Optimization of the selection of energy-efficient projects of a modernization of heat supply systems under the conditions of financial constraints
The object of research is the projects of a modernization of heat supply systems in population centers and industrial enterprises, including such projects as a modernization and the replacement of boilers, replacement of natural gas with bio-fuel, installation of heat pumps, replacement of out-of-re...
Saved in:
| Date: | 2011 |
|---|---|
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
2011
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/426 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | System Research in Energy |
| Download file: |  |
Institution
System Research in Energy| _version_ | 1871103768148312064 |
|---|---|
| author | Nikitin E.E. |
| author_facet | Nikitin E.E. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Nikitin E.E.",
"institution": null
}
] |
| author_sort | Nikitin E.E. |
| baseUrl_str | https://systemre.org/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-18T12:57:39Z |
| description | The object of research is the projects of a modernization of heat supply systems in population centers and industrial enterprises, including such projects as a modernization and the replacement of boilers, replacement of natural gas with bio-fuel, installation of heat pumps, replacement of out-of-repair pipe sections of the heat networks with pre-insulated pipes, thermomodernization of buildings, and other energy-efficient projects.The research objective is the development of a method of selection of energy-efficient projects under the conditions of financial constraints. To this end, a substantial mathematical problem is posed.Since the project realization saving can be determined by analytic methods, whereas other criteria cannot be determined in this way, it is proposed to use an expert-analytic approach.To solve the problem, a special tool of MS Excel electronic spreadsheets “Search for solutions” is used.The developed methodical approach can be used in the formation of urban, regional, sectoral, and target energy-efficiency programs which are realized under the conditions of financial constraints and in the presence of a great number of alternative proposals. |
| first_indexed | 2026-03-24T02:01:44Z |
| format | Article |
| fulltext |
ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ОПТИМІЗАЦІЯ
ТЕХНОЛОГІЧНИХ ОБ’ЄКТІВ І СИСТЕМ
ЕНЕРГЕТИКИ
25ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 3 (26)
Опыт решения проблемы энергоэффективно�
сти в Украине за последние 10–15 лет указыва�
ет на необходимость разработки новых подхо�
дов к содержанию и условиям реализации про�
грамм повышения энергоэффективности, при
этом одной из ключевых проблем является их
финансовое обеспечение [1]. Реализация таких
программ требует огромных финансовых ре�
сурсов, которые в условиях существующих
финансово�экономических трудностей не
могут быть обеспечены в полном объеме. Поэ�
тому особую актуальность приобретает задача
оптимального выбора приоритетных энергоэф�
фективных проектов.
Анализу проблем в коммунальной тепло�
энергетике и разработке путей их решения
посвящен ряд работ [2–5]. Целью настоящего
исследования является разработка научно обосно�
ванного подхода по выбору энергоэффектив�
ных проектов в условиях большого числа аль�
тернатив и ограниченного финансирования.
Содержательная постановка задачи об опти�
мальном выборе энергоэффективных проектов
может быть сформулирована следующим обра�
зом. Имеется определенное количество возмож�
ных проектов, каждый из которых может быть
реализован в определенном объеме. Имеются
определенные ограничения по объему реализа�
ции каждого из проектов. Для каждого из про�
ектов известны экономия, которая достигается
при его реализации, а также необходимые капи�
тальные затраты. Общая сумма финансовых
ресурсов, которые могут быть израсходованы
на реализацию всей совокупности проектов, не
может превышать определенной известной
величины. Требуется определить объемы реали�
зации каждого из проектов таким образом,
чтобы максимизировать экономию, которая
будет достигнута после их реализации.
