (короткострокові, довгострокові, нетрадиційні і відновлювані джерела енергії, нові прогресивні технології ) тощо.

         Найближчою до задачі оптимізації обсягів використання енергозберігаючих заходів в ЖКГ є статична модель поточного виробничого планування [1].

         Загальна постановка задачі деталізована і уточнена в застосуванні до конкретної моделі підгалузі ЖКГ, ланцюжка енергозберігаючих заходів на кожному рівні ієрархії, окремого придатного енергозберігаючого заходу.

Відомими є параметри енергетичної, економічної та екологічної ефективності використовуваних на початок періоду і придатних до впровадження нових енергозберігаючих заходів.

         Математична модель розглядає послідовність станів енергетичної, економічної та екологічної ефективності об'єктів ЖКГ в дискретні моменти часу t, t = 0,1,2...,T, що відповідають рокам, п'ятирічкам і т.п. з інвестиціями I_t^u в якості управляючих дій. Розгляд поведінки моделі на множині дискретних моментів часу дозволяє надати цій моделі властивостей прогнозувальної.

         Стан об'єкту j в кожен дискретний момент часу характеризується параметрами:

•      енергетичної {  e_jt-енергоємність, ∆e_j-зміна енергоємності _t, η_jt-ККД }, 

•     економічної { Тo_jt, Тd_jt - простий та дисконтований терміни окупності, ДД_jt, Пі_jt - чистий дисконтований дохід та індекс прибутковості },

•       екологічної {  SO_2jt, CO_jt, NO_jt, CH_4jt, H₂S_jt  }

ефективності, які в даній моделі є залежними від t.

На множині (підмножині) цих параметрів задається міра µ і використовується як цільова функція.    

         Наприклад, задача максимізації міри µ при заданій послідовності обсягів фінансування I_t^u:

µ =F({ e_jt, ∆e_jt, η_jt, Тo_jt, Тd_jt, ДД_jt, Пі_jt, SO_2jt, CO_jt, NO_jt, CH_4jt, H₂S_jt  }) → max,

де      t=0,1,2...,T

при виборі у якості критерію оптимізації обсягу економії паливно-енергетичних ресурсів B^u  записується наступним чином:

,       (1)