Кінцеве споживання енергії як зовнішній фактор у системних моделях складових енергобалансу

Розглядається задача індуктивного моделювання складових паливно-енергетичного балансу країни з урахуванням прогнозу кінцевого споживання енергії. Наведені прогнози для деяких первинних джерел енергії....

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2019
Автори:	Костенко, Ю.В., Трачук, А.Р.
Формат:	Стаття
Мова:	Ukrainian
Опубліковано:	Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій і систем НАН та МОН України 2019
Назва видання:	Індуктивне моделювання складних систем
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/181399
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Кінцеве споживання енергії як зовнішній фактор у системних моделях складових енергобалансу / Ю.В. Костенко, А.Р. Трачук // Індуктивне моделювання складних систем: Зб. наук. пр. — К.: МННЦ ІТС НАН та МОН України, 2019. — Вип. 11. — С. 40-47. — Бібліогр.: 3 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-181399
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1813992021-11-14T01:26:12Z Кінцеве споживання енергії як зовнішній фактор у системних моделях складових енергобалансу Костенко, Ю.В. Трачук, А.Р. Розглядається задача індуктивного моделювання складових паливно-енергетичного балансу країни з урахуванням прогнозу кінцевого споживання енергії. Наведені прогнози для деяких первинних джерел енергії. The paper considers the problem of inductive modeling for fuel-power balance parts with the use of the prediction of final energy consumption. The forecasts for some initial fuel-power resources are presented. Рассматривается задача индуктивного моделирования составляющих топливно-энергетического баланса страны с учетом прогноза конечного потребления энергии. Приведены прогнозы для некоторых первичных топливно-энергетических ресурсов. 2019 Article Кінцеве споживання енергії як зовнішній фактор у системних моделях складових енергобалансу / Ю.В. Костенко, А.Р. Трачук // Індуктивне моделювання складних систем: Зб. наук. пр. — К.: МННЦ ІТС НАН та МОН України, 2019. — Вип. 11. — С. 40-47. — Бібліогр.: 3 назв. — укр. XXXX-0044 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/181399 681.513.8 uk Індуктивне моделювання складних систем Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій і систем НАН та МОН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
description	Розглядається задача індуктивного моделювання складових паливно-енергетичного балансу країни з урахуванням прогнозу кінцевого споживання енергії. Наведені прогнози для деяких первинних джерел енергії.
format	Article
author	Костенко, Ю.В. Трачук, А.Р.
spellingShingle	Костенко, Ю.В. Трачук, А.Р. Кінцеве споживання енергії як зовнішній фактор у системних моделях складових енергобалансу Індуктивне моделювання складних систем
author_facet	Костенко, Ю.В. Трачук, А.Р.
author_sort	Костенко, Ю.В.
title	Кінцеве споживання енергії як зовнішній фактор у системних моделях складових енергобалансу
title_short	Кінцеве споживання енергії як зовнішній фактор у системних моделях складових енергобалансу
title_full	Кінцеве споживання енергії як зовнішній фактор у системних моделях складових енергобалансу
title_fullStr	Кінцеве споживання енергії як зовнішній фактор у системних моделях складових енергобалансу
title_full_unstemmed	Кінцеве споживання енергії як зовнішній фактор у системних моделях складових енергобалансу
title_sort	кінцеве споживання енергії як зовнішній фактор у системних моделях складових енергобалансу
publisher	Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій і систем НАН та МОН України
publishDate	2019
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/181399
citation_txt	Кінцеве споживання енергії як зовнішній фактор у системних моделях складових енергобалансу / Ю.В. Костенко, А.Р. Трачук // Індуктивне моделювання складних систем: Зб. наук. пр. — К.: МННЦ ІТС НАН та МОН України, 2019. — Вип. 11. — С. 40-47. — Бібліогр.: 3 назв. — укр.