Для того чтобы сформулировать математи�
ческую постановку рассматриваемой задачи,
введем в рассмотрение следующие понятия и
величины:
1, 2, …, i, …, n – номер проекта;
х1, х2, …, хi, …, хn – объем реализации соответ�
ствующего проекта;
Х1, Х2, …, Хi, …, Хn – максимально возможный
объем реализации соответствующего проекта;
Э1, Э2, …, Эi, …, Эin – годовая экономия,
достигаемая в результате реализации соответ�
ствующего проекта;
э1, э2, …, эi, …, эn – удельная (отнесенная к
объему реализации) годовая экономия, дости�
гаемая в результате реализации соответствую�
щего проекта;
K1, K2, …, Ki, …, Kn – затраты на реализацию
соответствующего проекта;
к1, к2, …, кi, …, кn – удельные (отнесенные к
объему реализации) затраты на реализацию
соответствующего проекта;
УДК 620:621.31 Е. Е. НИКИТИН, канд. техн. наук
Институт газа НАН Украины, г. Киев
ОПТИМИЗАЦИЯ ВЫБОРА ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ ПРОЕКТОВ МОДЕРНИЗАЦИИ
СИСТЕМ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ФИНАНСОВЫХ ОГРАНИЧЕНИЙ
Предложено решение задачи оптимизации выбора энергоэффективных проектов в
условиях финансовых ограничений на основании использования комплекса крите�
риев, которое может быть использовано при формировании городских, областных,
отраслевых, а также целевых программ энергоэффективности при наличии большого
количества альтернатив.
К л ю ч е в ы е с л о в а: технико;экономическая эффективность, оптимизация систем
теплоснабжения, энергоэффективный проект
© Е.Е. НИКИТИН, 2011
К – объем располагаемых финансовых
ресурсов, которые могут быть использованы
для реализации всей совокупности рассматри�
ваемых проектов;
Э – суммарная экономия, достигаемая в
результате реализации энергоэффективных
проектов;
Т1, Т2, …, Тi, …, Тn – срок окупаемости соот�
ветствующего проекта.
Сделаем допущение о том, что достигаемая
экономия и капитальные затраты прямо про�
порциональны объему реализации проекта, т. е.
Эi = xiэi, Ki = xi кi. Кроме того, предположим, что
объем реализации одного проекта не влияет на
объем реализации других проектов, что в
общем случае справедливо не для всех проек�
тов. Однако рассмотрение взаимного влияния
проектов является предметом отдельного
исследования [6].
Используя сделанные допущения, введен�
ные понятия и величины, математическую
постановку задачи об оптимальном выборе
проектов можно сформулировать в следую�
щем виде:
где множество допустимых альтернатив фор�
мируется следующей системой ограничений в
виде неравенств:
Выражение (1) описывает целевую функ�
цию, представляющую собой суммарную эко�
номию, достигаемую при реализации проектов.
Неравенство (2) представляет собой финансо�
вое ограничение. Неравенства (3) являются
ограничениями на объем реализации каждого
из проектов, а неравенства (4) являются оче�
видными условиями неотрицательности вели�
чин, которые характеризуют объемы реализа�
ции проектов.
Необходимо отметить, что рассматриваемая
задача имеет смысл при условии
которое состоит в том, что объем располага�
емых финансовых ресурсов меньше, чем объем
финансовых ресурсов, необходимый для реа�
лизации всех проектов в полном объеме.
Отсутствие условия (5) означает, что все про�
екты могут быть реализованы в полном объеме,
поэтому задача оптимизации теряет смысл.
Сформулированная задача принадлежит к
классу задач линейного программирования и
для ее решения использован специальный
инструмент электронных таблиц MS Excel,
“Поиск решений” [7].
Рассмотрим пример решения задачи выбора
из шести проектов (n=6) для модернизации
системы теплоснабжения населенного пункта:
Проект 1. Модернизация устаревших газо�
вых котлов (например, путем замены горелок
или установки теплоутилизаторов).
Проект 2. Замена старых газовых котлов на
новые с более высоким КПД.
Проект 3. Перевод газовых котлов на био�
массу.
Проект 4. Установка тепловых насосов.
Проект 5. Замена изношенных участков
труб тепловых сетей на предварительно изоли�
рованные трубы.
Проект 6. Термомодернизация зданий.
Каждый i�й проект может быть реализован в
определенном объеме, который характеризуется
величиной хi. Физический смысл и размерность
этих величин определяется характером конкрет�
ного проекта. Так, для первых четырех рассма�
триваемых проектов эта величина представляет
собой установленную мощность тепловых
источников, которая выражается в кВт, для
пятого проекта – это площадь поверхности заме�
няемых труб тепловых сетей, выраженная в м2, а
для шестого проекта – это площадь термомодер�
низируемых зданий, выраженная в м2.
