Валовый экономический ветроэнергетический ресурс

Валовый экономический ветроэнергетический ресурс имеет смысл оценивать на каждой i-й однородной территории (в каждой i-й ячейки территориальной сетки) на основе информации о величине годового технического потенциала ветроэнергетических установок g-го типа для на всех высотах h для , допущения о полной продаже вырабатываемой электроэнергии и одинаковости тарифов продажи 1 кВт˖ч энергии. Для обеспечения сопоставимости показателей затрат и результатов для оборудования, имеющего разные сроки службы , целесообразно привести эти затраты к одинаковым срокам службы . Если в качестве базового срока службы ориентироваться на максимальный срок

,

то коэффициент приведения затрат и результатов по ветроустановкам g-го типа к базовому сроку службы определяется как

.

Приведенный среднегодовой экономический эффект от использования ветроустановок g-го типа на h-й высоте от земли i-й территории можно определить следующим образом

,

где

- тариф на электроэнергию на i-й территории, по которому генерирующая компания будет продавать 1 кВт·ч электрической энергии сетевой компании;

- себестоимость 1 кВт·ч электроэнергии на i-й территории при

производстве энергии на h-й высоте от земли с использованием ветроэнергетической установки g-го типа;

- капитальные затраты, связанные с приобретением, монтажом и наладкой ветроэнергетической установки g-го типа, размещаемой на i-й территории для производства энергии на h-й высоте от земли;

- нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений.

При оценке капитальных затрат имеет смысл ориентироваться на усредненные для территории i-й ячейки условия строительства ветроэлектрической станции.

Задача оценки валового экономического ветроэнергетического ресурса может быть сформулирована как задача выбора для i-й территории оптимального значения

с критерием максимум приведенного среднегодового экономического эффекта. В этом случае ищется такой тип ветроэнергетической установки g_опт и высота h_опт оценки энергетического ресурса на ней, при которой среднегодовой экономический эффект от эксплуатации ВЭУ достигает максимума

.

При наличии ограничений снизу на величину ресурса, связанных с нижней границей экономической целесообразностью использования энергии ветра на i-й территории, и ограничений сверху , вводимых для обеспечения единственности выбора значения потенциала, задача может быть сведена к простейшей задаче целочисленного линейного программирования.

Математическая модель, используемая для решения оптимизационной задачи, состоит из области допустимых значений и функционала

. Все переменные задачи являются бинарными.

В этой задаче:

область допустимых решений

, ,

,

функционал задачи

- бинарная переменная равная 1, если принимается решение о целесообразности использования ветроэнергетических установок на i-й территории, и равная 0 в противном случае;

- бинарная переменная равная 1, если принимается решение о том, на h-й высоте g-й тип ВЭУ, размещенных на i-й территории, обеспечивает максимум среднегодового экономического эффекта, и равная 0 в противном случае.

Формализованная постановка задачиоценки валового экономического ресурса будет иметь следующий вид:

Найти , g_опт и h_опт,

такие что ,

и определить .

Для r-й территориальной единицы годовой валовой экономический ветроэнергетический ресурс формируется как сумма соответствующих ресурсов i-х выделенных территорий, в нее входящих, т.е.

.