series	Індуктивне моделювання складних систем
work_keys_str_mv	AT kostenkoûv kíncevespoživannâenergííâkzovníšníjfaktorusistemnihmodelâhskladovihenergobalansu AT tračukar kíncevespoživannâenergííâkzovníšníjfaktorusistemnihmodelâhskladovihenergobalansu
first_indexed	2025-07-15T22:28:18Z
last_indexed	2025-07-15T22:28:18Z
_version_	1837753713381343232
fulltext	Ю.В. Костенко, А.Р. Трачук Індуктивне моделювання складних систем, випуск 11, 2019 40 УДК 681.513.8 КІНЦЕВЕ СПОЖИВАННЯ ЕНЕРГІЇ ЯК ЗОВНІШНІЙ ФАКТОР У СИСТЕМНИХ МОДЕЛЯХ СКЛАДОВИХ ЕНЕРГОБАЛАНСУ Ю.В. Костенко, А.Р. Трачук Міжнародний науково-навчальний центр інформаційних технологій і систем НАН та МОН України mgua@irtc.org.ua Розглядається задача індуктивного моделювання складових паливно-енергетичного балансу країни з урахуванням прогнозу кінцевого споживання енергії. Наведені прогнози для деяких первинних джерел енергії. Ключові слова: паливно-енергетичний баланс, кінцеве споживання енергії, індуктивне моделювання, метод групового урахування аргументів, енергоресурси. The paper considers the problem of inductive modeling for fuel-power balance parts with the use of the prediction of final energy consumption. The forecasts for some initial fuel-power resources are presented. Keywords: fuel-power balance, final energy consumption, inductive modeling, group method of data handling, energy resources Рассматривается задача индуктивного моделирования составляющих топливно- энергетического баланса страны с учетом прогноза конечного потребления энергии. Приведены прогнозы для некоторых первичных топливно-энергетических ресурсов. Ключевые слова: топливно-энергетический баланс, конечное потребление энергии, индуктивное моделирование, метод группового учета аргументов, энергоресурсы Вступ Одним з основних показників паливно-енергетичного балансу країни є кінцеве споживання енергії [1]. Цій показник містить дані про обсяги постачання енергоносіїв для їх безпосереднього використання. При розробці перспективного прогнозного паливно-енергетичного балансу кінцеве споживання енергії дає оцінку потрібного обсягу первинних енергоносіїв. В роботі [2] подано результати індуктивного моделювання можливих взаємозв’язків між деякими складовими паливно-енергетичного балансу країни. Наведені моделі було отримано за алгоритмом МГУА для дворівневого моделювання багатовимірних циклічних процесів [3] з використанням початкових даних, які містять показники видобутку, споживання та імпорту в трьох блоках енергобалансу – вугілля, нафти і газу в країні за 2006 – 2015 роки ( по 10 значень кожного показника). В цій роботі наведено результати побудови однорівневих багатовимірних моделей показників видобутку, споживання та імпорту основних носіїв енергії– вугілля, нафти і газу. Моделювання динаміки трьох змінних – вугілля (Y1), Кінцеве споживання енергії як зовнішній фактор у системних моделях складових енергобалансу Індуктивне моделювання складних систем, випуск 11, 2019 41 нафти (Y2) та газу (Y3) – виконано за умовою дії на них зовнішнього (не залежного) впливу – кінцевого споживання енергії (W). Розрахунки виконані за тим же алгоритмом МГУА з використанням тих самих початкових даних. Прогноз кінцевого споживання енергії одержано за моделлю, яка була побудована за алгоритмом [3] 1. Системні моделі та графіки модельованих змінних Кінцеве споживання енергії Таблиця 1a. Початкові дані Рік 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Почат. дані 72948 73270 73846 74037 74238 74303 74067 75984 63266 67425 Розрах. 74495 73831 71303 72674 77890 75061 64299 70135 Таблиця 1б. Результати прогнозування 2016 2017 94473 85891 Модель для прогнозу кінцевого споживання енергії: W(t) = 225013 – 2.063W(t–2). 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 100000 20 06 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Роки Е н е р гі я ти с . т. н .