Improvement of methods for formation of prognostic balance of fuel for TPP of generating companies for formation of prognostic balance of electricity of the UES of Ukraine
One of the important tasks in the short-term forecasting of the work of the united energy system (UES) of Ukraine is to ensure grid balance reliability, one of the key elements of which is the reliability of fuel supply. Today in Ukraine to solve this task the forecast of the electricity balance (FB...
Saved in:
| Date: | 2021 |
|---|---|
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
2021
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/786 |
| 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_ | 1871104299139858432 |
|---|---|
| author | Kostyukovskyi B.A. Ruban-Maksimets O.O. |
| author_facet | Kostyukovskyi B.A. Ruban-Maksimets O.O. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Kostyukovskyi B.A.",
"institution": null
},
{
"author": "Ruban-Maksimets O.O.",
"institution": null
}
] |
| author_sort | Kostyukovskyi B.A. |
| baseUrl_str | https://systemre.org/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-18T12:57:47Z |
| description | One of the important tasks in the short-term forecasting of the work of the united energy system (UES) of Ukraine is to ensure grid balance reliability, one of the key elements of which is the reliability of fuel supply. Today in Ukraine to solve this task the forecast of the electricity balance (FBE) is developed, within which balance of fuel for TPPs is formed, but the methodology of its development has certain shortcomings which are analyzed in article.The article proposes an approach to improving the development of FBE by the introduction into practice a specialized optimization mathematical model to calculate the required total change in fuel stocks at TPP. The developed mathematical model takes into account the modes of TPPs operation, requirements for limiting emissions to the air according to National Emission Reduction Plan, restrictions on the possibility of fuel supply. The article provides a detailed description of the developed mathematical model, and also presents the results of test calculations and comparison with the official data of the Ministry of Energy of Ukraine on the need for total fuel reserves for TPPs.The results show:1. It is expedient that the methodology of FBE formation should be improved taking into account a number of factors, in particular, to take into account the restrictions on air pollutant emissions volumes while determining electricity generation capacity at different groups of power units, the opportunities for general fuel supply for all TPPs, more reliable forecast of electricity production at individual TPPs provided by FBE than according to retrospective data. Improving the methodology of FBE formation can be based on the developed mathematical model of optimal monthly national electricity balances calculation which operates with separate groups of TPP power units with similar technical and economic parameters.2. Comparisons of the obtained results with the Ministry of Energy of Ukraine’s actual forecasted data about accumulation of fuel stock indicated significant difference. The latest forecast is unrealistic in terms of its feasibility - the need to ensure a sharp increase in fuel stocks in the short term against the background of growing electricity production at TPPs, while the previous forecast had an underestimation of the need for fuel reserves.3. The results of calculations for FBE 2021 showed that the accumulation of fuel reserves should be carried out in April - June.4. The introduction of the proposed mathematical model will ensure taking into account the number of important factors in the context of providing TPPs with fuel, which are not taken into account by the existing Procedure for its development. This will increase the reliability of electricity supply to consumers by minimizing the risks of lack of necessary fuel stocks at TPPs. |
| doi_str_mv | 10.15407/pge2021.03.023 |
| first_indexed | 2026-03-24T02:03:02Z |
| format | Article |
| fulltext |
23
Удосконалення методів формування прогнозного балансу палива для ТЕС генеруючих компаній
при формуванні прогнозного балансу електроенергії ОЕС України
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2021, issue 3(66)
ISSN 2522-4344 (Online), ISSN 1562-8965 (Print). The problems of general energy, 2021, 3(66): 23–27
doi: https://doi.org/10.15407/pge2021.03.023
Формування прогнозного балансу палива
(ПБП) для ТЕС генеруючих компаній здійсню-
ється згідно Порядку формування прогнозного
балансу електричної енергії об’єднаної енерге-
тичної системи України на розрахунковий рік [1]
– далі Порядок.
В умовах максимально конкурентної моделі
ринку електроенергії – моделі вільного досту-
пу до мереж [1, 2], яка запроваджена в Україні
у 2019 р. згідно вимог Закону про ринок елек-
троенергії [1], прогнозний баланс електроенергії
(ПБЕ) має, у першу чергу, інформаційне значен-
ня – для можливості генеруючих компаній, зо-
крема, генеруючих компаній ТЕС, прогнозувати
свою виробничо-фінансову діяльність на розра-
хунковий рік і в значній мірі є певним консенсу-
сом між ними.
