Применим для АК «Универсал» методику прогнозирования уровня спотовых цен на электроэнергию для решения проблем энергоснабжения крупных горно-металлургических предприятий, отличающаяся:
- применением стохастического дифференциального исчисления для прогнозирования уровня цен на электроэнергию в условиях ОРЭ;
- применением R/S анализа для финансовых последовательностей;
- разработаны алгоритмы и написаны соответствующие программы реализующие модель прогнозирования уровня спотовых цен.
Энергоснабжающая компания холдинга является субъектом оптового рынка. Для решения проблемы прогнозирования спотовых цен на электроэнергию автором предлагается следующая методика основанная на теории стохастического дифференциального исчисления. В качестве базисной последовательности используется модель броуновского движения, предложенного Л. Башелье и расширенная К. Ито. Мысль о том, что логарифмы цен подчиняются данной зависимости (винеровскому процессу) получила затем свое развитие в работе нобелевского лауреата П. Самуэльсона, введшего в финансовую теорию и практику понятие экономического броуновского движения.
Представим процесс описывающий динамику спотовых цен на электроэнергию в виде суммы циклической и стохастической составляющей:
,
(1)
где циклическая, стохастическая составляющая.
Циклическая составляющая объясняет свойства финансового ряда следовать некоторым ритмам, циклам, трендам, выявление которых дает основу для прогнозирования движения уровня спотовых цен. Стохастическая составляющая тот факт, что последовательность изменения финансовой характеристики носит случайный характер.
Стохастическую составляющую цены за 1 МВт-ч электроэнергии запишем в виде стохастического дифференциального уравнения
(2)
Точное решение уравнения (2) имеет вид:
(3)
где , - показатель Харста. В ходе доказательства приведенного в работе получили:
,
(4)
Для проверки гипотезы о применимости базовой модели использовали методы R/S анализа, необходимого для установления значения показателя Харста и позволяет выявить в статистических данных такие свойства как кластерность, тенденцию следовать по направлению тренда, фрактальность и др. Критерием применимости базисной модели служит отношение:
(5)
В ходе работы получили следующие результаты: , . Расхождение значений левой и правой части критерия (5) в 8,7% является допустимой для методов R/S анализа. Таким образом подтвердилась гипотеза о том, что изменение спотовых цен на электроэнергию в условиях оптового рынка электроэнергии подчиняется диффузионной модели, являющейся стохастической моделью непрерывного времени.
Согласно центральной предельной теореме, показатель Харста для общих моделей берется равным 0,5, например в модели Блэка и Шоулса, за что они не раз подвергались критике, т.к. при рассмотрении реальных финансовых последовательностей наблюдается некоторое отклонение от нормального распределения колебаний цен.
Рисунок 2 - Прогноз изменения спотовой цены 1 МВт-ч электроэнергии на сутки вперед.
Для условий российского оптового рынка электроэнергии в условиях реформирования было установлено значение показателя Харста =0,65. Это означает, что для процесса динамики движения спотовых цен характерно следующее: сильное последствие, сильная память и настойчивость (рисунок 2). Таким образом, подтверждается факт существования оптового рынка электроэнергии как все еще полностью не конкурентного. Погрешность вычисления не превышает 2,5%. Приведенные на рисунке 2 результаты показывают прогнозируемые изменения значений спотовых цен в течении суток.
Данный график отражает динамику равновесных цен на ОРЭ в результате особенностей режима работы генерирующего оборудования, сложившегося спроса и предложения на электроэнергию, что говорит о применимости разработанной модели прогноза для сложившихся условий в ходе реформирования электроэнергетики.
В ходе разработки оптимального варианта энергоснабжения крупных предприятий горно-металлургического комплекса построена, алгоритмизирована и реализована модель, которая позволяет определить оптимальный тариф на электроэнергию и плату за резерв для структур входящих в холдинг, с учетом минимизации ущерба от возможного прекращения электроснабжения потребителя.
Предприятия - потребители энергоносителей настороженно относятся к проводимым реформам электроэнергетики и не имеют ясных ориентиров относительно своего поведения в новых условиях. Разработка энергетической стратегии холдинга является адекватной реакцией на проблему электроснабжения крупных предприятий горно-металлургического комплекса. Базовой ценностью либерализованного рынка электроэнергии является свобода потребительского выбора. В разработанной стратегии оптимальное поведение потребителя энергии определяется как стремление максимально использовать преимущества и возможности энергорынков, собственных генерирующих мощностей, а также методов и рекомендаций по энергосбережению для сокращения издержек энергоснабжения. Разработанная модель, позволяющая определить оптимальные параметры электроснабжения, является статической. Это обусловлено тем, что энергетическое оборудование имеет длительные сроки выхода в рабочий режим, в месте тем либерализация электроэнергетики влечет либерализацию рынка газа, данный процесс сильно повлияет на расчет сроков окупаемости генерирующего оборудования.
