Цю статтю треба для відповідності Вікіпедії. |
Енергетичне моделювання або моделювання енергетичної системи — процес побудови комп'ютерних моделей енергетичних систем для того, щоб проаналізувати їх. Такі моделі часто використовують аналіз сценарію для вивчення різноманітних припущень про технічні та економічні умови під час дії. Результати можуть показати ефективність системи, викиди парникових газів, загальні фінансові витрати, використання природних ресурсів та енергоефективність досліджуваної системи. Застосовується широкий спектр методів, починаючи від повністю економічного до повністю інженерного. Математична оптимізація часто використовується для визначення, в якомусь сенсі, найменшої вартості. Моделі можуть бути міжнародними, регіональними, національними, міськими чи автономними. Уряди підтримують національне енергетичне моделювання для розвитку енергетичної політики.
Енергетичне моделювання, як правило, покликані сприяти різним системним операціями, інженерне проектування або розробки енергетичної політики. Енергетичне моделювання окремої будівлі очевидно виключені, хоча вони також іноді називаються енергетичними моделями. Інтегровані моделі в стилі Міжурядової групи експертів з питань змін клімату (МГЕЗК, від англ. IPCC - Intergovernmental Panel on Climate Change), які також мають уявлення про світову енергетичну систему і використовуються для вивчення глобальних шляхів трансформації до 2050 або 2100.
Енергетичне моделювання набуває все більшого значення, так як важливість пом'якшення наслідків зміни клімату стала більш важливою. Сектор енергозабезпечення є найбільшим джерелом глобальних викидів парникових газів. МГЕЗК повідомляє, що пом'якшення наслідків зміни клімату потребує кардинальної зміни системи енергопостачання, в тому числі включаючи заміну неосвоєної (окрім процесу захоплення та зберігання вуглецю) технології переробки викопного палива на альтернативи з низьким рівнем викиду парникових газів.
Типи моделей
Використовуються найрізноманітніші типи моделей. Моделям, взагалі, може знадобитись захопити складну динаміку, таку як:
- робота енергетичної системи
- технологія обороту запасів
- інноваційні технології
- поведінка компанії і домашнього господарства
- енергетичні і не енергетичні капіталовкладення та динаміка корегування ринку праці, які ведуть до економічної реконструкції
- розгортання структури і міського планування
Моделі можуть бути обмежені певним електричним сектором, або можуть спробувати охопити всю енергетичну систему.
Більшість енергетичних моделей використовуються для аналізу сценарію. Сценарій — це послідовний набір припущень про можливу систему. Нові сценарії тестують для порівняння щодо базового сценарію — зазвичай буденна справа — і відзначають відмінність в результатах
Важливим фактором є часовий горизонт моделі. Однорічні моделі — встановлені або в сьогодні або в майбутньому (скажімо, у 2050) — припускають не розвиток структури капіталу, натомість зосереджуються на оперативній динаміці системи. Однорічні моделі зазвичай мають вбудовані значні часові (зазвичай погодинний дозвіл) і технічні деталі (наприклад, окремі фабрики і лінії трансмісій). Довготривалі моделі — які тривають протягом одного або декількох десятиліть (від нині і, скажімо, до 2050 г.) — намагаються інкапсулювати структурну еволюцію системи і використовуються для вивчення проблем розширення потужностей і переходу енергосистеми.
Моделі часто використовують математичну оптимізацію для вирішення надлишку в специфікації системи. Деякі з використовуваних методів є наслідком дослідження операцій. Більшість покладається на лінійне програмування (в тому числі програмування зі змішаними цілими числами), хоча деякі використовують нелінійне програмування. Обчислювачі можуть використовувати класичну або генетичну оптимізацію, такі як KMA-СЕ (Коваріаційна матриця Адаптації — стратегія еволюції, від англ. CMA-ES — Covariance Matrix Adaptation — Evolution Strategy). Моделі можуть бути рекурсиво-динамічними, такими, що послідовно вирішують для кожного часового інтервалу, а, отже, розвиваються з часом. Або ж вони можуть бути оформлені у вигляді однієї майбуньої міжчасової проблеми, і тим самим припускати, ідеальні передбачення. Однорічні інженерні моделі, як правило, намагаються мінімізувати короткострокові фінансові витрати, в той час як однорічні ринкові моделі використовувати оптимізацію для визначення ринкового клірингу. Довгострокові моделі, як правило, охоплюють кілька десятиліть, намагаються звести до мінімуму як короткострокові, так і довгострокові витрати як однієї міжчасової проблеми.
Попит (або домен кінцевого користувача) історично отримав відносно мало уваги, часто моделюється лише проста крива попиту. Криві споживання енергії кінцевого користувача, принаймні в короткостроковій перспективі, як правило, виявляються вельми нееластичними.
Поступово, як нестійкі джерела енергії та управління попитом на енергію стають все більш вагомим, моделі повинні були запровадити погодинний тимчасовий дозвіл, щоб краще фіксувати їхню динаміку в реальному часі. Довгострокові моделі часто обмежені розрахунками з щорічними інтервалами, на основі типових денних профілів, і, отже, менш підходить для систем зі значною зміною обновлюваної енергії.
Реалізація мов включає GAMS, MathProg, MATLAB, Python, R, Fortran, Java, C, C ++ і Vensim. Іноді використовуються електронні таблиці.
Інтегровані МГЕЗК моделі поєднують в собі спрощені під моделі світової економіки, сільського господарства та землекористування, а також глобальної кліматичної системи на додаток до світової енергетичної системи. Наприклад, Глобальну модель зміни оцінювання, повідомлення і нагадування.
Опубліковані дослідження з моделювання енергетичної системи були зосереджені на методах, загальній класифікації, огляді, децентралізованому плануванні, методах моделювання, поновлюваних джерелах енергії, політики галузевої енергоефективності, інтеграції електричних засобів транспорту, міжнародному розвитку, і на використанні багаторівневих моделей для підтримки політики захисту клімату. Дослідники проекту шляхів повної декарбонізації також проаналізували моделі типологій. Документ 2014 року описує задачі моделювання у майбутньому, оскільки енергетичні системи стають все більш складними, а людський і соціальний фактори стають все більш актуальними.