Але з точки зору забезпечення надійності по-
стачання паливом Порядок має зобов’язуючи нор-
ми у пункті 15, а саме: «15. Під час розроблення
прогнозної структури палива виробники елек-
тричної енергії, що у своєму складі мають ТЕС,
зобов’язані забезпечити:
1) пост ачання вугілля в обсязі запланованих
витрат відповідно до затвердженого прогнозного
балансу електроенергії;
2) утво рення гарантованих запасів вугілля, що
відповідають 10-денному (для марки Г + Д) або
20-денному (для марки AШ + П) обсягу середньо-
добових витрат вугілля, визначених таким чином:
з 01 ли стопада по 31 березня як добуток серед-
ньодобової витрати вугілля в аналогічний період
за останні три роки і вагового коефіцієнта, який
дорівнює: 1,1 у листопаді; 1,2 у грудні; 1,3 у січні;
1,2 у лютому та 1,1 у березні;
з 01 кв ітня по 31 жовтня як добуток середньо-
добової витрати вугілля в аналогічний період за
останні три роки і вагового коефіцієнта, який до-
рівнює: 0,8 у квітні–червні та вересні та 1,0 у лип-
ні–серпні та жовтні.
У разі ві дсутності статистичних даних за від-
повідний період останніх трьох років або у випад-
ку переведення обладнання на іншу марку вугілля
враховуються прогнозні дані щодо середньодобо-
вих витрат вугілля;
3) утворе ння 10-денного запасу резервного па-
лива (мазуту) на електростанціях, для яких осно-
вним паливом є вугілля, для пусків блоків та мож-
ливого підсвічування.»
Аналіз показує певні недоліки в методології
формування ПБП, що обумовлено наступним.
Ефективне вирішення задач оцінки необхідних
прогнозних витрат вугілля та необхідних його за-
пасів в умовах змін клімату та прискореного роз-
УДК 620.9:519.8:339.9:504 Б.А. КОСТЮКОВСЬКИЙ, канд. техн. наук, ст. наук. співр., ORCID: 0000-0001-7123-3096
ГО «Бюро комплексного аналізу та прогнозів», вул. Артема, 60, м. Київ, 04050, Україна
О.О. РУБАН-МАКСИМЕЦЬ, ORCID: 0000-0002-7018-5122
НЕК «Укренерго», вул. Симона Петлюри, 25, м. Київ, 01032, Україна
УДОСКОНАЛЕННЯ МЕТОДІВ ФОРМУВАННЯ ПРОГНОЗНОГО БАЛАНСУ ПАЛИВА
ДЛЯ ТЕС ГЕНЕРУЮЧИХ КОМПАНІЙ ПРИ ФОРМУВАННІ ПРОГНОЗНОГО БАЛАНСУ
ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ ОЕС УКРАЇНИ
Однією з важливих задач при короткостроковому прогнозуванні роботи
об’єднаної електроенергетичної системи (ОЕС) України є забезпечення вико-
нання вимог балансової надійності, одним з ключових елементів можливості
виконання яких є надійність забезпечення ТЕС паливом. На сьогодні в Украї-
ні для її вирішення розробляється прогнозний баланс електроенергії, в межах
якого формується баланс палива ТЕС, але методологія його розробки має певні
вади та може бути вдосконалена, зокрема, впровадженням у практику розроб-
ки прогнозного балансу палива спеціалізованої оптимізаційної математичної
моделі, опис якої, результати тестових розрахунків та порівняння з офіційними
даними наведено у статті.
К л ю ч о в і с л о в а: е лектроенергетична система, теплові електростанції,
баланс палива, прогнозний баланс електроенергії, запаси палива.