е . КСЕ в.д. КСЕ роз. Рис. 1 Зміна кінцевого споживання енергії за початковими даними та прогноз на 2 роки Ю.В. Костенко, А.Р. Трачук Індуктивне моделювання складних систем, випуск 11, 2019 42 За цією моделлю зміна за часом кінцевого споживання енергії є коливальний процес, що розходиться. Прогнозне значення вже на першій рік прогнозу значно зростає. Наведені нижче системні моделі були побудовані з використанням значень кінцевого споживання енергії , які подано в таблицях 1а та 1б. СПОЖИВАННЯ Таблиця 2a Початкові дані Рік 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Вугілля 61,8 63,1 68,8 72,4 78,9 81,4 83,7 85,1 92,2 98,7 Нафта 19,5 23,4 25,7 29,5 32,0 33,6 34,2 34,9 35,3 36,0 Газ 75,1 73,6 71,3 69,5 67,6 66,2 65,5 64,9 63,7 62,4 Таблиця 2б Результати прогнозування 2016 2017 110,28 125,88 35,81 35,60 60,68 57,91 Системна модель для прогнозу обсягів споживання первинних носіїв енергії з урахуванням прогнозу обсягу кінцевого споживання енергії Y1(t) = 717.484 + 0.549Y1(t–1) – 0.407Y1(t–2) – 3.565Y2(t–2) – – 4.309Y3(t–1) – 3.262Y3(t–2) – 0.000358W(0); Y2(t) = 554.736 – 0.215Y1(t–2) – 1.568Y2(t-2) – 4.674Y3(t–1) + + 0.000104W(0) – 0.00204W(t–2); Y3(t) = – 214.480 – 0.213Y1(–1) + 0.144Y1(–2) + 1.112Y2(–2) + + 1.874Y3(–1) + 0.756Y3(–2) + 0.001013W(–2). За цією системою обсяги споживання усіх трьох носіїв взаємозалежні, а також залежні від обсягу кінцевого споживання енергії. Прогноз за одержаними моделями дає різкий зріст споживання вугілля і нафти та значне зменшення споживання газу. Результати прогнозування подано в табл. 2б та на рис. 2. Кінцеве споживання енергії як зовнішній фактор у системних моделях складових енергобалансу Індуктивне моделювання складних систем, випуск 11, 2019 43 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 2006 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Роки В у гі л л я , м л н .т о н н - н а ф та ,м л н .т о н н - га з, м л р д .к у б .м вугіл. в.д. вугіл. роз. наф. в.д. наф. роз. газ в.д. газ роз. Рис. 2 Зміна обсягів споживання первинних носіїв енергії за початковими даними та прогноз на 2 роки , обчислені з урахуванням прогнозу обсягу кінцевого споживання енергії ВИДОБУТОК Таблиця 3а. Початкові дані Рік 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Вугілля 79,5 81,8 84,3 88,5 90,9 94,7 99,1 103,9 107,5 110,3 Нафта 5,4 6,1 6,8 7,9 8,7 8,8 9,0 9,1 9,1 9,3 Газ 21,5 22,4 23,8 24,2 25,5 26,3 27,9 28,1 29,7 31,1 Таблиця 3б. Результати прогнозування 2016 2017 115.9 121.0 8.98 8.75 32.04 32.69 Системна модель для прогнозу обсягів видобутку первинних носіїв енергії з урахуванням прогнозу обсягу кінцевого споживання енергії: Y1(t) = 4.606 – 1.485Y2(t–1) + 1.361Y2(t–2) + 1.803Y3(t–1) + 1.906Y3(t–2); Y2(t) = 0.982Y2(t–1) – 0.249Y2(t–2) + 0.000033W(t–2); Y3(t) = 0.384Y1(t–2) + 0.246Y2(t–1) – 0.372Y3(t–1). Ю.В. Костенко, А.Р. Трачук Індуктивне моделювання складних систем, випуск 11, 2019 44 За цією системою обсяг видобутку вугілля і газу залежить від видобутку усіх трьох носіїв, а видобуток нафти не залежить від видобутку інших носіїв, але залежить від обсягу кінцевого споживання енергії. 0 20 40 60 80 100 120 140 20 06 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 20 17 Роки В у гі л л я ,м л н .т о н н - н а ф та ,м л н .т о н н - га з, м л р д .к у б .м вугіл. в.д. вугіл. роз. нафт. в.д. нафт.роз. газ в.