Моделі електроенергетичного сектора
Моделі сектора електроенергії використовуються для моделювання електроенергетичних систем. Масштаби можуть бути національними або регіональними, в залежності від обставин. Наприклад, з огляду на наявність міжнаціональних зв'язку, європейська система західної електроенергії може бути змодельована в повному обсязі.
Інженерні моделі, як правило, містять хорошу характеристику використаних технологій, в тому числі мережі передачі змінного струму високої напруги, де це необхідно. Деякі моделі (наприклад, моделі для Німеччини) можуть приймати одну загальну шину або «мідну пластину», де решітка є сильною. Попит в сфері моделювання електроенергетичного сектора, як правило, представлений в профілі фіксованого навантаження.
Ринкові моделі, крім того, являють собою переважаючий ринок електроенергії, який може включати в себе вузлове ціноутворення.
Теорія ігор і модель на основі агентів використовуються для збору і вивчення стратегічної поведінки на ринках електроенергії.
Моделі енергосистеми
На додаток до галузі електроенергетики, енергосистема модель включає в себе тепло, газ, мобільність і інші сектори, якщо це потрібно. Моделі енергосистем часто національний характер, але може бути й муніципальними (міським) або міжнародними.
Так звані спадні моделі цілковито економічного характеру за походженням і базуються на частковій або повній рівновазі. Моделі загальної рівноваги мають спеціалізовану діяльність і вимагають чітко визначених алгоритмів. Частково рівноважні моделі є більш поширеними.
Так звані висхідні моделі захоплюють інженерію і часто опираються на методи з дослідницьких операцій. Окремі заводи характеризуються їхніми кривими ефективності (також відомі як вхідні / вихідні відносини), номінальна потужність, інвестиційні витрати (CAPEX) і експлуатаційні витрати (OPEX). В деяких моделях ці параметри залежать від зовнішніх умов, таких як температура навколишнього середовища.
Виробництво гібридних: моделей зверху вниз / знизу вверх, щоб захопити як економіку та інженерію, виявилося складним завданням.
Штатні моделі
Вони, як правило, у віданні національних урядів:
LEAP
LEAP (Альтернативна енергетична система планування на великих відстанях) являє собою програмний інструмент для аналізу енергетичної політики і оцінки пом'якшення наслідків зміни клімату. LEAP була розроблена в SEI Центрі Стокгольмського Інституту навколишнього середовища в США. LEAP може бути використана для вивчення міських, загальнодержавних, національних і регіональних енергетичних систем. LEAP зазвичай використовується для прогнозування досліджень, які триватимуть приблизно від 20 до 50 років. Велика частина розрахунків відбувається інтервалом в один рік. LEAP дозволяє аналітикам політикам створювати й оцінювати альтернативні сценарії і порівняти їх енергетичні потреби, соціальні витрати і вигоди, а також вплив на навколишнє середовище.
MARKAL/TIMES
MARKAL (Allocation MARKET) являє собою інтегровану платформу енергетичних систем моделювання, що використовуються для аналізу енергетичних, економічних і екологічних проблем на глобальному, національному та муніципальному рівні за період до декількох десятиліть. MARKAL може бути використана для кількісної оцінки взаємодії опцій політики, технічного розвитку і виснаження природних ресурсів. Програмне забезпечення було розроблене Програмою аналізу систем енергетичних технологій (ETSAP) Міжнародного енергетичного агентства (МЕА), протягом майже 20 років.
TIMES (Інтегрована система MARKAL-EFOM є еволюцією MARKAL — обидві енергетичні моделі мають багато подібного. TIMES замінила MARKAL в 2008 році. Обидві моделі є технологічно точними, динамічними моделями часткової рівноваги на ринках енергетики. В обох випадках рівновага визначається шляхом максимізації загальної користі і для споживачів і для виробників за допомогою лінійного програмування. І MARKAL і TIMES написані в Гамс.
Генератор моделі TIMES також був розроблений в рамках технології програмної системи аналізу енергії (ETSAP). TIMES поєднує в собі два різних, але доповнюючих один одного, системні підходи до моделювання енергії — інженерний і економічний підхід. TIMES використовує технологію моделі генератора «від низу до верху», яка використовує лінійне програмування для одержання найменшої вартості енергетичної системи, оптимізованої відповідно до числа певних обмежень користувача, від середньо- до довготривалого. Він використовується для «дослідження можливих майбутніх енергоносіїв на основі різних сценаріїв».
Станом на 2015 рік, моделі генераторів MARKAL і TIMES використовуються в 177 установах в більш ніж в 70 країнах.
NEMS
NEMS (англ. National Energy Modeling System — Національна система енергетичної моделі) є давньою моделлю державної політики Сполучених Штатів, за якою працює Департамент енергетики (DOE). НЕМС обчислює рівну ціну на паливо і потрібну кількість для енергетичного сектора США. Для цього, програмне забезпечення циклічно вирішує послідовність лінійних програм і нелінійних рівнянь. НЕМС використовується для моделювання попиту, зокрема, щоб визначити вибір споживачем технологій в житловому і комерційному секторах.
NEMS використовується для створення Щорічного енергетичного результату — наприклад, в 2015 році.
Критика
Енергетичні моделі державної політики були піддані критиці за те, що недостатньо прозорі. Код і дані багатьох джерел повинні хоча б бути доступні для експертної оцінки, якщо не опубліковані. З метою підвищення прозорості та громадського визнання, деякі моделі проводяться у вигляді програмних проектів з відкритим вихідним кодом, часто розвиваються різноманітні співтовариства, коли вони починають діяти. OSeMOSYS є одним з таких товариств.
Див. також
- Climate change mitigation — actions to limit long-term climate change
- Climate change mitigation scenarios — possible futures in which global warming is reduced by deliberate actions
- Economic model
- Energy system — the interpretation of the energy sector in system terms
- Energy Modeling Forum — a Stanford University-based modeling forum
- Open Energy Modelling Initiative — an open source energy modeling initiative, centered on Europe
- Open energy system databases — database projects which collect, clean, and republish energy-related datasets
- Open energy system models — a review of energy system models that are also open source
Моделі
- ACEGES — a global agent-based computational economics model
- iNEMS (Integrated National Energy Modeling System) — a national energy model for China
- MARKAL — an energy model
- NEMS — the US government national energy model
- Prospective Outlook on Long-term Energy Systems (POLES) — an energy sector world simulation model
Примітки
- Bruckner, Thomas; Bashmakov, Igor Alexeyevic; Mulugetta, Yacob та ін. (2014). Chapter 7: Energy systems. У IPCC (ред.). (PDF). Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA: Cambridge University Press. с. 511—597. ISBN . Архів оригіналу (PDF) за 22 листопада 2018. Процитовано 9 травня 2016.