На объем реализации каждого i�го проекта хi
накладывается определенное ограничение Хi,
величина которого определяется на основании
детального анализа конкретной ситуации.
Например, максимальная установленная мощ�
ность заменяемых или модернизируемых кот�
лов не должна значительно превышать присо�
единенную тепловую нагрузку; максимальная
установленная мощность котлов, переводимых
с природного газа на биомассу, должна опреде�
ляться с учетом имеющихся в рассматриваемом
районе объемов биомассы; максимальная уста�
новленная мощность тепловых насосов должна
определяться с учетом мощности имеющихся
низкопотенциальных источников тепловой
26 ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 3 (26)
Е.Е. НИКИТИН
β∈Δ
= + + + + →K1 1 2 2 max,i i n n
x
Э э х э х э x э х (1)
+ + + + ≤K K1 1 2 2 ,i i n nк х к х к х к х К (2)
≤ ≤ ≤ ≤K K1 1 2 2, , , , , ,i i n nх Х х Х х Х х Х (3)
≥ ≥ ≥ ≥K K1 20, 0, , 0, , 0.i nх х х х (4)
+ + + + + >K K1 1 2 2 ,i i n nк Х к Х к Х к Х K (5)
энергии; площадь термомодернизируемых зда�
ний может быть ограничена, например, суще�
ствующей площадью учреждений бюджетной
сферы. Полагаем также, что для каждого i�го
проекта известны величины удельной годовой
экономии эi и удельных капитальных затрат кi.
Необходимо отметить, что определение
величин К, Хi, эi, кi является важным этапом
анализа проблемной ситуации, однако подроб�
ные комментарии по этому поводу выходят за
рамки настоящего исследования, нацеленного
на изложение общего методического подхода.
Определение этих величин является предметом
энергетического обследования, разработки тех�
нико�экономических обоснований отдельных
проектов и финансового анализа ситуации [8].
Общий вид электронной таблицы MS Excel
для решения рассматриваемой задачи с исход�
ными данными К, Хi, эi, кi и результатами расче�
тов xi представлен на рис. 1.
Выше была рассмотрена задача оптимизации
выбора проектов по критерию максимизации
достигаемой экономии. Не подвергая сомнению
важность и приоритетность этого критерия,
необходимо отметить наличие и других крите�
риев, которые должны учитываться при выборе
проектов модернизации систем теплоснабжения:
повышение надежности системы теплоснаб�
жения – очевидно, что в рассмотренном приме�
ре реализация проекта 5 в наибольшей мере
будет способствовать повышению надежности
системы теплоснабжения, однако, при рассмо�
тренном выше подходе, объем реализации
этого проекта оказался равным х5=0;
повышение энергетической независимости
системы теплоснабжения. Реализация проекта 4
будет способствовать повышению энергетиче�
ской независимости системы теплоснабжения,
поскольку снизит долю природного газа благода�
ря использованию электроэнергии для тепло�
снабжения; однако отсутствие учета критерия
повышения энергетической независимости
системы теплоснабжения в рассмотренной выше
модели снижает оптимальный объем реализации
этого проекта до х4=1500 кВт, при максимально
возможном объеме его реализации Х4=3000 кВт;
социальные выгоды проекта – безусловно,
реализация проекта 6 будет иметь наибольшие
социальные выгоды, поскольку не только уме�
ньшится потребление топливно�энергетиче�
ских ресурсов на теплоснабжение зданий, но
повысится комфортность теплового режима
зданий, а также улучшится их внешний вид;
однако отсутствие учета критерия социальных
выгод проекта приводит к тому, что объем реа�
лизации этого проекта х6=0 м2.
Приведенные выше примеры свидетель�
ствуют о необходимости расширения количе�
ства критериев, которые необходимо прини�
мать во внимание при оптимизации выбора
проектов.