д. газ роз. Рис. 3 Зміна обсягів видобутку первинних носіїв енергії за початковими даними та прогноз на 2 роки , обчислені з урахуванням прогнозу обсягу кінцевого споживання енергії Прогноз за цими моделями дає плавне зростання видобутку вугілля, незначне зростання видобутку газу та незначне зменшення видобутку нафти. Результати прогнозування подано в табл.3б та на рис.3. ІМПОРТ Таблиця 4а Початкові дані Рік 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Вугілля 7,9 8,1 8,5 8,9 9,2 9,0 8,6 8,1 7,4 7,0 Нафта 15,5 16,8 18,3 21,9 23,3 24,6 25,1 25,7 26,3 26,7 Газ 54,1 52,8 47,5 45,4 42,1 40,3 39,6 37,2 33,6 31,3 Таблиця 4б Результати прогнозування 2016 2017 4.59 4.62 15.40 44.08 18.60 38.55 Кінцеве споживання енергії як зовнішній фактор у системних моделях складових енергобалансу Індуктивне моделювання складних систем, випуск 11, 2019 45 Системна модель для прогнозу обсягів імпорту первинних носіїв енергії з урахуванням прогнозу обсягу кінцевого споживання енергії: Y1(t) = 0.954Y1(t–1) – 0.182Y2(t–2) – 0.049Y3(t–1) + 0.000017W(0) + + 0.000067W(t–2); Y2(t) = 0.826Y1(t–1) – 1.855Y1(t–2) – 0.179Y2(t–2) – 0.648Y3(t–1) – – 0.068Y3(t–2) + 0.000134W(0) + 0.000300W(t–1) + 0.000480W(t–2); Y3(t) = 1.192Y1(t–1) + 4.774Y1(t–2) – 2.206Y2(t–1) – 0.533Y2(t–2) + + 0.095Y3(t–1) – 0.510Y3(t–2) – 0.000047W(0) + 0.000980W(t–2). За цією системою імпорт усіх трьох носіїв взаємозалежний, а також залежіть від обсягу кінцевого споживання енергії. 0 10 20 30 40 50 60 20 06 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 20 17 Роки В у гі л л я , м л н .т о н н - н а ф та , м л н .т о н н - га з, м л р д .к у б .м вугіл. в.д. вугіл.роз. наф. в.д. наф роз. газ в.д. газ роз. Рис. 4 Зміна обсягів імпорту первинних носіїв енергії за початковими даними та прогноз на 2 роки , обчислені з урахуванням прогнозу обсягу кінцевого споживання енергії Прогноз за цими моделями дає незначний зріст імпорту вугілля та різкі зміни імпорту нафти і газу: на першій рік - зниження, а на наступний – збільшення. Результати прогнозування подано в табл.4б та на рис. 4. 2. Розбаланс систем та помилки апроксимації В таблиці 5 для порівняння подано значення розбалансу побудованих систем з урахуванням кінцевого споживання енергії (КСЕ) і без нього. Порівняння цих значень показує, що розбаланс системи видобутку не покращав, а розбаланс Ю.В. Костенко, А.Р. Трачук Індуктивне моделювання складних систем, випуск 11, 2019 46 систем споживання та імпорту значно зменшився: для споживання на 42%, для імпорту – 86%. Таблиця 5. Розбаланс систем з урахуванням КСЕ і без нього Без КСЕ З КСЕ Видобуток 0.010540 0.010878 Споживання 0.003876 0.002230 Імпорт 0.007744 0.001052 В таблицях 6а, 6в, 6в для порівняння подано значення помилок апроксимації модельованих змінних з урахуванням кінцевого споживання енергії (КСЕ) і без нього у кожній з побудованих систем. Таблиця 6а Видобуток Без КСЕ З КСЕ Вугілля 0.005795 0.005332 Нафта 0.015362 0.016422 Газ 0.007984 0.001052 Таблиця 6б Споживання Без КСЕ З КСЕ 0.004707 0.001780 0.004641 0.003346 0.001172 0.000741 Таблиця 6в Імпорт Без КСЕ З КСЕ Вугілля 0.003630 0.001351 Нафта 0.007591 0.001057 Газ 0.010445 0.000618 Аналіз таблиць 6а, 6б і 6в показує, що всі значення помилки апроксимації, за винятком видобутку нафти, зменшилися і ці зменшення складають від 8% до 96%. Кінцеве споживання енергії як зовнішній фактор у системних моделях складових енергобалансу Індуктивне моделювання складних систем, випуск 11, 2019 47 Висновки Урахування прогнозу кінцевого споживання енергії при побудові за алгоритмом МГУА системних моделей видобутку, споживання та імпорту вугілля, нафти і газу зменшує розбаланс отримуваних систем і покращує їхні апроксимаційні властивості. Література 1. Савенко Ю.Н., Штейнгауз Е.О. Энергетический баланс. – М.: Энергия, 1971. – 183 с. 2. Костенко Ю.В., Степашко В.С., Трачук А.Р. Побудова системних моделей основних складових паливно-енергетичного балансу країни // Індуктивне моделювання скаладних систем. Вип.10, 2018. с. 65-72. 3. Степашко В.С., Костенко Ю.В. Дворівневе моделювання багатовимірних циклічних процесів за алгоритмом МГУА // Індуктивне моделювання складних систем. Вип. 3, 2011. с. 99-109.

Кінцеве споживання енергії як зовнішній фактор у системних моделях складових енергобалансу

Репозитарії

Схожі ресурси