Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Концепция энергоэффективности в промышленности. Монография

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

06.09.2026

Размер:

1 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 56 / 156 7 8 9 10 11 12 13 14 15 > Следующая >>>

а ограничение (2.6) указывает на целочисленность переменных

1}, .{0;

b∈ ∈

группы {x} и булевой характер переменных группы {b}.

Данная модель – это модель дискретного линейного программирования большой размерности, для ее решения можно использовать алгоритм метода «ветвей и границ», который в данном случае весьма эффективен, что связано с «небольшим» числом опорных планов, удовлетворяющих разнознаковым ограничениям. Модель позволяет поменять местами критерий (2.1) и ограничение на финансовый результат (2.2), тогда мы получаем двойственную задачу с критерием на максимум валового маржинального дохода и ограничением по энергоемкости производственной программы.

2. Двухкритериальная модель с критериями на максимум вало-

вого дохода и минимум энергозатрат [7]:

∑∑

iKk

= =

b⋅ ⋅ →

∑∑

i k

∑∑

= =

b⋅⋅→

i k

= =

∑

a xb

b⋅ =⋅≤

k jk i j

∑

ikk

1, 1, ;

= =b

, 1, ;

iS Ix

=b⋅ ≤

(2.7)

max;

min;

(2.8)

(2.9)

, 1, ;

(2.10)

(2.11)

териями можно использовать принцип оптимума Парето: на первом этапе необходимо пренебречь критерием (2.8) и найти решение задачи с одним критерием (2.7); на втором шаге, наоборот, пренебречь критерием (2.7) и найти решение однокритериальной задачи с одним критерием (2.8). Затем необходимо реализовать итерационную

(2.12)

Для применения модели (2.7)–(2.12) с противоположными кри-

процедуру, основанную на замене критерия (2.8) для первой задачи

rr j jj

на ограничение, соответствующее значению целевой функции, полученной для второй задачи, и, наоборот, – с критерием (2.8) и ограничением, соответствующим значению целевой функции, полученной для первой задачи. В случае если решения этих задач совпадают, то они и соответствуют оптимальному решению задачи (2.7)–(2.12), но если не совпадают, то необходимо использовать принцип Парето: смягчить ограничение первой, затем второй задачи и далее до тех пор, пока не попадаем в зону «Парето» и не получим совпадение решений пары однокритериальных задач.

Использование моделей (2.1)–(2.6) и (2.7)–(2.12) позволяет сформировать набор самых различных сценариев энергопотребления, что в свою очередь требует оптимизации ТЭБ промышленного предприятия, при этом учитываются только те технологические процессы, где возможна взаимозаменяемость различных видов энергетических ресурсов. Ограничениями в модели баланса являются объем производства, ресурсы и вид топлива и энергии. Ограничение записывают в виде неравенств, фиксирующих верхний и нижний пределы расхода данного энергоресурса. Модель оптимизации ТЭБ промышленного предприятия характеризует функцию оптимального расхода топлива при энергопотреблении технологических процессов и имеет следующий вид:

при

( ) optim;

f x cx

= →

∑∑

ax b i m

∑∑

1 ( 1,2,..., ); 0 ( 1,2,..., ),

x j nx i R

== ≥=

∑

= =

ij j i

= =

( 1, 2,..., );

≤=

(2.13)

(2.14)

(2.15)

где j – вид продукции; r – технологический способ производства;

– индекс технологического способа, участвующего в производ-

стве;

– показатель, характеризующий использование каждого

r-го технологического способа при получении j-го вида продукции;

– расход i-го энергетического ресурса для производства j-го вида

продукции по r-му технологическому способу; bi – индекс каждого вида энергетического ресурса, выраженный в соответствующих единицах измерения; m – индекс полностью или частично взаимозаменяемых видов топлива; n – индекс, характеризующий количество технологических процессов.

Рассмотренная модель позволяет решить задачу оптимизации топливно-энергетического баланса для различных вариантов выпускаемой продукции и разнообразных способах ее технологической обработки и различных видах потребляемых энергоресурсов, но ее решение возможно только при высокой организации производства, что требует постоянного мониторинга модели организации производства предприятия, поскольку снижение уровня организации производства будет приводить к повышению энергопотребления и не сможет обеспечивать оптимальное энергопотребление [8]. В этом случае для регулярного мониторинга производственных процессов необходимо использовать оценочную модель организации производства, которая содержит следующие показатели (табл. 2.1).