Выражение для определения срока окупа�
емости проекта Тi имеет вид
Тогда годовая экономия от реализации про�
екта может быть записана в следующем виде:
С учетом (7) выражение (1) может быть
записано в следующем виде:
27ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 3 (26)
Оптимизация выбора энергоэффективных проектов модернизации систем теплоснабжения в условиях финансовых ограничений
Однокритериальная задача об оптимальном выборе проектов
Проекты
Показатель
1 2 3 4 5 6
Оптимальный объем реализации, кВт (м2) 10000,0 15000,00 5000,00 1500,00 0,00 0,00
Кап. затраты, млн грн 4,00 12,00 8,00 6,00 0,00 0,00
Максимальный объем реализации, кВт (м2) 10000,0 15000,00 5000,00 3000,00 50000,00 100000,0
Удельные кап. затраты, грн/кВт (грн/м2) 400,00 800,00 1600,00 4000,00 1000,00 8000,00
Удельная годовая экономия по проекту 200,00 300,00 500,00 800,00 150,00 900,00
Срок окупаемости, лет 2,00 2,667 3,200 5,00 6,667 8,889
Целевая функция, млн грн 10,20
Фактические затраты, млн грн 30,00
Располагаемые финансовые ресурсы, млн грн 30,00
Необходимый объем финансирования, млн грн 886,00
Рис. 1. Исходные данные и результат решения задачи о проектах по критерию экономичности
= / .i i iТ к э (6)
= / .i i iэ к Т (7)
= + + +
+ + + →
K
K
1 1 1 2 2 2/ /
/ / max.i i i n n n
Э х к Т х к Т
х к Т х к Т
(8)
В выражении (8) величина срока окупаемо�
сти капитальных затрат Тi играет роль ранга
проекта по критерию экономичности. В общем
случае ранг может отображать не только эконо�
мические, но и другие выгоды проекта, в част�
ности те, которые рассмотрены выше.
Имея цель расширить номенклатуру крите�
риев при выборе проектов и взяв за основу
структуру выражения (8), комплексный крите�
рий оценки полезности рассматриваемой сово�
купности проектов можно представить в виде
где Тiср – средний ранг i�го проекта, сформиро�
ванный на основании р критериев:
где Тiα – ранг i�го проекта по критерию α.
В рамках настоящего подхода в качестве
первого критерия рассматривается срок окупа�
емости капитальных затрат. В качестве второго
и третьего критерия будем рассматривать кри�
терий влияния проекта на повышение надеж�
ности системы теплоснабжения и критерий
дополнительных выгод проекта. В общем слу�
чае можно принять во внимание и другие кри�
терии, что не нарушает общность рассматрива�
емого подхода.
В отличии от первого критерия, который
может быть определен с помощью аналитиче�
ского выражения (6), определение других кри�
териев с помощью тех или иных аналитических
зависимостей в общем случае затруднительно,
что вынуждает прибегнуть к использованию
экспертных оценок. Метод экспертных оценок
имеет ряд модификаций. Основным путем пре�
одоления субъективизма, который, безусловно,
присущ этому методу, является использование
коллективных оценок. При этом важным
моментом является подбор квалифицирован�
ных и объективных экспертов. Известен метод
присвоения рангов и вычисления средних
арифметических рангов, который используется
при выборе проектов [9].
Применительно к рассматриваемой задаче
должен быть решен вопрос выбора единой
шкалы для присвоения рангов рассматривае�
мой совокупности проектов по различным кри�
териям. При выборе шкалы за основу принят
критерий технико�экономической эффектив�
ности проекта. При этом в качестве ранга про�
екта используется срок окупаемости капиталь�
ных затрат.
Срок окупаемости капитальных затрат раз�
нообразных проектов по модернизации систем
теплоснабжения, как показывает опыт их раз�
работки, может изменяться в диапазоне от
0,1…0,3 до 10 лет и выше. Проекты со сроком
окупаемости менее 1 года встречаются редко, а
проекты со сроком окупаемости более 10 лет в
рамках настоящего рассмотрения не предста�
вляют существенного практического интереса.
Поэтому, исходя из практических сообра�
жений, диапазон изменения сроков окупа�
емости капитальных затрат рассматриваемых
проектов может быть ограничен величинами
1…10 лет.
