Цифровой постимпериализм. Время определяемого будущего

• наличии у большинства потребителей индивидуальных децентрализованных источников электроэнергии;

• на применении сетевых активно-адаптивных информационных технологий для управления процессами потребления, распределении, генерации, аккумуляции, ценообразования, мониторинга и принятия решения в интеллектуальной энергосистеме;

• наличии в сети и у самих потребителей установок для аккумулирующих устройств различной природы;

• массовом использовании электротранспорта (электроавтомобили) с развитой инфраструктурой обеспечения мобильного электрифицированного подвижного состава необходимыми энергоносителями от сети с возможностью их рекуперации при необходимости;

• образовании.

Отметим, что при разработке предложения по созданию ИЭС в России было необходимо:

• ясно сформулировать цели и задачи в сфере производства и потребления энергии в рамках активно-адаптивных интеллектуальных энергетических систем, с учетом вызовов XXI века и смены технологического уклада жизнеобеспечения в условиях экологического и ресурсного кризиса в мире;

• обеспечить свободный доступ к энергоресурсам всех потребителей, в независимости от социального статуса и отношения к собственности;

• уйти от общего субсидирования потребителей, которое в перспективе приносит вред и снижает эффективность энергетики, и перейти к индивидуальной поддержке конкретных потребителей, которые имеют объективные ограничения по доступу к энергоресурсам;

• способствовать повышению эффективности потребления энергии и ее сбережению за счет управления спросом и сбалансированной тарифной политики;

• сократить эмиссию тепличных газов в атмосферу земли за счет существенного сокращения от огневой углеродной энергетики путем массового применения экологически чистых возобновляемых источников.

Если рассмотреть систему умных сетей, то ее можно представить, как совокупность автономных ячеек, объединенных общей электрической сетью. Ячейки системы это активно-адаптивные микросети на базе группы потребителей-источников энергии, связанными между собой электрическими сетями переменного и постоянного тока. По сути в каждом узле сети может происходить одновременно или выборочно: во-первых, генерация – производство, во-вторых, использование – потребление, в-третьих, обмен – транспорт, в-четвертых, хранение – аккумуляция энергоресурсов. Сетевую архитектуру сети можно рассматривать как двухмерную структуру с многочисленными связями узлов между собой, состоящей из технологических установок, устройств и сооружений с известными параметрами (hard) и заданными граничными условиями. Функционирование энергосистемы при этом должно осуществляться с минимальным расходом ресурсов, с получением заданных показателей не ниже некоторых пороговых величин посредством системы мониторинга и управления с помощью современных компетенций на базе информационных технологий (soft). Ясно, что мониторинг и принятие решения в ИЭС должно осуществляться «умным» активно – адаптивным центром управления. В основе такого управления лежит концепция минимизации транзакционных издержек. Для решения всех проблем реализации целевых функций необходимо разработать ее математическую модель, разработать и исследовать алгоритмы решений и составить программные продукты.

Одной из основных задач, возникающей в сети, является поставка электрической энергии потребителям по минимальной цене с учетом затрат на транспорт. Так, в активно-адаптивной интеллектуальной сети (далее – умная сеть) автоматизированная система по требованию потребителя ведет поиск источников заданного количества электроэнергии по минимальной цене в сети во всех ее узлах и уровнях и определяет минимальную плату за транспорт от источников к потребителю по участкам сети, используя плату за передачу одной единицы ресурса на единицу расстояния передачи. Помимо спотовых биржевых цен, могут использоваться прямые договора поставки между отдельными потребителями и поставщиками по договорным ценам. Плата за транспорт на каждом уровне сети может определятся различными способами от договорного до регулируемого независимым антимонопольным органом. Наиболее эффективным способом решения сформулированных задач развития системы является, по нашему мнению, представления сетевой системы в виде пространства Конторовича с решением задач ценообразования с помощью методов линейного программирования[212]

. Необходимым условием постановки задачи линейного программирования являются ограничения на наличие ресурсов, величину спроса, производственные параметры поставщиков и потребителей. Сущность линейного программирования в нашем случае состоит в нахождении точек наименьшего значения целевой функции F = f(x)→mine – стоимости потребляемого ресурса при определенном наборе ограничений, налагаемых на аргументы и образующих систему ограничений.