• A
  • A
  • A
  • АБВ
  • АБВ
  • АБВ
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Энергосистемы: солнце еще высоко

3 апреля в рамках XIV Апрельской конференции ВШЭ научный руководитель Лаборатории алгоритмов и технологий анализа сетевых структур Нижегородского кампуса ВШЭ, заслуженный профессор Университета Флориды Панос Пардалос прочел почетную лекцию на тему «Оптимизация и моделирование в энергетических сетях».

Панос М. Пардалос — заслуженный профессор организации систем и производства в Университете Флориды, ведущий мировой эксперт в глобальной и комбинаторной оптимизациях. Он главный редактор журнала «Global Optimization» и нескольких серий книг, член редколлегии двадцати международных журналов. Под его авторством вышло семь книг, и более чем в 50 книгах он принимал участие в качестве редактора. Профессор Пардалос является разработчиком нескольких известных пакетов программного обеспечения. Его научные интересы включают в себя проблемы проектирования сетей, оптимизацию в биомедицинской инженерии, интеллектуальный анализ массивов данных, телекоммуникации, электронную коммерцию и финансовый инжиниринг.

С 2011 года Панос М. Пардалос работает научным руководителем Лаборатории алгоритмов и технологий анализа сетевых структур (ЛАТАС) Нижегородского кампуса ВШЭ. Валерий Калягин, заведующий лабораторией, выступил модератором дискуссии.

Свою презентацию профессор Пардалос начал с определения термина «энергия»: он происходит от греческого слова energeia, что переводится как «действие, работа» и впервые используется еще древнегреческими философами. Сегодня глобальные энергетические системы жизненно важны для существования человечества. Динамика развития этих систем определяется такими факторами как нефтегазовое производство и торговые потоки (сланцевый газ и нефть, новые месторождения в США и Канаде, добыча нефти в Ираке, сдвиги в глобальной экономике и геополитическом балансе); развитие добычи энергии из возобновляемых источников (солнечная, ветряная, биотопливо и подобные); а также растущее внимание к эффективному использованию энергии.

Но, несмотря на все предпринимаемые усилия, выбросы СО2 в атмосферу все еще остаются на высоком уровне, а более миллиарда человек на Земле живут без доступа к электричеству. Эти проблемы, вместе с вопросами природных ресурсов, водных запасов и окружающей среды, делают оптимизацию энергетических сетей одной из ключевых проблем современной науки.

Один из способов оптимизации энергетических сетей — это технология «интеллектуальных энергосистем» (Smart Grid). В последние годы по всему миру выросло число и размер крупных отключений электричества. Среди потенциальных причин этих отключений системные ограничения, плохие условия их работы, непредвиденные обстоятельства, скрытый брак, человеческие ошибки, намеренные (террористические) атаки и природные катаклизмы.

Крупные отключения электричества, коснувшиеся миллионов людей, происходили в последние годы в США и Бразилии. Эти отключения стали настоящим бедствием, которое затронуло даже больницы: несмотря на то, что в больницах имеются генераторы для автономного обеспечения электроэнергией, не все учреждения готовы их использовать, полагаясь на централизованные системы электроснабжения. Один из способов повышения безопасности электроэнергетической системы — это разделение (islanding), разбивка энергосистемы на подсистемы, где каждый «остров» (island) является автономной подсетью. Разделение используется и как стратегия «самолечения» для восстановления после отключений и неполадок, так и для распределения источников генерирования электрической энергии, где возобновляемые источники энергии подключаются к существующей системе, централизованная система генерирования становится распределенной, а разделение происходит в случае, если распределенное генерирование продолжает поставку энергии в систему после отключения основного источника. Количество и конфигурация необходимых подсистем рассчитывается с использованием математических моделей.

Профессор Пардалос продемонстрировал такие способы анализа надежности энергосистем как анализ последствий аварийных нарушений режима, моделирование оптимального распределения потоков и анализ наихудших сценариев развития событий. Как показывают выводы исследования, для анализа надежности энергосистем не существует единственной предпочтительной методики: различные модели применяются для разных задач. Ключевой проблемой в оптимизации работы и управления энергосистемами является выбор состава работающих агрегатов, и в лекции были представлены несколько подходов к решению этой проблемы.

Профессор Пардалос также рассказал аудитории о нескольких оптимизационных проектах для энергосетей Панамы, Коста Рики и других стран, где его команде удалось добиться реального снижения затрат на эксплуатацию.