Принимая во внимание рассмотренную
выше количественную оценку ранга проектов
по критерию экономичности, представляется
логичным и целесообразным использовать для
других критериев оценки такую же шкалу.
Иными словами, предлагается ранг проектов
по различным критериям оценивать в диапазо�
не 1…10, при этом, чем меньше количественный
показатель, тем выше ранг.
Проиллюстрируем предложенный подход
примером с использованием рассмотренных
ранее проектов 1–6. При этом ранг проектов
будем оценивать по трем критериям – эконо�
мичности, надежности и дополнительных
выгод. Понятие дополнительных выгод проек�
та включает в себя повышение энергетической
независимости системы теплоснабжения и
социальные выгоды. В общем случае количе�
ство рассматриваемых критериев может быть
иным, что не изменяет принципиального под�
хода к решению рассматриваемой задачи.
Общий вид электронной таблицы MS Excel
для решения многокритериальной задачи пред�
ставлен на рис. 2.
Ранг проектов по критерию экономичности
принят таким же, как и в предыдущем примере
и соответствует срокам окупаемости капиталь�
ных затрат этих проектов. Ранг проектов по
другим критериям определяется методом экс�
пертных оценок. Очевидно, что основным про�
ектом, реализация которого будет приводить к
значительному повышению надежности систе�
мы теплоснабжения, является проект 5 по
замене труб тепловых сетей, поскольку именно
этот элемент является наименее надежным в
системе теплоснабжения. Предположим, что по
28 ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 3 (26)
Е.Е. НИКИТИН
= + + +
+ + + →
K
K
1 1 1 2 2 2/ /
/ / max,
ср ср
i i icp n n ncp
П x к Т x к Т
x к Т x к Т
(9)
α= + + + + +K K1 2( )/ ,icp i i i ipТ Т Т Т Т р (10)
субъективной оценке экспертов этому проекту
присвоен достаточно высокий ранг 3. Другие
проекты не оказывают существенного влияния
на повышение надежности системы теплоснаб�
жения, поэтому им присвоен низкий ранг 9.
На основании аналогичных рассуждений
присвоены ранги проектам по критерию дополни�
тельных выгод. Термомодернизация зданий
(проект 6), будет приводить к улучшению вне�
шнего вида зданий и нормализации темпера�
турного режима. С учетом этих соображений
проекту присвоен достаточно высокий ранг 4.
Проекты по переводу котлов на биомассу (про�
ект 3) и установке тепловых насосов (проект 4)
будут приводить к повышению энергетической
независимости системы теплоснабжения за
счет частичного замещения природного газа
биотопливом и электроэнергией. Кроме того,
перевод котлов на биомассу (проект 3) будет
способствовать созданию дополнительных
рабочих мест в регионе. С учетом этих сообра�
жений проектам присвоены ранги, соответ�
ственно, 6 и 7.
Можно рассматривать не только ранги про�
ектов по определенному критерию, но и ранги
критериев. Сумма рангов по определенному
критерию может рассматриваться как ранг
этого критерия. Видно, что критерии в порядке
уменьшения их рангов расположены следую�
щим образом: экономичность, дополнительные
выгоды, надежность.
С учетом присвоенных рангов по критериям
экономичности, надежности и дополнительных
выгод проекты в порядке уменьшения усред�
ненного ранга располагаются следующим обра�
зом: перевод котлов на биомассу – 6,067; заме�
на труб тепловых сетей – 6,222; модернизация
котлов – 6,667; замена котлов – 6,889; установ�
ка тепловых насосов – 7,000; термомодерниза�
ция зданий – 7,111. Комплексный критерий
оценки полезности рассматриваемой совокуп�
ности проектов (9) будет принимать макси�
мальное значение, если два первых проекта
будут реализованы в полном объеме, а третий
по рейтингу проект будет реализован частично
таким образом, чтобы удовлетворялось финан�
совое ограничение (2).
Разработанная математическая модель по�
зволяет проанализировать влияние различных
факторов на оптимальное распределение объе�
мов реализации рассматриваемых проектов. В
качестве примера, рассмотрим влияние объема
располагаемых финансовых ресурсов (рис. 3).
