4. Доступный ветроэнергетический потенциал

4.1. Доступный технический ветроэнергетический потенциал

Доступный технический ветроэнергетический потенциал на заданном интервале времени определяется для части земель рассматриваемой территории, экономически пригодных для размещения ветроэнергетического оборудования на момент оценки, как соответствующая часть валового технического ветроэнергетического ресурса. Анализ i-й ячейки территориальной сетки позволяет определить долю земель, пригодных для размещения ВЭУ на этой территории.

Доступный технический потенциал ветроэнергетических установок g-го типа на высоте h составит на i-й территории:

для часового интервала времени в j-м месяце

;

на протяжении всего j-го месяца

;

на годовом временном интервале в 12 месяцев

Для r-й территориальной единицы при использовании ветрогенератора g-го вида на h-й высоте от поверхности земли годовой доступный экономический ветроэнергетический ресурс формируется как сумма соответствующих ресурсов i-х выделенных территорий, в нее входящих, т.е.

.

Наилучшие технические возможности по выработке электроэнергии на пригодных для размещения ВЭУ территориях определяются на основе информации о максимальных валовых технических ресурсах. Максимальный годовой доступный технический потенциал оценивается для:

i-й территориальной ячейки как

;

r-й территориальной административной единицы как

.

4.2. Доступный экономический ветроэнергетический потенциал

В общем случае можно использовать два подхода к оценке доступного ветроэнергетического потенциала в i-й ячейке территориальной сетки: упрощенный подход и системный подход, базирующийся на применении оптимизационной экономико-математической модели с целым комплексом ограничений.

Упрощенный подход. Упрощенный подход предусматривает ориентировочную оценку потенциала на базе информации о величине валового экономического ветроэнергетического ресурса. Максимальный годовой доступный экономический потенциал в этом случае определяется для:

i-й территориальной ячейки как

;

r-й территориальной административной единицы как

.

Системный подход. Системный подход предполагает при формировании области допустимых решений и функционала задачи для этих территорий наряду с информацией о тарифах, капитальных и текущих затратах учитывать:

применение всех действующих в стране стимулирующих механизмов;

возможности поставщиков ветроэнергетического оборудования;

ограничение на площадь пригодной для размещения ВЭУ территории;

влияние особенностей территории на продолжительность и стоимость строительно-монтажных работ;

логистические ограничения;

потенциальные условия подключения к электрическим сетям централизованного или распределенного энергоснабжения;

необходимость развития сетей электроснабжения;

наличие альтернативных решений организации энергоснабжения (при необходимости);

правовые ограничения;

финансовые ограничения и

другие факторы.

Задача определения доступного экономического ветроэнергетического потенциала на территории i-й ячейки или r-й административной территориальной единицы формулируется как оптимизационная задача частично целочисленного линейного программирования с критерием максимум интегрального эффекта (чистого дисконтированного дохода) от строительства и эксплуатации систем энергоснабжения.

Принимая во внимание, что речь идет о допустимом экономическом ветроэнергетическом потенциале, предметом обсуждения могут являться ограничения на потребность в электрической энергии. По нашему мнению, в таких ограничениях нет необходимости, поскольку оцениваемый потенциал должен характеризовать максимальную с экономической точки зрения выработку электрической энергии ветроэнергетическими установками, размещенными на доступной для этих целей территории.

В общем виде формализованная постановка задачи оценки доступного экономического ветроэнергетического потенциала будет иметь следующий вид:

Найти

,

такие что

,

где

- вектор действительных переменных,

- вектор бинарных переменных;

- вектор целочисленных переменных.

Величина доступного экономического ветроэнергетического потенциала может быть получена как оптимальное значение одной из действительных переменных или как функция от всех переменных

.

Полная неформализованная постановка задачи и вид математической модели частично целочисленного линейного программирования, разработанной для ее решения, не является предметом рассмотрения данной работы (статьи, препринта и т.п.).