Comprehensive Scientific and Methodological Support for Modeling and Optimization of Heat Energy Markets

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Heat supply is the most important area of energy services provided to a wide range of consumers. This industry determines the well-being of society, social stability and competitiveness of the economies of many countries of the world. The processes of energy liberalization that began in the early 1990s led to the emergence of new forms of heat supply management based on market interaction among producers and consumers of heat energy. In market conditions, the problem of optimizing heat supply systems becomes much more complicated, and its structuring becomes multivariate depending on the characteristics of the industry organization. To solve the problems of optimal functioning and development of heat supply systems in changing conditions, along with existing optimization methods, it becomes necessary to use new approaches focused on solving problems in some specific uncertain situations characterized by conflicting interests of the parties, and often defined as conflict. The paper presents a comprehensive scientific and methodological approach based on mathematical modeling for solving problems of managing the development and operation of heat supply systems in a market economy.

About the authors

V. A. Stennikov

Melentiev Energy Systems Institute of S iberian Branch of the Russian Academy of Sciences (ESI SB RAS)

Author for correspondence.
Email: sva@isem.irk.ru
Russia, Irkutsk

O. V. Khamisov

Melentiev Energy Systems Institute of S iberian Branch of the Russian Academy of Sciences (ESI SB RAS)

Author for correspondence.
Email: Khamisov@isem.irk.ru
Russia, Irkutsk

A. V. Penkovskii

Melentiev Energy Systems Institute of S iberian Branch of the Russian Academy of Sciences (ESI SB RAS)

Author for correspondence.
Email: penkoffsky@isem.irk.ru
Russia, Irkutsk

References

  1. Стенников В.А., Пеньковский А.В. Теплоснабжение потребителей в условиях рынка: современное состояние и тенденции развития // ЭКО, 2019. № 3(537). С. 8–20.
  2. Мелентьев Л.А. Системные исследования в энергетике. Элементы теории. Направления развития / М.: Наука, 1983, 456 с.
  3. Меренков А.П., Хасилев В.Я. Теория гидравлических цепей. / М.: Наука, 1985, 278 с.
  4. Мулен Э. Теория игр с примерами из математической экономики: Пер. с франц. / М.: Мир, 1985, 200 с., ил.
  5. Лагранж Ж.Л. Аналитическая механика: Пер. с франц. / М.-Л.: ГОНТИ, 1938, т. 1.
  6. Dempe S. Foundations of Bilevel Programming / Dordrecht, The Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 2002, 320 p.
  7. Авдашева С.Б., Розанова Н.М. Теория организации отраслевых рынков / М.: Магистр, 1998, 320 с.
  8. Penkovskii A.V., Stennikov V.A., Mednikova E.E., Postnikov I.V. Search for a market equilibrium of Cournot-Nash in the competitive heat market // Energy, 2018, 161. P. 193–201.
  9. Пеньковский А.В., Стенников В.А., Хамисов О.В. Оптимальное распределение нагрузки между источниками тепла на основе модели Курно // Теплоэнергетика, 2015. № 8. С. 62–71.
  10. Barriers to district heating development in the Netherlands: a business model perspective. URL: https://essay.utwente.nl/73054/1/Osman_BA_BMS.pdf.
  11. Wojdyga K., Chorzelski M. Chances for Polish District Heating Systems // Energy Procedia, 2017. № 116. P. 106–118.
  12. District Heating and Cooling, Combined Heat and Power and Renewable Energy Sources. URL: http://basrec.net/wp-content/uploads/2014/06/Appendix%20-%20country%20survey.pdf.
  13. Ziemele1 J., Vigants G., Vitolins V., Blumberga D., Veidenbergs I. District Heating Systems Performance Analyses. Heat Energy Tariff // Environmental and Climate Technologies, 2014. № 13. P. 32–43.
  14. Sarma U., Bazbauers G. District Heating Regulation: Parameters for the Benchmarking Model // Energy Procedia, 2016. № 95. P. 401–407.
  15. District Heating in Norway. An Analysis of Shifting from Individual Electric Heating to District Heating. URL: https://projekter.aau.dk/projekter/files/260084106/Master_thesis_Askeland_ Bozhkova.pdf.
  16. Šommet J. Sustainable Development in Estonian Mining // Environmental and Climate Technologies, 2013. № 11. P. 34–40.
  17. Jing Lin, Boqiang Lin. Heat tariff and subsidy in China based on heat cost analysis // Energy Economics, 2018, 71. P. 411–420.
  18. Бусыгин В.П., Желободько Е.В., Цыплаков А.А. Микроэкономика – третий уровень / Новосибирск: Новосибирский Государственный университет, 2003. – 702 с.
  19. Пеньковский А.В., Стенников В.А. Математическое моделирование рынка тепловой энергии в формате Единой теплоснабжающей организации // Теплоэнергетика, 2018. № 7. С. 42–53.
  20. Shoup E. A practical guide to computer methods for engineers / England: Prentice-hall, 1979. – 255 p. Ершова М.С. Введение в двухуровневое программирование: учеб. Пособие / Иркутск: Иркут. Ун-т, 2006. – 76 с.
  21. Penkovskii A., Stennikov V., Kravets A. Bi-level modeling of district heating systems with prosumers// Energy reports, 2020. V. 6. P. 89–95.
  22. Канторович Л.В. О перемещении масс // ДАН СССР. 1942. Т. 37. № 7/8. С. 227–229.
  23. Гамм А.З., Герасимов Л.Н., Голуб И.И. Оценивание состояния в электроэнергетике / М: Наука, 1983, 302 с.
  24. Сухарев М.Г., Ставровский Е.Р., Брянских В.Е. Оптимальное развитие систем газоснабжения / М.: Наука, 1981. 168 с.
  25. Ставровский Е.Р. Обеспечение надежности при проектировании и планировании развития единых систем нефте- и газоснабжения: Автореф. дис. … д-ра техн. наук. М.; ЭНИН им. Г.М Кржижановского, 1985. –36 с.
  26. Юфа А.И., Носулько Д.Р. Комплексная оптимизация теплоснабжения / Киев: Техника, 1988, 134 с.
  27. Меренков А.П., Сеннова Е.В., Сумароков В.Г. Математическое моделирование и оптимизация систем тепло-, водо-, нефте- и газоснабжения / Новосибиск: Наука, 1992. 407 с.
  28. Канторович Л.В. Математические методы организации и планирования производства. – Ленинград: Ленингр. гос. ун-т, 1939. – 68 с.
  29. Penkovskii A.V., Khamisov O.V. Calculation of Nodal Prices for Heat Energy in Heat Supply Systems// E3S Web of Conferences- ENERGY-21: Sustainable Development & Smart Management, 2020, vol. 209, p. 1–5.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (170KB)
3.

Download (136KB)
4.

Download (295KB)
5.

Download (384KB)
6.

Download (138KB)
7.

Download (251KB)
8.

Download (228KB)

Copyright (c) 2023 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».