Таблица 2.1

Основные показатели организации производства

1. Показатель эффективности организации производства (П1)

2. Показатель удельного веса прироста объема производства за счет использования интенсивных факторов (П2)

3. Показатель степени спроса потребителей (П3)

4. Показатель эффективности обновления продукции (П4)

5. Показатель сокращения времени освоения новой продукции (П5)

6. Показатель потерь от брака к объему выпущенной продукции (П6)

Сопоставляя фактическое и эталонное значение каждого показателя организации производства и получая интегральный коэффициент (оценка), можно получить представление об уровне организации производства в целом и его отдельных сторон, таким образом определяются резервы по повышению эффективности организации

производства, реализация которых будет способствовать заданной

= × × ×× →

результативности стратегии. Причем реализация этих резервов должна осуществляться достаточно оперативно и синхронно с мероприятиями оптимизации, в противном случае эффект от оптимизации всей системы моделей будет распыляться, что непременно скажется на результативности стратегии.

Оценка модели организации производства на предприятии вы-

глядит следующим образом:

, Q2, Q3, ..., Q6 – оценки показателей организации производства

где Q

, П2, П3,…, П6 (табл. 1.6).

орг.прва

123 6

... 1,Q QQQ Q

(2.16)

На следующем этапе формируется модель анализа и прогнозирования энергопотребления предприятия, которая относится к классу эконометрических и состоит из регрессионных уравнений и тождеств. Она позволяет проводить расчеты на каждый год прогнозного периода и формировать различные тенденции энергопотребления, т. е. обладает динамическими свойствами. Модель должна включать в себя следующие виды уравнения: производительности труда, технологического электропотребления, силового электропотребления, потребления полезной энергии, балансовое уравнение полезной энергии, потребления мазута, потребления угля, потребления кокса и природного газа [9].

В модель вводятся эндогенные переменные: производительность труда; численность промышленно производственного персонала; технологическое электропотребление; силовое электропотребление; силовая электровооруженность; коэффициент электрификации технологических процессов по полезной энергии; коэффициент газификации технологических процессов по полезной энергии; полезное потребление энергии в высокотемпературных процессах; потребление природного газа в технологических процессах; потребление мазута в технологических процессах; потребление угля в технологических процессах; потребление кокса в технологических процессах.

Экзогенные переменные в модели должны быть следующие: объем производства продукции; и для металлургического предприятия – это объем выплавки электростали, объем выпуска проката черных металлов и объем выплавки чугуна.

Необходимые коэффициенты для уравнений прогнозирования: теоретический топливный эквивалент электроэнергии; средний КПД энергопотребляющих установок, использующих электроэнергию на технологические нужды; средний КПД энергопотребляющих установок, использующих органическое топливо на технологические нужды; средний КПД энергопотребляющих установок, использующих кокс; средняя низшая рабочая теплота сгорания соответственно природного газа, топочного мазута и угля. Сегодня такие модели существуют, их реализация в производственно-хозяйственной деятельности имеет достаточную результативность [10]. Прогнозируя ключевые показатели энергопотребления при помощи предлагаемого комплекса моделей, мы тем самым определяем зоны устойчивости энергопотребления в условиях неопределенности.

На следующем этапе необходимо определить ключевые показатели в каждой модели, с помощью которых осуществляется связка всей системы моделирования процессов реализации стратегии эффективного использования энергетических ресурсов на промышленном предприятии (табл. 2.2).

На результативность реализации всей системы моделей для реализации стратегии эффективного использования энергетических ресурсов на промышленном предприятии будут влиять инвестиционные проекты, с помощью которых можно совершенствовать существующие технологии или внедрять принципиально новые, позволяющие изначально изменить стартовые условия реализации системы моделей. Поэтому очень важно знать, как на протяжении всего периода времени прогнозирования (по годам) будут изменяться те или иные показатели производственного процесса или организационнотехнологические особенности, которые в свою очередь будут требовать перерасчета значений показателей реализации стратегии эффективного использования энергетических ресурсов на промышленном предприятии при заданном горизонте планирования.

Таблица 2.2

Ключевые показатели системы моделей для реализации стратегии эффективного использования энергетических

ресурсов на промышленном предприятии

Модель Ключевой показатель Связка с моделями

Модель производственной программы с критерием минимума энергозатрат с ограничениями на рыночный спрос производимой продукции и минимальным совокупным маржинальным доходом

Двухкритериальная модель с критериями на максимум валового дохода и минимум энергозатрат

Модель анализа и прогнозирования энергопотребления предприятия

Планируемый объем производства продукции i-го наименования в натуральных единицах измерения. Энергоемкость производства i-го продукта по ki-технологии

Энергоемкость производства i-го продукта

-технологии.

