2022, випуск 3, c. 78-86
Одержано 24.09.2022; Виправлено 19.10.2022; Прийнято 15.11.2022
Надруковано 29.11.2022; Вперше Online 10.12.2022
https://doi.org/10.34229/2707-451X.22.3.8
Попередня | ПОВНИЙ ТЕКСТ | Наступна
Оптимізаційні проблеми зеленої енергетики
К.Л. Атоєв 
Інститут кібернетики імені В.М. Глушкова НАН України, Київ
Листування: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Вступ. Широке впровадження «зеленої енергетики», в основі якої лежать відновлювані джерела енергії (ВДЕ), визнається головним напрямом, на якому повинні бути сконцентровані зусилля світової спільноти в боротьбі з глобальним потеплінням. Складна мережева структура сучасної глобальної економіки вимагає глибокого наукового обґрунтування заходів щодо такої трансформації енергетики і прогнозування їх довгострокових наслідків, що в умовах зростаючої невизначеності, пов'язаної з появою великої кількості нових системних ризиків є непростим завданням. Декарбонізація енергетичного сектора за рахунок більшого використання ВДЕ, таким чином, є складною мінімаксною задачею оптимального управління, та потребує для свого вирішення створення відповідних математичних моделей. У статті запропоновано математична модель для визначення динаміки зміни частки зеленої енергетики (ЧЗЕ) у загальному енергетичному балансі, за якої мінімізується швидкість зростання концентрації парникових газів (ПГ) в атмосфері та підтримується заданий рівень життя населення.
Мета роботи. Дослідити за допомогою математичного моделювання як зміна ЧЗЕ впливає на рівень декарбонізації та якість життя населення та визначити оптимальні рівні ЧЗЕ, при яких мінімізується рівень ПГ і максимізується вироблення енергії та виробничі функції деяких секторів економіки.
Результати. Розроблено математична модель для визначення умов за якими мінімізується швидкість зростання концентрації ПГ в атмосфері та підтримується заданий рівень життя населення. Модель об'єднує в єдиній структурі однотипним чином описані сектори економіки, кожен з яких розглядався в термінах рівнів продуктивності, кількості робочих місць і структурних порушень (шести секторна модель Лоренца зі змінними коефіцієнтами, які залежать від рівня ПГ). Модель дозволяє дослідити як зміни рівня ПГ та взаємозв’язки між різними секторами економіки впливають на ризики сталому розвитку та загальний рівень якості життя населення. Визначено умови виникнення турбулентних режимів функціонування, які призводить до зростанні сумарної кількості структурних порушень та зменшенню сумарного рівня продуктивності.
Висновки. Отримані результати показують, що існує критичний рівень, починаючи з якого подальше зростання ЧЗЕ у загальному енергетичному балансі призводить до скорочення сумарних обсягів продукції, яка створюється енергетикою, що негативно впливає на якість життя населення. Розвиток цієї роботи буде направлено на визначення ефективних траєкторій трансформації енергетичного сектору з метою мінімізації викидів ПР і структурних порушень, та максимізації рівнів виробничих функцій галузей економіки. Буде досліджено багатокритеріальна задача оптимального управління яке дозволило би розв'язанню практичних задач трансформації енергетики в умовах підвищеної невизначеності та ризиків.
Ключові слова: математичне моделювання, зелена енергетика, управління ризиками.
Цитувати так: Атоєв К.Л. Оптимізаційні проблеми зеленої енергетики. Cybernetics and Computer Technologies. 2022. 3. С. 78–86. https://doi.org/10.34229/2707-451X.22.3.8
Список літератури
1. The Global Risks Report 2021 (16th Edition). World Economic Forum. 2021. https://www3.weforum.org/docs/WEF_The_Global_Risks_Report_2021.pdf
2. Archer D., Eby M., Brovkin V. et al. Atmospheric Lifetime of Fossil Fuel Carbon Dioxide. Annu. Rev. Earth Planet. Sci. 2009. Vol. 37. P. 117–34. http://dx.doi.org/10.1146/annurev.earth.031208.100206
3. Атоев К.Л. Комплексне моделювання впливу глобальних змін на взаємозв’язок між водними, продовольчими та енергетичними ресурсами. Теорія оптимальних рішень. 2017. 16. С. 3–8.
4. Atoyev K.L., Golodnikov A.N., Gorbachuk V.M., Ermolieva T.Yu., Ermoliev Yu.M., Kiriljuk V.S., Knopov P.S., Pepeljaeva T.V. Food, energy and water nexus: methodology of modeling and risk management. In: FEW Nexus for Sustainable Development: Integrated Modeling & Robust Management. Zagorodny A.G., Ermoliev Yu.M., Bogdanov V.L., Ermolieva T.Yu. et al. (Egs.). Kyiv: Akademperiodkya, 2020. Р. 250–302.
5. Атоев К.Л., Вовк Л.Б., Шпига С.П. Исследование взаимосвязи продовольственных, энергетических и водных ресурсов c помощью трехсекторальной модели Лоренца. Проблемы управления и информатики. 2021. № 3. С. 141–152. http://dx.doi.org/10.34229/1028-0979-2021-3-12
6. Atoyev K.L., Knopov P.S. Application of robust methods for estimation of distribution parameters with aprioriary constraints on parameters in economics and engineering. Cybernetics and Systems Analysis. 2022. 58 (5). P. 48–56.
7. Statistical Yearbook: Environment of Ukraine 2017. Kyiv: State Statistics Service of Ukraine, 2018. 225 p.
8. Sergienko I.V., Yanenko V.M., Atoev K.L. A conceptual framework for managing the risk of ecological, technogenic, and sociogenic disasters. Cybernetics and Systems Analysis. 1997. 33 (2). P. 203–219. http://dx.doi.org/10.1007/BF02665894
ISSN 2707-451X (Online)
ISSN 2707-4501 (Print)
Попередня | ПОВНИЙ ТЕКСТ | Наступна