© Б.А. КОСТЮКОВСЬКИЙ, О.О. РУБАН-МАКСИМЕЦЬ, 2021
24
Б.А. КОСТЮКОВСЬКИЙ, О.О. РУБАН-МАКСИМЕЦЬ
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2021, issue 3(66)
витку електростанцій, що працюють з викорис-
танням ВДЕ, а також враховуючи необхідність
виконання вимог щодо обмеження викидів за-
бруднювачів у повітря, потребує урахування та-
ких факторів:
− суттєва нерівномірність виробництва елек-
троенергії на ТЕС обумовлена як сезонними змі-
нами потреб в електричній енергії, так і різними
обсягами виробництва електроенергії на ВДЕ в
окремі періоди року;
− можливість значних змін у необхідному
обсязі виробництва електроенергії на ТЕС в за-
лежності від погодних умов конкретного року,
водності та режимів роботи АЕС. При цьому,
якщо при формуванні ПБЕ вплив виробництва
електроенергії на АЕС враховується безпосеред-
ньо, то при розрахунку потреби в гарантованих
резервах палива це не враховується, що може
привести до значних помилок при оцінці потре-
би в цих резервах;
− завантаження енергоблоків ТЕС може сут-
тєво відрізнятися у сформованому ПБЕ та у ре-
троспективі, що може також привести до додат-
кових помилок при оцінці гарантованих резервів
палива. Тому більш доцільно розраховувати га-
рантовані запаси палива по потребі в паливі ТЕС
для спрогнозованого виробництва електроенергії
в окремі місяці на основі ПБЕ;
− схваливши Національний план скорочен-
ня викидів від великих спалювальних установок
(НПСВ), Україна прийняла зобов’язання щодо об-
меження у перспективі загального обсягу викидів
пилу, окислів сірки та азоту у викидах від генеру-
ючих установок, які входять до НПСВ. Тому важ-
ливе значення має забезпечення виконання озна-
чених умов, що потребує урахування наступних
факторів:
− тимчасова втрата контролю над окремими
районами Донецької та Луганської областей обу-
мовила різке ускладнення ситуації із забезпечен-
ням електростанцій на підконтрольній території
низькореакційним вугіллям марок АШ;
− генеруючі компанії надають свої пропо-
зиції щодо балансу палива своїх ТЕС незалежно
одна від одної, що створює ризики того, що різні
компанії можуть орієнтуватися на одне й те саме
джерело постачання палива, ресурсів якого може
бути недостатнім для цього. Тобто, відсутня сис-
темність урахування можливостей власного видо-
бутку, який має достатньо стабільний обсяг про-
тягом року, та імпорту палива;
− відсутнє урахування наявності енергоблоків
ТЕС, що працюють на природному газі, та мож-
ливості роботи на ньому вугільних енергоблоків.
Необхідно зазначити, що при невиконанні заходів
передбачених НПСВ, цілком реальною буде ситу-
ація необхідності заміщення вугілля природним
газом для забезпечення вимог щодо обмеження
викидів забруднювачів у повітря.
Для урахування означених чинників доцільно
удосконалити методологію розробки Порядку, що
можна зробити, зокрема, шляхом впровадження в
практику формування ПБЕ використання оптимі-
заційної моделі, яка забезпечує можливість фор-
мування ПБП при оптимальній загрузці різних
енергоблоків ТЕС з урахування обмеження на ви-
киди забруднювачів у довкілля, потреби в паливі,
обмежень на видобуток та імпорт, вимоги НПСВ,
тощо, яка формалізується наступним чином.
Баланс електроенергії:
1
I
it t
i
W B , (1)
де i – індекс групи енергоблоків з близькими тех-
ніко-економічними показниками, i = 1 ÷ I, t – ін-
декс місяця, t = 1 ÷ 12, B
t
– необхідний обсяг ви-
робництва електроенергії на ТЕС протягом місяця
t, млн кВт∙год, W
it
– обсяги виробництва електрое-
нергії технології i протягом місяця t, млн кВт∙год.