Если объем располагаемых финансовых
ресурсов составляет 30 млн грн, то целесооб�
разно финансировать проект 3 в полном объеме
29ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 3 (26)
Оптимизация выбора энергоэффективных проектов модернизации систем теплоснабжения в условиях финансовых ограничений
Задача оптимального выбора проектов по критериям экономичности, надежности и дополнительных выгод
Проекты
Показатель
1 2 3 4 5 6
Оптимальный объем реализации, кВт (м2) 0,00 0,00 5000,00 0,00 22000,0 0,00
Кап. затраты, млн грн 0,00 0,00 8,00 0,00 22,00 0,00
Максимальный объем реализации, кВт (м2) 10000 15000 5000 3000 50000 100000
Удельные кап. затраты, грн/кВт (грн/м2) 400,00 800,00 1600,00 4000,00 1000,00 1000,00
Удельная годовая экономия, грн/кВт (грн/м2) 200,00 300,00 500,00 800,00 150,00 120,00
Рейтинг по экономичности (срок окупаемости), лет 2,00 2,667 3,200 5,00 6,667 8,333
Рейтинг по надежности 9,00 9,00 9,00 9,00 3,00 9,00
Рейтинг по дополнительным выгодам 9,00 9,00 6,00 7,00 9,00 4,00
Усредненный рейтинг 6,667 6,889 6,067 7,00 6,222 7,111
Целевая функция 4854395,65
Фактические затраты, млн грн 30,00
Располагаемые финансовые ресурсы, млн грн 30,00
Необходимый объем финансирования, млн грн 186,00
Рис. 2. Исходные данные и результат решения задачи
о проектах по критериям экономичности, надежности и дополнительных выгод
и частично проект 5. Если объем располага�
емых финансовых ресурсов увеличится до 60
млн грн, то целесообразно финансировать про�
екты 3 и 5 в полном объеме и частично проект
1. По мере увеличения объема располагаемых
финансовых ресурсов номенклатура проектов,
которые целесообразно финансировать, рас�
ширяется за счет новых в соответствии с их
рангом. После того как располагаемое финанси�
рование станет больше определенной величи�
ны (86 млн грн), финансируются все проекты.
При этом проект с минимальным рангом
(проект 6) финансируется по остаточному
принципу. После того как располагаемое фи�
нансирование достигнет величины 186 млн грн,
все проекты могут быть профинансированы в
полном объеме. Если располагаемое финанси�
рование больше 186 млн грн, то, как отмечалось
выше, задача оптимизации выбора проектов
теряет смысл.
Можно также рассмотреть влияние и других
факторов, например, таких как изменение огра�
ничений на реализацию проектов и изменение
их рейтинга. Анализ результатов расчетного
исследования, проведенного с использованием
разработанной математической модели, по�
зволяет сформулировать достаточно простое
правило оптимального выбора проектов в усло�
виях финансовых ограничений: проекты дол�
жны реализовываться в порядке, соответ�
ствующем их рангу, в максимально полном
объеме с учетом имеющихся ограничений до
полного использования имеющихся финансо�
вых ресурсов.
Разработанный методический подход и
математическая модель могут быть использо�
ваны для различных энергетических систем, в
частности для систем теплоснабжения насе�
ленных пунктов и промышленных предприя�
тий. Этот подход и математическая модель
могут быть полезны при формировании город�
ских, областных, отраслевых и целевых про�
грамм энергоэффективности, которые реализу�
ются в условиях ограниченного финансирова�
ния и наличия большого числа альтернативных
проектов.
ВЫВОДЫ
Приведена содержательная и математиче�
ская постановка задачи оптимизации выбора
энергоэффективных проектов в условиях
финансовых ограничений. В качестве критерия
оптимизации использован комплексный экс�
пертно�аналитический показатель полезности
энергоэффективных проектов, учитывающий
их технико�экономическую эффективность,
влияние на повышение надежности и дополни�
тельные выгоды проекта.
