Програмні засоби енергетичного моделювання систем теплопостачання промислових підприємств: HOMER Pro, TRNSYS, TIMES та EnergyPLAN

Анотація

У статті виконано аналіз функціональних можливостей сучасних програмних засобів енергетичного моделювання – HOMER Pro, TRNSYS, TIMES та EnergyPLAN – у контексті задач моделювання систем теплопостачання. На відміну від більшості публікацій, орієнтованих на окрему галузь, дослідження розглядає розглянутий інструментарій як універсальний засіб аналізу систем енергозабезпечення, застосовний до підприємств різної галузевої належності – металургійних, хімічних, харчових, целюлозно-паперових, цементних тощо, для яких характерне поєднання електричного та теплового навантаження, наявність вторинних енергоресурсів і нерівномірні технологічні графіки. Проведено порівняльну оцінку зазначених програмних комплексів за ключовими критеріями, серед яких тип математичної моделі, рівень фізичної деталізації, часовий масштаб моделювання, наявність вбудованих засобів оптимізації та масштаб досліджуваної енергетичної системи. Встановлено, що оптимізаційні моделі доцільно застосовувати для визначення раціональної структури системи теплопостачання та оцінки довгострокових сценаріїв розвитку, тоді як симуляційні моделі є ефективними для детального аналізу режимів функціонування та динамічних теплових процесів. На основі проведеного дослідження розроблено методику вибору програмного забезпечення, що базується на багатокритеріальному підході з використанням інтегрального показника ефективності. Застосовність методики продемонстровано на прикладі підприємства чорної металургії як одного з представників енергоємної промисловості, водночас показано, що запропонований підхід є придатним для підприємств інших галузей із аналогічною структурою енергоспоживання. Показано, що жоден із розглянутих інструментів не є універсальним, а для розв'язання складних інженерних задач доцільним є їх комбіноване використання