- Pye, Steve; Bataille, Chris (2016). Improving deep decarbonization modelling capacity for developed and developing country contexts. Climate Policy. 16 (S1): S27—S46. doi:10.1080/14693062.2016.1173004.
- acatech; Lepoldina; Akademienunion, ред. (2016). (PDF). Berlin, Germany: acatech – National Academy of Science and Engineering. ISBN . Архів оригіналу (PDF) за 6 жовтня 2016. Процитовано 19 грудня 2016.
- Lunz, Benedikt; Stöcker, Philipp; Eckstein, Sascha; Nebel, Arjuna; Samadi, Sascha; Erlach, Berit; Fischedick, Manfred; Elsner, Peter; Sauer, Dirk Uwe (2016). Scenario-based comparative assessment of potential future electricity systems – A new methodological approach using Germany in 2050 as an example. Applied Energy. 171: 555—580. doi:10.1016/j.apenergy.2016.03.087.
- Riahi, Keywan; Dentener, Frank; Gielen, Dolf; Grubler, Arnulf; Jewell, Jessica; Klimont, Zbigniew; Krey, Volker; McCollum, David; Pachauri, Shonali; Rao, Shilpa; Ruijven, Bas van; Vuuren, Detlef P van; Wilson, Charlie (2012). Chapter 17: Energy pathways for sustainable development. У Gomez-Echeverri, L; Johansson, TB; Nakicenovic, N; Patwardhan, A (ред.). Global energy assessment: toward a sustainable future. Laxenburg, Austria, Cambridge, UK, and New York, NY, USA: and Cambridge University Press. с. 1203—1306. Процитовано 11 травня 2016.
- Bauer, Nico; Mouratiadou, Ioanna; Luderer, Gunnar; Baumstark, Lavinia; Brecha, Robert J; Edenhofer, Ottmar; Kriegler, Elmar (2016). (PDF). . 136 (1): 69—82. doi:10.1007/s10584-013-0901-6. Архів оригіналу (PDF) за 27 січня 2017. Процитовано 10 травня 2016.
- Bahn, O; Haurie, A; Zachary, DS (May 2005). Mathematical modeling and simulation methods in energy systems. (PDF). Oxford, UK: EOLSS Publishers. ISSN 0711-2440. Архів оригіналу (PDF) за 16 червня 2021. Процитовано 25 жовтня 2016.
- Van Beeck, Nicole MJP (August 1999). (PDF). Tilburg, Netherlands: Tilburg University, Faculty of Economics and Business Administration. Архів оригіналу (PDF) за 27 січня 2017. Процитовано 25 жовтня 2016.
- Bhattacharyya, Subhes C; Timilsina, Govinda R (23 November 2010). (PDF). International Journal of Energy Sector Management. 4 (4): 494—518. doi:10.1108/17506221011092742. ISSN 1750-6220. Архів оригіналу (PDF) за 20 грудня 2016. Процитовано 13 грудня 2016.
- Hiremath, RB; Shikha, S; Ravindranath, NH (2007). Decentralized energy planning: modeling and application — a review. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 11 (5): 729—752. doi:10.1016/j.rser.2005.07.005.
- Jebaraj, S; Iniyan, S (August 2006). (PDF). Renewable and Sustainable Energy Reviews. 10 (4): 281—311. doi:10.1016/j.rser.2004.09.004. Архів оригіналу (PDF) за 4 листопада 2021. Процитовано 2 березня 2013.
- Connolly, David; Lund, Henrik; Mathiesen, Brian Vad; Leahy, Marti (2010). A review of computer tools for analysing the integration of renewable energy into various energy systems. Applied Energy. 87 (4): 1059—1082. doi:10.1016/j.apenergy.2009.09.026.
- Mundaca, Luis; Neij, Lena; Worrell, Ernst; McNeil, Michael A (1 August 2010). Evaluating energy efficiency policies with energy-economy models — Report number LBNL-3862E. Berkeley, CA, US: Ernest Orlando Lawrence Berkeley National Laboratory. doi:10.1146/annurev-environ-052810-164840. 1001644. Процитовано 4 листопада 2016.
- Mundaca, Luis; Neij, Lena; Worrell, Ernst; McNeil, Michael A (2010). Evaluating energy efficiency policies with energy-economy models. Annual Review of Environment and Resources. 35 (1): 305—344. doi:10.1146/annurev-environ-052810-164840. ISSN 1543-5938.
- Mahmud, Khizir; Town, Graham E (15 June 2016). A review of computer tools for modeling electric vehicle energy requirements and their impact on power distribution networks. Applied Energy. 172: 337—359. doi:10.1016/j.apenergy.2016.03.100.
- van Ruijven, Bas; Urban, Frauke; Benders, René MJ; Moll, Henri C; van der Sluijs, Jeroen P; de Vries, Bert; van Vuuren, Detlef P (December 2008). (PDF). World Development. 36 (12): 2801—2821. doi:10.1016/j.worlddev.2008.01.011. ISSN 0305-750X. Архів оригіналу (PDF) за 27 січня 2017. Процитовано 25 жовтня 2016.
- Unger, Thomas; Springfeldt, Per Erik; Tennbakk, Berit; Ravn, Hans; Havskjold, Monica; Niemi, Janne; Koljonen, Tiina; Fritz, Peter; Koreneff, Göran; Rydén, Bo; Lehtilä, Antti; Sköldberg, Håkan; Jakobsson, Tobias; Honkatukia, Juha (2010). (PDF). Stockholm, Sweden: Elforsk. ISBN . Архів оригіналу (PDF) за 15 листопада 2016. Процитовано 14 листопада 2016.