Обмеження на викиди забруднювачів повітря
згідно НПСВ:
1 1
T K
kpt kit p p
t k
W H B , (2)
де k – індекс групи енергоблоків, які входять до
НПСВ з близькими техніко-економічними по-
казниками і які працюють на однаковому виді
палива, k = 1 ÷ K, p – індекс забруднювачів пові-
тря, в якості яких розглядаються пил, NO
x
та SO
2
,
p = 1 ÷ 3, B
p
– обмеження на викиди забруднюю-
чих речовин типу p для року, що розглядається,
для енергоблоків ТЕС, які входять до НПСВ, тис. т,
α
kpt
– питомі викиди забруднюючих речовин типу p
технологією k протягом місяця t, тис. т/млн кВт∙год;
H
p
– штрафна функція, яка приймає ненульове зна-
чення при порушенні обмежень для викидів забруд-
нюючих речовин та парникових газів типу p, тис. т.
Баланс палива:
1
I
ijt it jt jt jt jt jt p
i
W VI VV ZZ ZR H B , (3)
де VI
jt
– обсяги постачання імпортованого палива
j технології i протягом місяця t, тис. т, VV
jt
– обся-
ги постачання палива j українського виробництва
для технології i протягом місяця t, тис. т, α
ijt
– пи-
томі витрати палива технологією i протягом міся-
ця t, тис. т/млн кВт∙год, H
jt
– штрафна функція, яка
приймає ненульове значення при порушенні об-
межень на можливість використання палива типу
j, тис. т, ZZ
jt
– обсяги зменшення запасів вугілля
протягом місяця t, тис. т, ZR
jt
– обсяги збільшення
запасів вугілля протягом місяця t, тис. т.
25
Удосконалення методів формування прогнозного балансу палива для ТЕС генеруючих компаній
при формуванні прогнозного балансу електроенергії ОЕС України
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2021, issue 3(66)
Обмеження на можливість постачання палива:
jt jtVI BI ,
(4)
jt jtVV BV ,
(5)
Зміна гарантованих запасів палива:
− необхідний обсяг гарантованих запасів на
початок місяця – ZG
jt
, тис. т:
1
I
jt
jt ijt it jt
i jt
KD
ZG W k
D
, (6)
де k
jt
– коефіцієнт місячної зміни гарантованих
запасів палива згідно Порядку, безрозмірна вели-
чина, KDjt – кількість днів, на які розраховані га-
рантовані запаси палива, днів, D
t
– кількість днів
у місяці t, днів;
− необхідна (можлива) зміна обсягу гаранто-
ваних запасів палива протягом місяця, тис. т:
( 1) 0j t jt jt jtZG ZG ZZG ZRG ,
(7)
де ZZG
jt
– обсяги зменшення гарантованих запа-
сів вугілля протягом місяця t, тис. т, ZRG
jt
– обсяги
збільшення гарантованих запасів вугілля протя-
гом місяця t, тис. т.
Зміна оперативних запасів палива:
jt jtZZO ZO ,
(8)
( 1) ( 1)j t j t jt jtZO ZO ZZO ZRO , (9)
де ZRO
jt
– збільшення оперативних запасів пали-
ва j протягом місяця t, тис. т, ZZO
jt
– зменшен-
ня оперативних запасів палива j протягом місяця
t, тис. т, ZO
j(t+1)
– оперативні запаси палива j на
початок наступного місяця t = t + 1, тис. т, ZO
jt
–
оперативні запаси палива j на початок поточного
місяця t, тис. т.
Загальна зміна запасів:
jt jt jtZZO ZZG ZZ , (10)
jt jt jtZRO ZZRG ZR . (11)
Обмеження на виробництво:
it itW B , (12)
it itW BR , (13)
де
itB – максимальний обсяг можливого вироб-
ництва електроенергії енергоблоками типу i про-
тягом місяця t, млн кВт∙год,
itBR – мінімальний
обсяг необхідного виробництва електроенергії
енергоблоком i протягом місяця t, млн кВт∙год.
Функціонал:
12
1 1
I
i it jt jt jt jt
t i
c W cV VV cI VI
minj jt p ptc H c H , (14)
де
ic – умовно-постійна складова ціни на елек-
троенергію, млн грн/млн кВт∙год, jtcV – ціна j
виду палива українського виробництва протягом
місяця t, млн грн/тис т, jtcI – ціна j виду імпор-
тованого палива протягом місяця t, млн грн/тис т,
cj – штрафний коефіцієнт при порушенні мож-
ливостей забезпечення теплової енергетики па-
ливом; cp – штрафний коефіцієнт при порушенні
обмежень на викиди забруднювачів в атмосферу.
