Ексерго-економічна оптимізація комплексних систем енергопостачання

Анотація

Оптимізація системи енергопостачання стає особливо важливою проблемою в тих випадках, коли існує кілька різних джерел енергії, включаючи, наприклад, відновлювані джерела енергії та кілька об’єктів різної потужності. Ці проблеми можна вирішити, використовуючи граф ексергії та економічних витрат для попарної взаємодії потоків.

Метою дослідження є конкретизація концепції графа ексергій та економічних витрат, що застосовуються до систем енергопостачання (СЕП).

Ми будемо інтерпретувати граф ексергії та економічних витрат СЕП, який має довільну структуру, як дводольний граф Z, такий, що набір його вузлів C відповідає нагріванню H і нагрітим потокам C, а сукупність його дуг D - можливому розподілу ексергії та економічних витрат у відповідних елементах даної СЕП під час взаємодії між граючим потоками та потоком, що нагрівається.

Симетричний граф є орієнтованим графом, дуги якого можна згрупувати в пари паралельних, але протилежно спрямованих дуг. Такі графи, що не мають ізольованих вузлів, зручні для вивчення складних взаємопов'язаних систем.

Якщо ми визначимо оптимальну пару елементів (а_і, a_j), що відповідає послідовності вузлів, починаючи від кореня дерева і закінчуючи підвішеним вузлом, які складають матрицю одиничної розмірності, то отримана послідовність елементів утворює одноконтурну систему з мінімальним рівнем ексергії та економічних витрат.

Для пошуку оптимального рішення доцільно використовувати метод гілок та меж, який дозволяє вдосконалити рішення простіше, ніж із застосуванням різних методів аналізу ексергії.

Ключові слова: система енергопостачання, ексергія, симетричний граф