- Pfenninger, Stefan; Hawkes, Adam; Keirstead, James (May 2014). (PDF). Renewable and Sustainable Energy Reviews. 33: 74—86. doi:10.1016/j.rser.2014.02.003. ISSN 1364-0321. Архів оригіналу (PDF) за 4 листопада 2021. Процитовано 14 березня 2017.
- David, AK; Wen, Fushuan (16–20 July 2000). Strategic bidding in competitive electricity markets: a literature survey. Power Engineering Society Summer Meeting – Volume 4. Seattle, WA, USA: IEEE. doi:10.1109/PESS.2000.866982. ISBN .
- Sensfuß, Frank; Ragwitz, Mario; Genoese, Massimo; Möst, Dominik (2007). (PDF). Karlsruhe, Germany: Fraunhofer ISI. Архів оригіналу (PDF) за 4 листопада 2018. Процитовано 9 травня 2016.
- Weidlich, Anke; Veit, Daniel (2008). A critical survey of agent-based wholesale electricity market models. . 30 (4): 1728—1759. doi:10.1016/j.eneco.2008.01.003.
- Abrell, Jan; Weigt, Hannes (2012). Combining energy networks. . Т. 12, № 3. с. 377—401. doi:10.1007/s11067-011-9160-0.
- Bruckner, Thomas; Morrison, Robbie; Handley, Chris; Patterson, Murray (2003). (PDF). Annals of Operations Research. 121 (1-4): 151—180. doi:10.1023/A:1023359303704. Архів оригіналу (PDF) за 12 травня 2016. Процитовано 8 травня 2016.
- Böhringer, Christoph; Rutherford, Thomas F (2008). Combining bottom-up and top-down. . 30 (2): 574—596. doi:10.1016/j.eneco.2007.03.004.
- SEI (May 2012). (PDF). Somerville, MA, USA: (SEI) US Center. Архів оригіналу (PDF) за 8 серпня 2017. Процитовано 4 травня 2016.
- . Архів оригіналу за 20 травня 2020. Процитовано 4 травня 2016.
- (PDF). 2009. Архів оригіналу (PDF) за 13 липня 2019. Процитовано 31 жовтня 2016.
- . Архів оригіналу за 12 травня 2020. Процитовано 31 жовтня 2016.
- Loulou, Richard; Remne, Uwe; Kanudia, Amit; Lehtila, Antti; Goldstein, Gary (April 2005). (PDF). Energy Technology Systems Analysis Programme (ETSAP). Архів оригіналу (PDF) за 13 липня 2019. Процитовано 31 жовтня 2016.
- Giannakidis, George; Labriet, Maryse; Gallachóir, Brian Ó; Tosato, GianCarlot, ред. (2015). Informing energy and climate policies using energy systems models: insights from scenario analysis increasing the evidence base. Cham, Switzerland: Springer International Publishing. doi:10.1007/978-3-319-16540-0. ISBN .
- Gabriel, Steven A; Kydes, Andy S; Whitman, Peter (1999). . . 49 (1): 14—25. doi:10.1287/opre.49.1.14.11195. Архів оригіналу за 15 листопада 2020. Процитовано 9 травня 2016.
- Wilkerson, Jordan T; Cullenward, Danny; Davidian, Danielle; Weyant, John P (2013). End use technology choice in the National Energy Modeling System (NEMS): an analysis of the residential and commercial building sectors (PDF). . 40: 773—784. doi:10.1016/j.eneco.2013.09.023. Процитовано 9 травня 2016.
- (PDF). Washington, DC, USA: US Energy Information Administration, Office of Integrated and International Energy Analysis, US Department of Energy. April 2015. Архів оригіналу (PDF) за 8 листопада 2016. Процитовано 9 травня 2016.
- acatech; Lepoldina; Akademienunion, ред. (2016). (PDF). Berlin, Germany: acatech — National Academy of Science and Engineering. ISBN . Архів оригіналу (PDF) за 21 грудня 2016. Процитовано 19 грудня 2016.
- Howells, Mark; Rogner, Holger; Strachan, Neil; Heaps, Charles; Huntington, Hillard; Kypreos, Socrates; Hughes, Alison; Silveira, Semida; DeCarolis, Joe; Bazillian, Morgan; Roehrl, Alexander (2011). OSeMOSYS: the open source energy modeling system: an introduction to its ethos, structure and development. Energy Policy. 39 (10): 5850—5870. doi:10.1016/j.enpol.2011.06.033.
- . Архів оригіналу за 7 березня 2022. Процитовано 8 травня 2016.