З використанням цієї моделі були проведені
розрахунки з оцінки обсягів помісячних поставок
палива та його гарантованих і оперативних запа-
сів, які необхідні для забезпечення потреб в па-
ливі ТЕС за відсутності форс-мажорних обставин
для ПБЕ 2021 р. [3]. показники якого, зокрема,
обсяг виробництва електроенергії окремими тех-
нологіями, були прийняття як вхідна інформація
при проведенні моделювання. При їх проведенні
можливі поставки палива оцінювались експерт-
ним шляхом на основі аналізу ретроспективної
інформації та консультацій з експертами.
Аналіз результатів розрахунків, які наведені на
рис. 1, а також їх порівняння з прогнозним графі-
Рис. 1. Основні показники розрахунку забезпечення паливом ТЕС генеруючих потужностей
відповідно до ПБЕ 2021 р., отримані при моделюванні
-1000
-500
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
тис. т
місяцьПостачання необхідне Постачання можливе
Дефіцит/профіцит постачання Необхідні запаси
26
Б.А. КОСТЮКОВСЬКИЙ, О.О. РУБАН-МАКСИМЕЦЬ
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2021, issue 3(66)
ком накопичення вугілля сформованим Міненерго
України – від 10 серпня 2021 р. [6], яке наведено
на рис. 2, показали наступне.
Найбільш реальним, при підтримці на необ-
хідному рівні гарантованих запасів палива, є
накопичення оперативних запасів палива для
проходження опалювального сезону, коли по-
треба в паливі максимальна, в період квітня–
червня, що обумовлено, як правило, мінімаль-
ною потребою у виробництві електроенергії
ТЕС через повінь, сприятливі для цього умови
роботи ВЕС та СЕС, а також відносно низьки-
ми споживанням електроенергії і потребою в
гарантованих запасах палива, що певним чи-
ном ілюструє рис. 1.
Відносно порівняння отриманих результатів
з графіком накопичення вугілля, який затвер-
джений Міненерго України, то можливість його
виконання здається малореалістичною задачею,
бо для цього необхідно поряд з поточним спо-
живанням палива забезпечити збільшення на-
копичення його запасів для ТЕС у обсягах біля
2,1 млн т у період вересня–жовтня 2021 р. на тлі
прогнозного зростання виробництва електро-
енергії на ТЕС (рис. 3). При цьому попередня
редакція графіка накопичення палива визнача-
ла значно нижчі, приблизно в 2,3 рази, на рівні
жовтня 2021 р., необхідні запаси вугілля на ТЕС.
Такий обсяг запасів, як свідчать розрахунки, є
заниженим, бо не забезпечують можливість ви-
робництва електроенергії на ТЕС у необхідних
обсягах.
Поряд з цим, як видно з рис. 1, при можливості
постачання вугілля для ТЕС генеруючих компа-
ній, на яких використання природного газу недо-
цільно з економічних причин, у обсягах біля 1,8
млн т щомісячно, загальний рівень запасів може
складати на рівні жовтня біля 1,7 млн т.
Таким чином, впровадження в практику роз-
робки ПБЕ запропонованої математичної моделі
може суттєво підвищити якість його розробки, а
також надати учасникам ринку більш детальну ін-
формацію щодо прогнозних умов роботи ТЕС ГК
України з загальносистемних позицій.
Рис. 3. Виробництво електроенергії на ТЕС генеруючих компаній відповідно до ПБЕ 2021 р.