Говоря о перспективах дальнейших исследований, профессор Пардалос подчеркнул, что новые развивающиеся технологии, в частности связанные с солнечной энергией, могут радикально изменить развитие энергосистем. «Открытие технологии эффективного использования солнечной энергии будет равноценно открытию внеземной жизни», — считает профессор.

В завершение лекции Панос Пардалос напомнил, что энергетика является одной из важнейших тем в науке, поскольку она касается не только экономики, но и «мира, общества, вообще всего».

 

Мария Пустовойт, специально для новостной службы портала ВШЭ

Фото Никиты Бензорука

Вам также может быть интересно:

«Зеленые» налоги. Анализ эффективности климатической политики

Считается, что объем выбросов углекислого газа в атмосферу главным образом регулируется «прямыми» экономическими инструментами — углеродным налогом и системой торговли выбросами (СТВ). Однако сравнительный анализ показал, что «косвенные» инструменты, такие как акцизы на моторное топливо и прочие энергетические налоги, по своему влиянию не уступают «прямым» и даже долгое время были эффективнее. К такому выводу пришел исследователь НИУ ВШЭ Илья Степанов в статье «Налоги в энергетике и их роль в сокращении выбросов парниковых газов».

«В условиях цифровой среды роль живого учителя только возрастает»

Как цифровые технологии влияют на поведение и здоровье школьников? Какие возможности «цифра» дает учителям и администраторам школ? Эти и другие вопросы обсуждали участники пленарного заседания «Благополучие детей в цифровую эпоху» в рамках XX Апрельской международной научной конференции ВШЭ.

«Статистика должна быть доступна и понятна всем»

Внедрение аналитической цифровой платформы, возможности Big Data и другие перспективы развития российской статистики обсудили на очередном пленарном заседании участники ХХ Международной Апрельской конференции НИУ ВШЭ.

НКО и волонтерам нужно активнее участвовать в реализации нацпроектов

К такому выводу пришли участники заключительного пленарного заседания в рамках XX Апрельской международной научной конференции НИУ ВШЭ. При этом государству следует поддерживать инициативы волонтеров и благотворителей и внедрять передовые технологии НКО, а не навязывать им свои бюрократические решения.

«Достижение национальных целей требует участия в нацпроектах широкого круга университетов»

Роль региональных и отраслевых вузов в достижении целей национального развития должна возрасти, и ведущие вузы им помогут. К такому выводу пришли участники пленарного заседания, посвященного проблемам российского высшего образования, состоявшегося в рамках ХХ Международной Апрельской конференции НИУ ВШЭ.

Как увеличить российский экспорт продовольствия

На XX Апрельской международной конференции НИУ ВШЭ состоялось пленарное заседание «Стратегия присутствия России на мировых продовольственных рынках». Ее участники обсудили перспективы российского сельскохозяйственного экспорта в азиатские страны и использование нестандартных инвестиционных моделей, в частности, инструментов исламского финансового права.

«В фокусе внимания президента повышение рождаемости и снижение уровня бедности в два раза»

Национальные задачи социального развития, а также существующие риски и возможности на пути реализации этих задач обсудили участники ХХ Международной Апрельской конференции НИУ ВШЭ на очередном пленарном заседании.

«Цель “регуляторной гильотины” не убить контроль и надзор, а создать новую систему»

Очередное пленарное заседание в рамках XX Апрельской международной конференции НИУ ВШЭ было посвящено реформе контрольно-надзорной деятельности. Его участники обсудили, как избежать дублирования контрольных функций, сделать их более эффективными для общества и менее затратными для бизнеса.

«Изоляционизм — путь к технологической деградации»

XX Апрельская Международная научная конференция ВШЭ продолжилась обсуждением цифровизации экономики и государственного управления. О цифровых бизнес-моделях, государственном управлении, цифровизации промышленности, науки и влиянии цифровых технологий на рынок труда рассказал Максим Акимов, заместитель председателя Правительства РФ, куратор национальной программы «Цифровая экономика».

Личные легковые. От чего зависит количество автомобилей в городе

Центр экономики транспорта НИУ ВШЭ впервые провел эконометрический анализ факторов, влияющих на уровень автомобилизации в крупных городах России. О результатах расскажут на XX Апрельской международной научной конференции. Основные выводы исследования — в материале IQ.HSE.