Посилання
- COST TD1207 Mathematical Optimization in the Decision Support Systems for Efficient and Robust Energy Networks wiki [ 27 січня 2017 у Wayback Machine.] — a typology for optimization models
- EnergyPLAN [ 6 березня 2022 у Wayback Machine.] — a freeware energy model from the Department of Development and Planning, Aalborg University, Denmark
- Open Energy Modelling Initiative open models page [ 27 січня 2017 у Wayback Machine.] — a list of open energy models
- Тичковський Р., Цегелик Г. Математичне моделювання оптимального використання потужностей еом в обчислювальних мережах Львів 2003, Вісник ЛНУ. ім. І.Франка
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Cyu stattyu treba vikifikuvati dlya vidpovidnosti standartam yakosti Vikipediyi Bud laska dopomozhit dodavannyam dorechnih vnutrishnih posilan abo vdoskonalennyam rozmitki statti Energetichne modelyuvannya abo modelyuvannya energetichnoyi sistemi proces pobudovi komp yuternih modelej energetichnih sistem dlya togo shob proanalizuvati yih Taki modeli chasto vikoristovuyut analiz scenariyu dlya vivchennya riznomanitnih pripushen pro tehnichni ta ekonomichni umovi pid chas diyi Rezultati mozhut pokazati efektivnist sistemi vikidi parnikovih gaziv zagalni finansovi vitrati vikoristannya prirodnih resursiv ta energoefektivnist doslidzhuvanoyi sistemi Zastosovuyetsya shirokij spektr metodiv pochinayuchi vid povnistyu ekonomichnogo do povnistyu inzhenernogo Matematichna optimizaciya chasto vikoristovuyetsya dlya viznachennya v yakomus sensi najmenshoyi vartosti Modeli mozhut buti mizhnarodnimi regionalnimi nacionalnimi miskimi chi avtonomnimi Uryadi pidtrimuyut nacionalne energetichne modelyuvannya dlya rozvitku energetichnoyi politiki Energetichne modelyuvannya yak pravilo poklikani spriyati riznim sistemnim operaciyami inzhenerne proektuvannya abo rozrobki energetichnoyi politiki Energetichne modelyuvannya okremoyi budivli ochevidno viklyucheni hocha voni takozh inodi nazivayutsya energetichnimi modelyami Integrovani modeli v stili Mizhuryadovoyi grupi ekspertiv z pitan zmin klimatu MGEZK vid angl IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change yaki takozh mayut uyavlennya pro svitovu energetichnu sistemu i vikoristovuyutsya dlya vivchennya globalnih shlyahiv transformaciyi do 2050 abo 2100 Energetichne modelyuvannya nabuvaye vse bilshogo znachennya tak yak vazhlivist pom yakshennya naslidkiv zmini klimatu stala bilsh vazhlivoyu Sektor energozabezpechennya ye najbilshim dzherelom globalnih vikidiv parnikovih gaziv MGEZK povidomlyaye sho pom yakshennya naslidkiv zmini klimatu potrebuye kardinalnoyi zmini sistemi energopostachannya v tomu chisli vklyuchayuchi zaminu neosvoyenoyi okrim procesu zahoplennya ta zberigannya vuglecyu tehnologiyi pererobki vikopnogo paliva na alternativi z nizkim rivnem vikidu parnikovih gaziv Tipi modelejVikoristovuyutsya najriznomanitnishi tipi modelej Modelyam vzagali mozhe znadobitis zahopiti skladnu dinamiku taku yak robota energetichnoyi sistemi tehnologiya oborotu zapasiv innovacijni tehnologiyi povedinka kompaniyi i domashnogo gospodarstva energetichni i ne energetichni kapitalovkladennya ta dinamika koreguvannya rinku praci yaki vedut do ekonomichnoyi rekonstrukciyi rozgortannya strukturi i miskogo planuvannya S28 S29 Modeli mozhut buti obmezheni pevnim elektrichnim sektorom abo mozhut sprobuvati ohopiti vsyu energetichnu sistemu Bilshist energetichnih modelej vikoristovuyutsya dlya analizu scenariyu Scenarij ce poslidovnij nabir pripushen pro mozhlivu sistemu Novi scenariyi testuyut dlya porivnyannya shodo bazovogo scenariyu zazvichaj budenna sprava i vidznachayut vidminnist v rezultatah Vazhlivim faktorom ye chasovij gorizont modeli Odnorichni modeli vstanovleni abo v sogodni abo v majbutnomu skazhimo u 2050 pripuskayut ne rozvitok strukturi kapitalu natomist zoseredzhuyutsya na operativnij dinamici sistemi Odnorichni modeli zazvichaj mayut vbudovani znachni chasovi zazvichaj pogodinnij dozvil i tehnichni detali napriklad okremi fabriki i liniyi transmisij Dovgotrivali modeli yaki trivayut protyagom odnogo abo dekilkoh desyatilit vid nini i skazhimo do 2050 g namagayutsya inkapsulyuvati strukturnu evolyuciyu sistemi i vikoristovuyutsya dlya vivchennya problem rozshirennya potuzhnostej i perehodu energosistemi Modeli chasto vikoristovuyut matematichnu optimizaciyu dlya virishennya nadlishku v specifikaciyi sistemi Deyaki z vikoristovuvanih metodiv ye naslidkom doslidzhennya operacij Bilshist pokladayetsya na linijne programuvannya v tomu chisli programuvannya zi zmishanimi cilimi chislami hocha deyaki vikoristovuyut nelinijne programuvannya Obchislyuvachi mozhut vikoristovuvati klasichnu abo genetichnu optimizaciyu taki yak KMA SE Kovariacijna matricya Adaptaciyi strategiya evolyuciyi vid angl CMA ES Covariance Matrix Adaptation Evolution Strategy Modeli mozhut buti rekursivo dinamichnimi takimi sho poslidovno virishuyut dlya kozhnogo chasovogo intervalu a otzhe rozvivayutsya z chasom Abo zh voni mozhut buti oformleni u viglyadi odniyeyi majbunoyi mizhchasovoyi problemi i tim samim pripuskati idealni peredbachennya Odnorichni inzhenerni modeli yak pravilo namagayutsya minimizuvati korotkostrokovi finansovi vitrati v toj chas yak odnorichni rinkovi modeli vikoristovuvati optimizaciyu dlya viznachennya rinkovogo kliringu Dovgostrokovi modeli yak pravilo ohoplyuyut kilka desyatilit namagayutsya zvesti do minimumu yak korotkostrokovi tak i dovgostrokovi vitrati yak odniyeyi mizhchasovoyi problemi Popit abo domen kincevogo koristuvacha istorichno otrimav