-1500
-500
500
1500
2500
3500
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
тис. т
місяць
Необхідні запаси згідно розрахунку Необхідні запаси згідно графіка Міненерго
Різниця
Рис. 2. Порівняння необхідних загальних запасів палива на ТЕС генеруючих потужностей
згідно виконаних розрахунків та офіційного прогнозу Міненерго
2000
2500
3000
3500
4000
4500
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
млн кВт год
місяць
27
Удосконалення методів формування прогнозного балансу палива для ТЕС генеруючих компаній
при формуванні прогнозного балансу електроенергії ОЕС України
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2021, issue 3(66)
ВИСНОВКИ
Методику Порядку формування Прогнозного
балансу електроенергії моделювання з викорис-
танням доцільно удосконалити для забезпечення
урахування цілої низки факторів для підвищен-
ня якості прогнозу, зокрема, урахувати наявність
обмежень на викиди забруднювачів у повітря при
визначені можливості виробництва електроенер-
гії на різних групах енергоблоків, можливості
загального постачання палива для всіх ТЕС,
більшу надійний прогноз виробництва електро-
енергії на окремих ТЕС передбачених ПБЕ ніж
згідно ретроспективних даних. Удосконалення
методики формування ПБЕ може базуватися на
розробленій математичній моделі оптимізації
покриття помісячних балансів електроенергії
окремими групами енергоблоків ТЕС з близьки-
ми техніко-економічними показниками.
Отримані результати розрахунків з викорис-
танням розробленої моделі суттєво відрізняються
від прогнозної потреби в накопичуванні запасів
палива, які сформовані Міненерго України. При
цьому, останній такий прогноз є малореалістич-
ним з точки зору можливості його реалізації –
необхідність у стислий термін часу забезпечити
різке зростання запасів палива на тлі зростання
виробництва електроенергії на ТЕС, в той же час
попередній прогноз мав занижену оцінку потреби
в запасах палива.
Результати виконаних тестових розрахунків
для ПБЕ 2021 р. показали, що накопичення запа-
сів палива, у першу чергу, необхідно здійснювати
у квітні–червні.
Впровадження запропонованої моделі в прак-
тику формування прогнозного балансу електро-
енергії забезпечить урахування низки важливих
факторів, які не враховуються існуючим Поряд-
ком його розробки. Це дозволить підвищити на-
дійність постачання електроенергії споживачам
за рахунок мінімізації ризиків відсутності необ-
хідних запасів палива на ТЕС, що підвищить на-
дійність постачання електроенергії споживачам.
1. Костюковський Б.А. Методи та засоби прогно-
зування розвитку структури генеруючих потужностей
об‘єднаних електроенергетичних систем в умовах рин-
кового регулювання діяльності в електроенергетиці:
дис. ... канд. техн. наук: 05.14.01. Інститут загальної
енергетики НАН України. Київ, 2007. 162 с.
2. Костюковський Б.А., Лещенко І.Ч., Спітков-
ський А.І., Іваненко Н.І. Теоретичні засади аналізу
ефективності моделей регулювання діяльності в елек-
троенергетиці та оцінка наслідків впровадження рин-
кових моделей в Україні. Проблеми загальної енерге-
тики. 2012. Вип. 4(31). С. 21—28.
3. Про ринок електричної енергії: Закон України
від 13.04.2017 № 2019-VIII. Відомості Верховної Ради
(ВВР). 2017. № 27-28. ст. 312.
4. Про затвердження Порядку формування прогноз-
ного балансу електричної енергії об’єднаної енерге-
тичної системи України на розрахунковий рік: Наказ
Міністерства енергетики та вугільної промисловості
України від 26.10.2018 № 539. URL: https://zakon.rada.
gov.ua/laws/show/z1312-18 (дата звернення 10.08.2021)
5. Прогнозний баланс електроенергії об’єднаної
електроенергетичної системи України на 2021 року
станом на 26.04.2021. Міністерство енергетики Укра-
їни, 2021. URL: http://mpe.kmu.gov.ua/minugol/control/
uk/publish/article?art_id=245530059&cat_id=245183250
(дата звернення 10.08.2021)
6. Графік накопичення вугілля на кінець кожного
місяця 2021 року для теплових електростанцій та те-
плоелектроцентралей. Міністерство енергетики Укра-
їни, 2021. URL: http://mpe.kmu.gov.ua/minugol/control/
uk/publish/article?art_id=245566184&cat_id=245183250
(дата звернення 25.08.2021).
