Приложение

Использование концепции предельных издержек

при производстве и распределении электроэнергии

Вот уже более двадцати лет фирмы-производители электроэнергии используют концепцию предельного продукта – предельных издержек при производстве и распределении электроэнергии эффективным и дешевым способом. Ведущая энергетическая фирма страны – «Southern Company» использует метод нагрузки-диспетчеризации, разработанный для обеспечения автоматического компьютеризованного контроля за всеми процессами производства и распределения электроэнергии. Предельные издержки на доставку дополнительных киловатт энергии покупателям «Southern Company» непрерывно вычисляются и при росте или падении спроса в любой точке системы компьютеры передают генераторам компании соответствующие сигналы, и направляют поток энергии потребителям по самым экономичным маршрутам.

Инженеры «Southern Company» периодически проверяют эффективность работы всего оборудования, которое использует компания. Целью проверки является определение количества требуемого данным подразделением для производства энергии топлива, труда и других переменных ресурсов и последующее вычисление функции производства для данного подразделения. Опыт показал, что функцию производства следует время от времени пересматривать, поскольку многие параметры изменяются во времени по причинам аварий, износа, а также в зависимости от того, какой фирмой из-

готовлен тот или иной генератор, от его надежности и срока работы. Другими словами, функция производства для генерирующего подразделения существенно изменяется во времени и ее следует пересматривать. Уравнения функции производства заводятся в компьютер и сопоставляются с информацией о ценах на топливо, размерами заработной платы и ценами других переменных ресурсов в целях получения функций предельных издержек, из которых вычисляются значения МС для конкретного генерирующего подразделения при различных уровнях его деятельности.

Кроме того, поскольку передача электроэнергии по проводам сопровождается потерями, инженеры фирмы вывели коэффициенты потерь на пути от генераторов до распределительных подстанций. И эти коэффициенты время от времени необходимо пересматривать, поскольку они зависят не только от расстояния, но также от характеристик нагрузки системы и передающих сетей.

Уравнения предельных издержек вместе с коэффициентами потерь при передаче составляют ядро компьютерного контроля за производством и распределением электроэнергии. Если спрос на электроэнергию растет в течение дня, то система сравнивает предельные издержки каждого задействованного производящего подразделения и выдает команду на увеличение выработки тому подразделению или подразделениям, чьи МС ниже. Одновременно, другая программа анализирует потери энергии при передаче и определяет такую загрузку сети, при которой потери при передаче энергии на подстанциии и конечным потребителям минимальны. Таким же образом, при падении спроса (заводская пересменка, конец рабочего дня) диспетчерская система выдает команду на снижение выработки тем подразделениям, чьи МС выше, и перераспределяет нагрузку таким образом, чтобы обеспечить максимально экономную передачу энергии и баланс загрузки-выработки. В периоды пикового спроса, когда все генерирующие подразделения уже действуют в точках или у точек минимальных издержек, а в водохранилищах компании достаточно воды, компьютер выдает команду на открытие шлюзов и производство достаточного для перекрытия пика количества энергии.

Центр контроля за производством и распределением энергии «Southern Company» располагает необходимым оборудованием для прогнозирования нагрузок на следующий час, день, неделю. Например, несколько раз в день в компьютерную сеть заводятся прогнозы погоды для всей зоны деятельности компании в четырех штатах. Это делается, чтобы помочь спрогнозировать нагрузку на обогреватели и кондиционеры. Ежечасные, ежедневные и еженедельные прогнозы нагрузки используются для планирования работы или остановки на плановое обслуживание той или иной комбинации генерирующих подразделений, а также для планирования обмена электроэнергией с другими производителями. Например, за 15 минут до истечения часа, производятся вычисления издержек на производство и распределение энергии в следующем часу и эта информация немедленно сравнивается с данными других производителей, которые имеют пересечение с передающими сетями «Southern». Если результаты скажут, что экономичнее не производить энергию, а купить ее «блок» у соседнего производителя (поскольку МС «соседа» ниже МС «Southern»), то выдается заказ на покупку по заранее оговоренной между производителями цене. Если же МС «Southern» ниже, то она может согласиться продать «блок» электроэнергии другому производителю. Обмен электроэнергией между компаниями – производителями, основанный на вычислении предельных издержек – обычное дело в отрасли».