vidnosno malo uvagi chasto modelyuyetsya lishe prosta kriva popitu Krivi spozhivannya energiyi kincevogo koristuvacha prinajmni v korotkostrokovij perspektivi yak pravilo viyavlyayutsya velmi neelastichnimi Postupovo yak nestijki dzherela energiyi ta upravlinnya popitom na energiyu stayut vse bilsh vagomim modeli povinni buli zaprovaditi pogodinnij timchasovij dozvil shob krashe fiksuvati yihnyu dinamiku v realnomu chasi Dovgostrokovi modeli chasto obmezheni rozrahunkami z shorichnimi intervalami na osnovi tipovih dennih profiliv i otzhe mensh pidhodit dlya sistem zi znachnoyu zminoyu obnovlyuvanoyi energiyi Realizaciya mov vklyuchaye GAMS MathProg MATLAB Python R Fortran Java C C i Vensim Inodi vikoristovuyutsya elektronni tablici Integrovani MGEZK modeli poyednuyut v sobi sprosheni pid modeli svitovoyi ekonomiki silskogo gospodarstva ta zemlekoristuvannya a takozh globalnoyi klimatichnoyi sistemi na dodatok do svitovoyi energetichnoyi sistemi Napriklad Globalnu model zmini ocinyuvannya povidomlennya i nagaduvannya Opublikovani doslidzhennya z modelyuvannya energetichnoyi sistemi buli zoseredzheni na metodah zagalnij klasifikaciyi oglyadi decentralizovanomu planuvanni metodah modelyuvannya ponovlyuvanih dzherelah energiyi politiki galuzevoyi energoefektivnosti integraciyi elektrichnih zasobiv transportu mizhnarodnomu rozvitku i na vikoristanni bagatorivnevih modelej dlya pidtrimki politiki zahistu klimatu Doslidniki proektu shlyahiv povnoyi dekarbonizaciyi takozh proanalizuvali modeli tipologij Dokument 2014 roku opisuye zadachi modelyuvannya u majbutnomu oskilki energetichni sistemi stayut vse bilsh skladnimi a lyudskij i socialnij faktori stayut vse bilsh aktualnimi Modeli elektroenergetichnogo sektora Modeli sektora elektroenergiyi vikoristovuyutsya dlya modelyuvannya elektroenergetichnih sistem Masshtabi mozhut buti nacionalnimi abo regionalnimi v zalezhnosti vid obstavin Napriklad z oglyadu na nayavnist mizhnacionalnih zv yazku yevropejska sistema zahidnoyi elektroenergiyi mozhe buti zmodelovana v povnomu obsyazi Inzhenerni modeli yak pravilo mistyat horoshu harakteristiku vikoristanih tehnologij v tomu chisli merezhi peredachi zminnogo strumu visokoyi naprugi de ce neobhidno Deyaki modeli napriklad modeli dlya Nimechchini mozhut prijmati odnu zagalnu shinu abo midnu plastinu de reshitka ye silnoyu Popit v sferi modelyuvannya elektroenergetichnogo sektora yak pravilo predstavlenij v profili fiksovanogo navantazhennya Rinkovi modeli krim togo yavlyayut soboyu perevazhayuchij rinok elektroenergiyi yakij mozhe vklyuchati v sebe vuzlove cinoutvorennya Teoriya igor i model na osnovi agentiv vikoristovuyutsya dlya zboru i vivchennya strategichnoyi povedinki na rinkah elektroenergiyi Modeli energosistemi Na dodatok do galuzi elektroenergetiki energosistema model vklyuchaye v sebe teplo gaz mobilnist i inshi sektori yaksho ce potribno Modeli energosistem chasto nacionalnij harakter ale mozhe buti j municipalnimi miskim abo mizhnarodnimi Tak zvani spadni modeli cilkovito ekonomichnogo harakteru za pohodzhennyam i bazuyutsya na chastkovij abo povnij rivnovazi Modeli zagalnoyi rivnovagi mayut specializovanu diyalnist i vimagayut chitko viznachenih algoritmiv Chastkovo rivnovazhni modeli ye bilsh poshirenimi Tak zvani vishidni modeli zahoplyuyut inzheneriyu i chasto opirayutsya na metodi z doslidnickih operacij Okremi zavodi harakterizuyutsya yihnimi krivimi efektivnosti takozh vidomi yak vhidni vihidni vidnosini nominalna potuzhnist investicijni vitrati CAPEX i ekspluatacijni vitrati OPEX V deyakih modelyah ci parametri zalezhat vid zovnishnih umov takih yak temperatura navkolishnogo seredovisha Virobnictvo gibridnih modelej zverhu vniz znizu vverh shob zahopiti yak ekonomiku ta inzheneriyu viyavilosya skladnim zavdannyam Shtatni modeliVoni yak pravilo u vidanni nacionalnih uryadiv LEAP LEAP Alternativna energetichna sistema planuvannya na velikih vidstanyah yavlyaye soboyu programnij instrument dlya analizu energetichnoyi politiki i ocinki pom yakshennya naslidkiv zmini klimatu LEAP bula rozroblena v SEI Centri Stokgolmskogo Institutu navkolishnogo seredovisha v SShA LEAP mozhe buti vikoristana dlya vivchennya miskih zagalnoderzhavnih nacionalnih i regionalnih energetichnih sistem LEAP zazvichaj vikoristovuyetsya dlya prognozuvannya doslidzhen yaki trivatimut priblizno vid 20 do 50 rokiv Velika chastina rozrahunkiv vidbuvayetsya intervalom v odin rik LEAP dozvolyaye analitikam politikam stvoryuvati j ocinyuvati alternativni scenariyi i porivnyati yih energetichni potrebi socialni vitrati i vigodi a takozh vpliv na navkolishnye seredovishe MARKAL TIMES MARKAL Allocation MARKET yavlyaye soboyu integrovanu platformu energetichnih sistem modelyuvannya sho vikoristovuyutsya dlya analizu energetichnih ekonomichnih i ekologichnih problem na globalnomu nacionalnomu ta municipalnomu rivni za period do dekilkoh desyatilit MARKAL mozhe buti vikoristana dlya kilkisnoyi ocinki vzayemodiyi opcij politiki tehnichnogo rozvitku i visnazhennya prirodnih resursiv Programne zabezpechennya bulo rozroblene Programoyu analizu sistem energetichnih tehnologij ETSAP Mizhnarodnogo energetichnogo agentstva MEA protyagom majzhe 20 rokiv TIMES Integrovana sistema MARKAL EFOM ye evolyuciyeyu MARKAL obidvi energetichni modeli mayut bagato podibnogo TIMES zaminila MARKAL v 2008 roci Obidvi modeli ye tehnologichno tochnimi dinamichnimi modelyami chastkovoyi rivnovagi na rinkah energetiki V oboh vipadkah rivnovaga viznachayetsya shlyahom maksimizaciyi zagalnoyi koristi i dlya spozhivachiv i