Надійшла до редколегії: 30.08.2021
|
| id | systemreorg-article-786 |
| institution | System Research in Energy |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-19T01:21:53Z |
| publishDate | 2021 |
| publisher | General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | systemreorg/8b/2ab126c505986c57c2552ca68a2bba8b.pdf |
| spelling | systemreorg-article-7862026-07-18T12:57:47Z Improvement of methods for formation of prognostic balance of fuel for TPP of generating companies for formation of prognostic balance of electricity of the UES of Ukraine Удосконалення методів формування прогнозного балансу палива для ТЕС генеруючих компаній при формуванні прогнозного балансу електроенергії ОЕС України Kostyukovskyi B.A. Ruban-Maksimets O.O. electric power system, thermal power plants, fuel balance, forecast electricity balance, fuel reserves електроенергетична система, теплові електростанції, баланс палива, прогнозний баланс електроенергії, запаси палива One of the important tasks in the short-term forecasting of the work of the united energy system (UES) of Ukraine is to ensure grid balance reliability, one of the key elements of which is the reliability of fuel supply. Today in Ukraine to solve this task the forecast of the electricity balance (FBE) is developed, within which balance of fuel for TPPs is formed, but the methodology of its development has certain shortcomings which are analyzed in article.The article proposes an approach to improving the development of FBE by the introduction into practice a specialized optimization mathematical model to calculate the required total change in fuel stocks at TPP. The developed mathematical model takes into account the modes of TPPs operation, requirements for limiting emissions to the air according to National Emission Reduction Plan, restrictions on the possibility of fuel supply. The article provides a detailed description of the developed mathematical model, and also presents the results of test calculations and comparison with the official data of the Ministry of Energy of Ukraine on the need for total fuel reserves for TPPs.The results show:1. It is expedient that the methodology of FBE formation should be improved taking into account a number of factors, in particular, to take into account the restrictions on air pollutant emissions volumes while determining electricity generation capacity at different groups of power units, the opportunities for general fuel supply for all TPPs, more reliable forecast of electricity production at individual TPPs provided by FBE than according to retrospective data. Improving the methodology of FBE formation can be based on the developed mathematical model of optimal monthly national electricity balances calculation which operates with separate groups of TPP power units with similar technical and economic parameters.2. Comparisons of the obtained results with the Ministry of Energy of Ukraine’s actual forecasted data about accumulation of fuel stock indicated significant difference. The latest forecast is unrealistic in terms of its feasibility - the need to ensure a sharp increase in fuel stocks in the short term against the background of growing electricity production at TPPs, while the previous forecast had an underestimation of the need for fuel reserves.3. The results of calculations for FBE 2021 showed that the accumulation of fuel reserves should be carried out in April - June.4. The introduction of the proposed mathematical model will ensure taking into account the number of important factors in the context of providing TPPs with fuel, which are not taken into account by the existing Procedure for its development. This will increase the reliability of electricity supply to consumers by minimizing the risks of lack of necessary fuel stocks at TPPs. Однією з важливих задач при короткостроковому прогнозуванні роботи об’єднаної електроенергетичної системи (ОЕС) України є забезпечення виконання вимог балансової надійності, одним з ключових елементів можливості виконання яких є надійність забезпечення ТЕС паливом. На сьогодні в Україні для її вирішення розробляється прогнозний баланс електроенергії (ПБЕ), в межах якого формується баланс палива ТЕС, але методологія його розробки має певні вади, які проаналізовані у статті.Запропоновано підхід до вдосконалення розробки ПБЕ за рахунок впровадженням у практику його розробки спеціалізованої оптимізаційної математичної моделі для розрахунку необхідної загальної зміни запасів палива на ТЕС.Розроблена модель забезпечує урахування режимів роботи ТЕС, необхідність виконання вимог щодо обмеження викидів забруднювачів в повітря згідно НПСВ, обмеження на можливість поставки палива, тощо.Наведено детальний опис розробленої моделі, результати тестових розрахунків та порівняння з офіційними даними Міненерго України щодо потреби в загальних резервах палива для ТЕС.За результатами виконаних досліджень було визначено:1.