Целью модели является возможность рассчитать оптимальную стоимость электроэнергии предприятия холдинга, с учетом определения объема электроэнергии покупаемой на спотовом рынке, объема электроэнергии покупаемой на рынке двусторонних договоров, объема собственной генерируемой электроэнергии, определить оптимальный тариф на электроэнергию и плату за резерв для структур, входящих в холдинг, с учетом минимизации ущерба от возможного прекращения электроснабжения потребителя.
В соответствии с существующим законодательством РФ в области энергетики, а также принятой величиной резерва собственных генерирующих мощностей в 10%, функция минимизации имеет вид:
где - итоговая цена электроэнергии для промышленного предприятия, руб/(МВт-ч);
- электропотребление промышленного предприятия, МВт-ч;
- цена электроэнергии при покупке на спотовом рынке, руб/(МВт-ч);
- объем закупаемой электроэнергии на спотовом рынке, МВт-ч;
- цена электроэнергии при покупке на рынке двусторонних договоров, руб/(МВт-ч);
- объем закупаемой электроэнергии на рынке двусторонних договоров, МВт-ч;
- тариф на собственную электроэнергию, руб/(МВт-ч);
- объем генерируемой электроэнергии, МВт-ч;
- стоимость резерва электроэнергии, руб/(МВт-ч);
- объем резерва, МВт-ч;
- удельный ущерб от перерыва электроснабжения, руб/(МВт-ч);
- коэффициент независимости электропотребления, %.
В ходе моделирования выявлены два направления:
- Направление, ориентированное на покупку электроэнергии на ОРЭ, с учетом резервирования энергоснабжения, путем собственной генерации.
- Направление, ориентированное на собственную генерацию электрической энергии, с учетом резервирования путем покупки на ОРЭ.
Таблица 1 - Изменение выходных параметров модели в зависимости от изменения установленного тарифа на собственную электроэнергию (направление 1).
, руб/(МВт-ч) , МВт-ч , МВт-ч , МВт-ч , МВт-ч , руб
, %
500 1284,31 142,70 65,69 7,30 549,765 4,87
600 1278,09 142,01 71,91 7,99 544,850 5,33
641 1275,58 141,73 74,42 8,27 557,199 5,51
700 1271,99 141,33 78,00 8,67 560,844 5,78
750 1268,97 140,97 81,03 9,00 564,176 6,00
800 1265,95 140,66 84,05 9,34 567,73 6,22
900 1259,97 140,00 90,03 10,00 575,496 6,67
1000 1254,05 139,34 95,95 10,66 584,129 7,11
При этом коэффициент независимости электропотребления по первому варианту не превышает 10%, по второму превышает 90%. Разработанный алгоритм и программа расчета позволяет определить оптимальный вариант электроснабжения холдинга. Результаты расчетов для варианта электропотребления в 1500 МВт представлены в таблицах 1-2.
Расчетами установлено, что оптимальная ставка тарифа на электроэнергию составила 641 руб. за МВт-ч., а цена электроэнергии для корпоративной структуры 557,199 руб. за МВт-ч. Для сравнения второй вариант представлен в таблице 2.
Таблица 2 - Изменение выходных параметров модели в зависимости от изменения установленного тарифа на собственную электроэнергию (направление 2).
, руб/(МВт-ч) , МВт-ч , МВт-ч , МВт-ч , МВт-ч , руб
, %
500 65,69 7,30 1284,31 142,70 502,545 95,13
600 72,01 8,00 1278,00 142,00 597,456 94,67
641 74,55 8,28 1275,45 141,72 636,102 94,48
700 78,20 8,69 1271,80 141,31 691,445 94,21
750 81,27 9,03 1268,73 140,97 738,099 93,98
800 84,33 9,37 1265,67 140,63 784,528 93,75
900 90,41 10,05 1259,59 139,955 876,716 93,30
1000 96,42 10,71 1253,58 139,29 968,024 92,86
Расчетами установлено, что оптимальная ставка тарифа на электроэнергию составила 641 руб. за МВт-ч., а цена электроэнергии для корпоративной структуры 636,102 руб. за МВт-ч.
Расчеты показывают, что оптимальная цена электроэнергии выгоднее для крупного промышленного субъекта при первом направлении (таблица 1). Это обусловлено тем, что на рынке присутствуют производители дешевой электроэнергии, такие как АЭС и ГЭС.
Исходя из этого, применение данного комплекса мер, позволит оптимально управлять электроснабжением крупных корпоративных структур в условиях сложившегося положения входе реформирования электроэнергетики.
Похожие рефераты:
|
Дипломные работы 