dlya virobnikiv za dopomogoyu linijnogo programuvannya I MARKAL i TIMES napisani v Gams 7 Generator modeli TIMES takozh buv rozroblenij v ramkah tehnologiyi programnoyi sistemi analizu energiyi ETSAP TIMES poyednuye v sobi dva riznih ale dopovnyuyuchih odin odnogo sistemni pidhodi do modelyuvannya energiyi inzhenernij i ekonomichnij pidhid TIMES vikoristovuye tehnologiyu modeli generatora vid nizu do verhu yaka vikoristovuye linijne programuvannya dlya oderzhannya najmenshoyi vartosti energetichnoyi sistemi optimizovanoyi vidpovidno do chisla pevnih obmezhen koristuvacha vid seredno do dovgotrivalogo Vin vikoristovuyetsya dlya doslidzhennya mozhlivih majbutnih energonosiyiv na osnovi riznih scenariyiv Stanom na 2015 rik modeli generatoriv MARKAL i TIMES vikoristovuyutsya v 177 ustanovah v bilsh nizh v 70 krayinah 5 NEMS NEMS angl National Energy Modeling System Nacionalna sistema energetichnoyi modeli ye davnoyu modellyu derzhavnoyi politiki Spoluchenih Shtativ za yakoyu pracyuye Departament energetiki DOE NEMS obchislyuye rivnu cinu na palivo i potribnu kilkist dlya energetichnogo sektora SShA Dlya cogo programne zabezpechennya ciklichno virishuye poslidovnist linijnih program i nelinijnih rivnyan NEMS vikoristovuyetsya dlya modelyuvannya popitu zokrema shob viznachiti vibir spozhivachem tehnologij v zhitlovomu i komercijnomu sektorah NEMS vikoristovuyetsya dlya stvorennya Shorichnogo energetichnogo rezultatu napriklad v 2015 roci KritikaEnergetichni modeli derzhavnoyi politiki buli piddani kritici za te sho nedostatno prozori Kod i dani bagatoh dzherel povinni hocha b buti dostupni dlya ekspertnoyi ocinki yaksho ne opublikovani Z metoyu pidvishennya prozorosti ta gromadskogo viznannya deyaki modeli provodyatsya u viglyadi programnih proektiv z vidkritim vihidnim kodom chasto rozvivayutsya riznomanitni spivtovaristva koli voni pochinayut diyati OSeMOSYS ye odnim z takih tovaristv Div takozhClimate change mitigation actions to limit long term climate change Climate change mitigation scenarios possible futures in which global warming is reduced by deliberate actions Economic model Energy system the interpretation of the energy sector in system terms Energy Modeling Forum a Stanford University based modeling forum Open Energy Modelling Initiative an open source energy modeling initiative centered on Europe Open energy system databases database projects which collect clean and republish energy related datasets Open energy system models a review of energy system models that are also open source Modeli ACEGES a global agent based computational economics model iNEMS Integrated National Energy Modeling System a national energy model for China MARKAL an energy model NEMS the US government national energy model Prospective Outlook on Long term Energy Systems POLES an energy sector world simulation modelPrimitkiBruckner Thomas Bashmakov Igor Alexeyevic Mulugetta Yacob ta in 2014 Chapter 7 Energy systems U IPCC red PDF Cambridge United Kingdom and New York NY USA Cambridge University Press s 511 597 ISBN 978 1 107 65481 5 Arhiv originalu PDF za 22 listopada 2018 Procitovano 9 travnya 2016 Pye Steve Bataille Chris 2016 Improving deep decarbonization modelling capacity for developed and developing country contexts Climate Policy 16 S1 S27 S46 doi 10 1080 14693062 2016 1173004 acatech Lepoldina Akademienunion red 2016 PDF Berlin Germany acatech National Academy of Science and Engineering ISBN 978 3 8047 3549 1 Arhiv originalu PDF za 6 zhovtnya 2016 Procitovano 19 grudnya 2016 Lunz Benedikt Stocker Philipp Eckstein Sascha Nebel Arjuna Samadi Sascha Erlach Berit Fischedick Manfred Elsner Peter Sauer Dirk Uwe 2016 Scenario based comparative assessment of potential future electricity systems A new methodological approach using Germany in 2050 as an example Applied Energy 171 555 580 doi 10 1016 j apenergy 2016 03 087 Riahi Keywan Dentener Frank Gielen Dolf Grubler Arnulf Jewell Jessica Klimont Zbigniew Krey Volker McCollum David Pachauri Shonali Rao Shilpa Ruijven Bas van Vuuren Detlef P van Wilson Charlie 2012 Chapter 17 Energy pathways for sustainable development U Gomez Echeverri L Johansson TB Nakicenovic N Patwardhan A red Global energy assessment toward a sustainable future Laxenburg Austria Cambridge UK and New York NY USA and Cambridge University Press s 1203 1306 Procitovano 11 travnya 2016 Bauer Nico Mouratiadou Ioanna Luderer Gunnar Baumstark Lavinia Brecha Robert J Edenhofer Ottmar Kriegler Elmar 2016 PDF 136 1 69 82 doi 10 1007 s10584 013 0901 6 Arhiv originalu PDF za 27 sichnya 2017 Procitovano 10 travnya 2016 Bahn O Haurie A Zachary DS May 2005 Mathematical modeling and simulation methods in energy systems PDF Oxford UK EOLSS Publishers ISSN 0711 2440 Arhiv originalu PDF za 16 chervnya 2021 Procitovano 25 zhovtnya 2016 Van Beeck Nicole MJP August 1999 PDF Tilburg Netherlands Tilburg University Faculty of Economics and Business Administration Arhiv originalu PDF za 27 sichnya 2017 Procitovano 25 zhovtnya 2016 Bhattacharyya Subhes C Timilsina Govinda R 23 November 2010 PDF International Journal of Energy Sector Management 4 4 494 518 doi 10 1108 17506221011092742 ISSN 1750 6220 Arhiv originalu PDF za 20 grudnya 2016 Procitovano 13 grudnya 2016 Hiremath RB Shikha S Ravindranath NH 2007 Decentralized energy planning modeling and application a review Renewable and Sustainable Energy Reviews 11 5 729 752 doi 10 1016 j rser 2005 07 005 Jebaraj S Iniyan S August 2006 PDF Renewable and Sustainable Energy Reviews 10 4 281 311 doi 10 1016 j rser 2004 09 004 Arhiv originalu