ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Оптимизация развития систем теплоснабжения промышленных центров предопределяет необходимость рассмотрения иерархии задач. Их обоснованное решение в практике проектных организаций ограничено возможностями применяемых методов и вычислительных средств. Это приводит к тому, что, как правило, рассматривается незначительная часть принципиально возможных вариантов, из которых выбирается наилучший. Однако при таком подходе оптимальный вариант может не попасть в число сравниваемых, а поэтому принятое решение лишь условно может считаться оптимальным. Кроме того, это решение соответствует однозначно заданной исходной информации. В действительности же большая часть информации является неоднозначной. Это предопределяет необходимость разработки методов многовариантного проектирования систем теплоснабжения городов и выполнения многофакторного анализа по их развитию. Для этих целей могут быть эффективно использованы методы математического моделирования, основанные на применении современных ЭВМ. Методы математического моделирования, формализуя в математической модели присущие системе теплоснабжения внешние и внутренние взаимосвязи и ограничения, позволяет с помощью ЭВМ оценивать «поведение» этой системы в разных условиях и, следовательно, устанавливать возможные последствия от принятия того или иного решения в условиях неоднозначного характера исходной информации и предпочтительность отдельных решений.
При построении математических моделей требуется в достаточно полном виде учитывать в них внешние связи с математическими моделями оптимального планирования и проектирования электроэнергетических систем и топливно-энергетического хозяйства СССР. Ввиду комплексного характера задач оптимизации развития систем теплоснабжения, выбора типоразмеров основного 254 оборудования, концентрации мощностей, областей применения и структуры источников централизованного теплоснабжения оказывается необходимым и целесообразным создание не одной математической модели, а совокупности моделей. Объем каждой из них определяется на основе принципа создания оптимальных математических моделей.
Эти задачи по своей сущности являются динамическими, целочисленными, дискретными и характеризуются нелинейными зависимостями между отдельными параметрами и переменными. При этом также следует учитывать неоднозначный характер большинства исходных технико-экономических показателей. Для решения указанных задач могут быть применены методы, основанные на использовании линейного и нелинейного программирования, комбинаторики. В книге показываются области применения этих методов и приводятся результаты выполненных расчетов, обосновывающие эффективность их применения как для целей исследования, так и в практике проектирования источников и систем теплоснабжения городов и промышленных центров. Разработаны математические модели и методы оптимизации:
1) единичной мощности, состава, сроков ввода и областей применения основного оборудования ТЭЦ на органическом топливе и атомных ТЭЦ с водо-водяными реакторами (в зависимости от уровней, структуры, темпов роста тепловых нагрузок и изменения других исходных показателей по годам расчетного периода);
2) одного из важных параметров ГТУ — температуры наружного воздуха, засасываемого в компрессор, единичной мощности основного оборудования и областей применения газотурбинных и парогазовых ТЭЦ;
3) единичной теплопроизводительности, состава и областей применения основного оборудования районных котельных (с учетом постепенности роста тепловой нагрузки) ;
4) степени централизации теплоснабжения и концентрации мощностей ТЭЦ и районных котельных;
5) основных параметров магистральных тепловых сетей с учетом постепенности роста тепловых нагрузок;
6) сравнительной, эффективности применения комбинированной и раздельной схемы энергоснабжения промышленного центра.
Разработанные математические модели проверены на конкретных расчетах, что позволило оценить целесообразность их практического применения.
Одним из важных и сложных вопросов, возникающих при оптимизации систем централизованного теплоснабжения и теплофикации, является подготовка исходной информации. Ее качество во многом определяет точность разрабатываемых методов, математических моделей и достоверность получаемых решений. В книге приводится классификация и характеризуются свойства исходных показателей.
На основе теоретических и методических разработок выполнен широкий многофакторный анализ по оптимизации развития систем теплоснабжения, единичной мощности, состава, сроков ввода и областей применения разных источников теплоснабжения (паротурбинные ТЭЦ на органическом топливе, газотурбинные, парогазовые и атомные ТЭЦ, районные котельные), основных параметров магистральных тепловых сетей как при детерминированном, так и недостаточно определенном характере исходной информации. Выполненный анализ позволил определить основные технические решения по дальнейшему совершенствованию источников и систем теплоснабжения промышленных центров и обосновать целесообразность расширения уровней развития теплофикации в СССР на перспективу как важнейшего способа повышения качества теплоснабжения, достижения экономии топлива и улучшения воздушного бассейна городов и промышленных центров.
Естественно, рассмотренные в книге вопросы полностью не исчерпывают большой комплекс проблем, связанных с развитием теплоснабжения в стране. Поэтому требуется проведение дальнейших исследований в этой области, основанных на комплексно-энергетическом подходе и применении для его реализации современных методов и вычислительных средств. К числу наиболее важных проблем, требующих специального рассмотрения, относятся следующие:
1)оптимизация суммарной мощности и режимов использования ТЭЦ разных типов в объединенных электроэнергетических системах; определение влияния режимов их работы на профиль, очередность и сроки ввода основного оборудования;
2) оптимизация масштабов применения теплофикации и выбор структуры крупных источников тепла в стране и в отдельных экономических районах при пятилетием и долгосрочном планировании развития энергетики и в целом народного хозяйства;
3) разработка методов комплексной оптимизации, при которых системы теплофикации и централизованного теплоснабжения рассматриваются в качестве составной части общих систем энергоснабжения городов и промышленных центров.