Показано, что сформулированная задача
принадлежит к классу задач линейного про�
граммирования. Рассмотрено ее решение с
помощью специального инструмента “Поиск
решений”, который присутствует в широко рас�
пространенном MS Excel.
Выполнено расчетное исследование влия�
ния различных факторов на оптимальное
распределение объемов реализации конкрет�
ных проектов по энергоэффективной модерни�
зации систем теплоснабжения населенных
пунктов. Сформулировано правило оптималь�
ного выбора проектов в условиях финансовых
ограничений: проекты должны реализовывать�
ся в порядке, соответствующем их рангу, в мак�
симально полном объеме с учетом имеющихся
ограничений до полного использования имею�
щихся финансовых ресурсов.
Разработанный методический подход и мате�
матическая модель могут быть использованы
для систем теплоснабжения населенных пунк�
тов и других различных энергетических систем
при формировании городских, областных, отра�
слевых и целевых программ энергоэффективно�
сти, которые реализуются в условиях ограни�
ченного финансирования и наличия большого
количества альтернативных предложений.
1. Кулик М.М., Гнідий М.В., Білодід В.Д. Основи
політики підвищення енергетичної ефективності
та головні заходи з енергозбереження в економі�
ці України // Проблеми загальної енергетики. –
2007. – № 15. – С. 7–16.
30 ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 3 (26)
Е.Е. НИКИТИН
Рис. 3. Оптимальное распределение финансовых
ресурсов между проектами при разных объемах
финансирования, млн грн
2. Кулик М.М., Куц Г.О., Білодід В.Д. Аналіз стану
розвитку систем теплопостачання в Україні //
Проблеми загальної енергетики. – 2006. – № 14. –
С. 13–24.
3. Карп И.Н., Никитин Е.Е., Пьяных К.Е., Зай�
вый А.Н. Направления замещения природного
газа альтернативными видами топлива и энергии
в промышленности и коммунальной энергетике //
Энерготехнологии и ресурсосбережение. – 2009. –
№ 4. – С. 16–26.
4. Долінський А.А., Басок Б.І., Базеев Є.Т., Кучин Г.П.
Основні положення концепції Національної
стратегії теплозабезпечення населених пунктів
України // Пром. теплотехника. – 2009. – Т. 31,
№ 4. – С. 68–78.
5. Долинский А.А. К вопросу энергоэкономической
оптимизации энергетических систем // Пром.
теплотехника. – 2009. – Т.31, №4. – С. 105–109.
6. Никитин Е.Е. Системный подход к выбору меро�
приятий по энергоэффективности при модерни�
зации систем теплоснабжения в условиях
финансовых ограничений // Энерготехнологии
и ресурсосбережение. – 2009. – № 1. – С. 18–27.
7. Леоненков А.В. Решение задач оптимизации в
среде MS Excel. – СПб.: БХВ�Петербург, 2005. –
704 с.
8. Стратегія енергозбереження в Україні: Аналі�
тично�довідкові матеріали в 2�х томах: Меха�
нізми реалізації політики енергозбереження /
За ред. В.А. Жовтянського, М.М. Кулика,
Б.С. Стогнія. – К.: Академперіодика, 2006. – Т.2. –
600 с.
9. Орлов А.И. Теория принятия решений: учебник. –
М.: Издательство Экзамен, 2006. – 573 с.