Методику Порядку формування ПБЕ доцільно удосконалити для забезпечення урахування цілої низки факторів для підвищення якості прогнозу, зокрема, урахувати наявність обмежень на викиди забруднювачів в повітря при визначені можливості виробництва електроенергії на різних групах енергоблоків, можливості загального постачання палива для всіх ТЕС, більш надійний прогноз виробництва електроенергії на окремих ТЕС передбачених ПБЕ ніж згідно ретроспективних даних. Удосконалення методики формування ПБЕ може базуватися на розробленій математичній моделі оптимізації покриття помісячних балансів електроенергії окремими групами енергоблоків ТЕС з близькими техніко-економічними показниками.2.Порівняння отриманих результатів з даними прогнозної потреби в накопичуванні запасів палива, які сформовані Міненерго України, значно відрізняються від результатів моделювання. Останній такий прогноз є малореалістичним з точки зору можливості його реалізації – необхідність у стислий термін часу забезпечити різке зростання запасів палива на тлі зростання виробництва електроенергії на ТЕС, в той же час попередній прогноз мав занижену оцінку потреби в запасах палива.3.Результати виконаних тестових розрахунків для ПБЕ 2021 р. показали, що накопичення запасів палива, у першу чергу, необхідно здійснювати у квітні–червні.4.Впровадження запропонованої моделі в практику формування прогнозногобалансу електроенергії, забезпечить урахування низки важливих факторів в контексті забезпечення ТЕС паливом, які не враховуються існуючим Порядком його розробки. Це дозволить підвищити надійність постачання електроенергії споживачам за рахунок мінімізації ризиків відсутності необхідних запасів палива на ТЕС. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2021-09-28 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/786 10.15407/pge2021.03.023 System Research in Energy; No. 3 (66) (2021): The Problems of General Energy; 23-27 Системні дослідження в енергетиці; № 3 (66) (2021): Проблеми загальної енергетики; 23-27 2786-7102 2786-7633 uk https://systemre.org/index.php/journal/article/view/786/680 Copyright (c) 2021 Kostyukovskyi B.A., Ruban-Maksimets O.O. https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0 |
| spellingShingle | electric power system thermal power plants fuel balance forecast electricity balance fuel reserves Kostyukovskyi B.A. Ruban-Maksimets O.O. Improvement of methods for formation of prognostic balance of fuel for TPP of generating companies for formation of prognostic balance of electricity of the UES of Ukraine |
| title | Improvement of methods for formation of prognostic balance of fuel for TPP of generating companies for formation of prognostic balance of electricity of the UES of Ukraine |
| title_alt | Удосконалення методів формування прогнозного балансу палива для ТЕС генеруючих компаній при формуванні прогнозного балансу електроенергії ОЕС України |
| title_full | Improvement of methods for formation of prognostic balance of fuel for TPP of generating companies for formation of prognostic balance of electricity of the UES of Ukraine |
| title_fullStr | Improvement of methods for formation of prognostic balance of fuel for TPP of generating companies for formation of prognostic balance of electricity of the UES of Ukraine |
| title_full_unstemmed | Improvement of methods for formation of prognostic balance of fuel for TPP of generating companies for formation of prognostic balance of electricity of the UES of Ukraine |
| title_short | Improvement of methods for formation of prognostic balance of fuel for TPP of generating companies for formation of prognostic balance of electricity of the UES of Ukraine |
| title_sort | improvement of methods for formation of prognostic balance of fuel for tpp of generating companies for formation of prognostic balance of electricity of the ues of ukraine |
| topic | electric power system thermal power plants fuel balance forecast electricity balance fuel reserves |
| topic_facet | electric power system thermal power plants fuel balance forecast electricity balance fuel reserves електроенергетична система теплові електростанції баланс палива прогнозний баланс електроенергії запаси палива |
| url | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/786 |
| work_keys_str_mv | AT kostyukovskyiba improvementofmethodsforformationofprognosticbalanceoffuelfortppofgeneratingcompaniesforformationofprognosticbalanceofelectricityoftheuesofukraine AT rubanmaksimetsoo improvementofmethodsforformationofprognosticbalanceoffuelfortppofgeneratingcompaniesforformationofprognosticbalanceofelectricityoftheuesofukraine AT kostyukovskyiba udoskonalennâmetodívformuvannâprognoznogobalansupalivadlâtesgeneruûčihkompaníjpriformuvanníprognoznogobalansuelektroenergííoesukraíni AT rubanmaksimetsoo udoskonalennâmetodívformuvannâprognoznogobalansupalivadlâtesgeneruûčihkompaníjpriformuvanníprognoznogobalansuelektroenergííoesukraíni |