по k

Прогнозируемый рыночный спрос на i-ю продукцию производственной программы

Объемы энергопотребления энергоресурсов

Двухкритериальная модель с критериями на максимум валового дохода и минимум энергозатрат

Двухкритериальная модель с критериями на максимум валового дохода и минимум энергозатрат. Модель производственной программы с критерием минимума энергозатрат с ограничениями на рыночный спрос производимой продукции и минимальным совокупным маржинальным доходом

Окончание табл. 2.2

Модель Ключевой показатель Связка с моделями

Модель организации производства на предприятии

Модель стратегии эффективного использования энергетических ресурсов на предприятии

Показатель эффективности организации производства

Планируемые объемы энергопотребления энергоресурсов, планируемый объем производства продукции i-го наименования в натуральных единицах измерения

Все модели системы для реализации стратегии эффективного использования энергетических ресурсов на промышленном предприятии

Опираясь на существующие подходы к формированию и оценке реализации стратегии эффективного использования энергоресурсов [10], мы можем дополнить теоретическую область важным понятием – «пирамида системы мониторинга и оценки стратегии эффективного использования энергетических ресурсов на промышленном предприятии», что является отражением уровневого подхода для метода показателей Международного энергетического агентства (МЭА) по отраслям промышленности [11, 12].

Основываясь на данном методе, можно выстроить концептуальную структуру пирамиды для предприятия, где вершина пирамиды определяется интегральной оценкой процесса реализации стратегии. Второй ряд пирамиды сверху будет давать оценку реализации целевой программы эффективного использования энергоресурсов. Третий ряд пирамиды дает оценку реализации отдельных проектов программы и системы моделей реализации стратегии эффективного использования энергоресурсов, а основание пирамиды будет

характеризовать оценку эффективности экономики и организации производственных процессов и также системы моделей реализации стратегии.

Такой уровневый подход позволяет управлять реализацией стратегии и давать объективную оценку процесса реализации стратегии эффективного использования энергетических ресурсов (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Система мониторинга и оценка стратегии эффективного

использования энергетических ресурсов на промышленном предприятии

При стратегическом управлении энергопотреблением очень важно, чтобы при прогнозировании исходные показатели имели достоверные значения, в противном случае это скажется на качестве реализации стратегии [12].

Цель стратегического управления энергопотреблением реализуется формально при помощи моделей прогнозирования

энергопотребления энергоресурсов, что предполагает прогнозные сценарии энергетической стратегии, при помощи которых снижается неопределенность реализации стратегии (рис. 2.2). В свою очередь прогнозные сценарии дают основные направления оценки эффективности стратегии организации.

Рис. 2.2. Укрупненная схема прогнозирования

на основе комплекса экономико-математических моделей

Применяя системный подход к концептуальной структуре пирамиды, можно представить стратегию эффективного использования энергетических ресурсов как сложный процесс, требующий интегральной оценки, формирующейся под воздействием множества факторов, влияющих на нее.

В данном случае оценка эффективности стратегии может проводиться по четырем уровням [13]. Первый уровень отражает эффективность реализации отдельных стратегических проектов, что предполагает следующие параметры: стоимость реализации проекта

по сравнению с ее бюджетом; сроки реализации проекта по сравнению с планом; размер полученного эффекта от проекта по сравнению с ожидавшимся эффектом; объем дополнительных (внешних, косвенных) эффектов, возникших при реализации проекта. Второй уровень отражает степень достижения отдельных поставленных стратегических целей при реализации энергетической программы предприятия, что предполагает такие параметры, как уровень достижения оптимальных показателей энергопотребления. Третий уровень отражает степень соответствия поставленных стратегических целей интересам стейкхолдеров, что предполагает не только успешность стратегии от достижения целей предприятия, но и от степени учета интересов стейкхолдеров: государство, поставщики, акционеры и кредиторы. Четвертый уровень отражает степень достижения всех поставленных стратегических целей, что предполагает интенсивность реализации инвестиционных проектов, входящих в энергетическую программу через определенные соотношения динамических нормативов, характеризующих результативность энергопотребления и защиты экологии.

Вывод. Результативность реализации стратегии эффективного использования энергетических ресурсов на промышленном предприятии во многом зависит от системы моделей и необходимой информации, которая используется при формировании и в процессе реализации стратегии. Сложность реализации стратегии также зависит от системы периодичности мониторинга и оценки моделей, которые применяются при реализации стратегии эффективного использования энергетических ресурсов на промышленном предприятии. Главное требование к формированию системы моделей заключается в том, чтобы все они были связаны между собой ключевыми показателями и общими критериями, что будет отражать комплексность подхода и согласованность к формированию и реализации стратегии, обеспечивая при этом уменьшение неопределенности на заданном горизонте планирования.

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 56 / 156 7 8 9 10 11 12 13 14 15 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]