Надійшла до редколегії: 28.04.2011
31ISSN 1562�8965. Проблеми загальної енергетики, 2011, вип. 3 (26)
Оптимизация выбора энергоэффективных проектов модернизации систем теплоснабжения в условиях финансовых ограничений
|
| id | systemreorg-article-426 |
| institution | System Research in Energy |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-19T01:13:26Z |
| publishDate | 2011 |
| publisher | General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | systemreorg/d0/f7b703e1c064d6b16510f0f94a87ffd0.pdf |
| spelling | systemreorg-article-4262026-07-18T12:57:39Z Optimization of the selection of energy-efficient projects of a modernization of heat supply systems under the conditions of financial constraints Оптимізація вибору енергоефективних проектів модернізації систем теплопостачання в умовах фінансових обмежень Nikitin E.E. technico-economic efficiency, optimization of heat supply systems, energy-efficient project. техніко-економічна ефективність, оптимізація систем теплопостачання, енергоефективний проект. The object of research is the projects of a modernization of heat supply systems in population centers and industrial enterprises, including such projects as a modernization and the replacement of boilers, replacement of natural gas with bio-fuel, installation of heat pumps, replacement of out-of-repair pipe sections of the heat networks with pre-insulated pipes, thermomodernization of buildings, and other energy-efficient projects.The research objective is the development of a method of selection of energy-efficient projects under the conditions of financial constraints. To this end, a substantial mathematical problem is posed.Since the project realization saving can be determined by analytic methods, whereas other criteria cannot be determined in this way, it is proposed to use an expert-analytic approach.To solve the problem, a special tool of MS Excel electronic spreadsheets “Search for solutions” is used.The developed methodical approach can be used in the formation of urban, regional, sectoral, and target energy-efficiency programs which are realized under the conditions of financial constraints and in the presence of a great number of alternative proposals. Об’єктом дослідження є проекти модернізації систем теплопостачання населених пунктів та промислових підприємств, у тому числі такі проекти, як модернізація та заміна котлів, заміщення природного газу біопаливом, встановлення теплових насосів, заміна зношених ділянок труб теплових мереж на попередньо ізольовані труби, термомодернізація будівель та інші енергоефективні проекти.Метою дослідження є розробка методики вибору енергоефективних проектів з урахуванням фінансових обмежень. Для досягнення цієї мети сформульована змістовна та математична постановка задачі. Для вирішення задачі використано спеціальний інструмент електронних таблиць MS Excel «Пошук рішення».Беручи до уваги те, що економія від реалізації проектів може бути визначена аналітичним шляхом, а інші критерії не можуть бути визначені таким чином, запропоновано використовувати експертно-аналітичний підхід.Розроблений методичний підхід може бути використаний під час формування міських, обласних, галузевих та цільових програм енергоефективності, які реалізуються в умовах обмеженого фінансування та наявності великої кількості альтернативних пропозицій. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2011-05-26 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/426 System Research in Energy; No. 3 (26) (2011): The Problems of General Energy; 25-31 Системні дослідження в енергетиці; № 3 (26) (2011): Проблеми загальної енергетики; 25-31 2786-7102 2786-7633 uk https://systemre.org/index.php/journal/article/view/426/365 Copyright (c) 2011 Nikitin E.E. https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0 |
| spellingShingle | technico-economic efficiency optimization of heat supply systems energy-efficient project. Nikitin E.E. Optimization of the selection of energy-efficient projects of a modernization of heat supply systems under the conditions of financial constraints |
| title | Optimization of the selection of energy-efficient projects of a modernization of heat supply systems under the conditions of financial constraints |
| title_alt | Оптимізація вибору енергоефективних проектів модернізації систем теплопостачання в умовах фінансових обмежень |
| title_full | Optimization of the selection of energy-efficient projects of a modernization of heat supply systems under the conditions of financial constraints |
| title_fullStr | Optimization of the selection of energy-efficient projects of a modernization of heat supply systems under the conditions of financial constraints |
| title_full_unstemmed | Optimization of the selection of energy-efficient projects of a modernization of heat supply systems under the conditions of financial constraints |
| title_short | Optimization of the selection of energy-efficient projects of a modernization of heat supply systems under the conditions of financial constraints |
| title_sort | optimization of the selection of energy-efficient projects of a modernization of heat supply systems under the conditions of financial constraints |
| topic | technico-economic efficiency optimization of heat supply systems energy-efficient project. |
| topic_facet | technico-economic efficiency optimization of heat supply systems energy-efficient project. техніко-економічна ефективність оптимізація систем теплопостачання енергоефективний проект. |
| url | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/426 |
| work_keys_str_mv | AT nikitinee optimizationoftheselectionofenergyefficientprojectsofamodernizationofheatsupplysystemsundertheconditionsoffinancialconstraints AT nikitinee optimízacíâviboruenergoefektivnihproektívmodernízacíísistemteplopostačannâvumovahfínansovihobmeženʹ |