PDF za 4 listopada 2021 Procitovano 2 bereznya 2013 Connolly David Lund Henrik Mathiesen Brian Vad Leahy Marti 2010 A review of computer tools for analysing the integration of renewable energy into various energy systems Applied Energy 87 4 1059 1082 doi 10 1016 j apenergy 2009 09 026 Mundaca Luis Neij Lena Worrell Ernst McNeil Michael A 1 August 2010 Evaluating energy efficiency policies with energy economy models Report number LBNL 3862E Berkeley CA US Ernest Orlando Lawrence Berkeley National Laboratory doi 10 1146 annurev environ 052810 164840 1001644 Procitovano 4 listopada 2016 Mundaca Luis Neij Lena Worrell Ernst McNeil Michael A 2010 Evaluating energy efficiency policies with energy economy models Annual Review of Environment and Resources 35 1 305 344 doi 10 1146 annurev environ 052810 164840 ISSN 1543 5938 Mahmud Khizir Town Graham E 15 June 2016 A review of computer tools for modeling electric vehicle energy requirements and their impact on power distribution networks Applied Energy 172 337 359 doi 10 1016 j apenergy 2016 03 100 van Ruijven Bas Urban Frauke Benders Rene MJ Moll Henri C van der Sluijs Jeroen P de Vries Bert van Vuuren Detlef P December 2008 PDF World Development 36 12 2801 2821 doi 10 1016 j worlddev 2008 01 011 ISSN 0305 750X Arhiv originalu PDF za 27 sichnya 2017 Procitovano 25 zhovtnya 2016 Unger Thomas Springfeldt Per Erik Tennbakk Berit Ravn Hans Havskjold Monica Niemi Janne Koljonen Tiina Fritz Peter Koreneff Goran Ryden Bo Lehtila Antti Skoldberg Hakan Jakobsson Tobias Honkatukia Juha 2010 PDF Stockholm Sweden Elforsk ISBN 978 91 978585 9 5 Arhiv originalu PDF za 15 listopada 2016 Procitovano 14 listopada 2016 Pfenninger Stefan Hawkes Adam Keirstead James May 2014 PDF Renewable and Sustainable Energy Reviews 33 74 86 doi 10 1016 j rser 2014 02 003 ISSN 1364 0321 Arhiv originalu PDF za 4 listopada 2021 Procitovano 14 bereznya 2017 David AK Wen Fushuan 16 20 July 2000 Strategic bidding in competitive electricity markets a literature survey Power Engineering Society Summer Meeting Volume 4 Seattle WA USA IEEE doi 10 1109 PESS 2000 866982 ISBN 0 7803 6420 1 Sensfuss Frank Ragwitz Mario Genoese Massimo Most Dominik 2007 PDF Karlsruhe Germany Fraunhofer ISI Arhiv originalu PDF za 4 listopada 2018 Procitovano 9 travnya 2016 Weidlich Anke Veit Daniel 2008 A critical survey of agent based wholesale electricity market models 30 4 1728 1759 doi 10 1016 j eneco 2008 01 003 Abrell Jan Weigt Hannes 2012 Combining energy networks T 12 3 s 377 401 doi 10 1007 s11067 011 9160 0 Bruckner Thomas Morrison Robbie Handley Chris Patterson Murray 2003 PDF Annals of Operations Research 121 1 4 151 180 doi 10 1023 A 1023359303704 Arhiv originalu PDF za 12 travnya 2016 Procitovano 8 travnya 2016 Bohringer Christoph Rutherford Thomas F 2008 Combining bottom up and top down 30 2 574 596 doi 10 1016 j eneco 2007 03 004 SEI May 2012 PDF Somerville MA USA SEI US Center Arhiv originalu PDF za 8 serpnya 2017 Procitovano 4 travnya 2016 Arhiv originalu za 20 travnya 2020 Procitovano 4 travnya 2016 PDF 2009 Arhiv originalu PDF za 13 lipnya 2019 Procitovano 31 zhovtnya 2016 Arhiv originalu za 12 travnya 2020 Procitovano 31 zhovtnya 2016 Loulou Richard Remne Uwe Kanudia Amit Lehtila Antti Goldstein Gary April 2005 PDF Energy Technology Systems Analysis Programme ETSAP Arhiv originalu PDF za 13 lipnya 2019 Procitovano 31 zhovtnya 2016 Giannakidis George Labriet Maryse Gallachoir Brian o Tosato GianCarlot red 2015 Informing energy and climate policies using energy systems models insights from scenario analysis increasing the evidence base Cham Switzerland Springer International Publishing doi 10 1007 978 3 319 16540 0 ISBN 978 3 319 16540 0 Gabriel Steven A Kydes Andy S Whitman Peter 1999 49 1 14 25 doi 10 1287 opre 49 1 14 11195 Arhiv originalu za 15 listopada 2020 Procitovano 9 travnya 2016 Wilkerson Jordan T Cullenward Danny Davidian Danielle Weyant John P 2013 End use technology choice in the National Energy Modeling System NEMS an analysis of the residential and commercial building sectors PDF 40 773 784 doi 10 1016 j eneco 2013 09 023 Procitovano 9 travnya 2016 PDF Washington DC USA US Energy Information Administration Office of Integrated and International Energy Analysis US Department of Energy April 2015 Arhiv originalu PDF za 8 listopada 2016 Procitovano 9 travnya 2016 acatech Lepoldina Akademienunion red 2016 PDF Berlin Germany acatech National Academy of Science and Engineering ISBN 978 3 8047 3550 7 Arhiv originalu PDF za 21 grudnya 2016 Procitovano 19 grudnya 2016 Howells Mark Rogner Holger Strachan Neil Heaps Charles Huntington Hillard Kypreos Socrates Hughes Alison Silveira Semida DeCarolis Joe Bazillian Morgan Roehrl Alexander 2011 OSeMOSYS the open source energy modeling system an introduction to its ethos structure and development Energy Policy 39 10 5850 5870 doi 10 1016 j enpol 2011 06 033 Arhiv originalu za 7 bereznya 2022 Procitovano 8 travnya 2016 PosilannyaCOST TD1207 Mathematical Optimization in the Decision Support Systems for Efficient and Robust Energy Networks wiki 27 sichnya 2017 u Wayback Machine a typology for optimization models EnergyPLAN 6 bereznya 2022 u Wayback Machine a freeware energy model from the Department of Development and Planning Aalborg University Denmark Open Energy Modelling Initiative open models page 27 sichnya 2017 u Wayback Machine a list of open energy models Tichkovskij R Cegelik G Matematichne modelyuvannya optimalnogo vikoristannya potuzhnostej eom v obchislyuvalnih merezhah Lviv 2003 Visnik LNU im I Franka