Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

Южанников А.Ю., Сизганова Е.Ю., Филиппов В.П.

Федеральные законы "Об энергосбережении" и "Об электроэнергетике" задают основные принципы энергосберегающей политики государства, определив приоритет эффективного использования энергетических ресурсов. Одной из важнейших задач в области энергосбережения в бюджетной сфере является проведение мероприятий, обеспечивающих снижение расходов бюджетных средств, направляемых на оплату энергопотребления организаций.

Обычно применяемые методики нормирования и лимитирования расхода энергоресурсов используют два основных подхода:

1) расчет по данным об установленном энергооборудовании с учетом времени работы и расчетных коэффициентов;

2) по справочно-расчетным нормам на единицу продукции (или единицу площади, одного учащегося, койко-место в больнице и т.п.).

Первый способ не дает правильных результатов из-за невозможности учета всех режимов работы и времени включения многочисленного электрооборудования. Второй предполагает наличие некоторой средней нормы, одинаковой для всех. Многолетние исследования показали отличие действительных показателей энергопотребления от средних величин в два и более раз.

Приоритетным направлением в области энергосбережения, где можно достичь максимального эффекта при минимальных расходах и усилиях, является анализ методологии нормирования параметров энергопотребления на основе техноценологического подхода.

Ценологические свойства всей совокупности объектов проявляются в большом разнообразии энергопотребления и определенном соотношении крупных, средних и мелких потребителей. Для первоначального анализа могут быть выделены только крупные и средние предприятия и организации. Как показывает опыт, число таких объектов составляет порядка 10-20 % от общего числа потребителей, при этом они потребляют более 50 % энергетических ресурсов региона. Поэтому проведение энергосберегающих мероприятий именно в таких организациях дает наиболее ощутимый эффект. Предлагаемый подход предполагает разбиение совокупности образовательных учреждений на однородные группы по энергетическим и технологическим показателям (с использованием формализованных процедур). В полученных группах выявляются организации с завышенным энергопотреблением.

Для анализа энергопотребления применен аппарат гиперболических ранговых распределений и методы кластерного анализа. Рассматривая инфраструктуру образовательных учреждений как систему, состоящую изN объектов, характеризующихся соответствующими значениями электропотребления, построено их ранговое распределение по выбранному параметру, которое описывается гиперболическим уравнением.

Задача нормирования потребления ресурсов в инфраструктуре образовательных учреждения г. Красноярска как техноценозе может быть эффективно решена средствами рангового анализа. В качестве нормируемого параметра рассматривается электропотребление образовательных учреждений на примере ДОУ Свердловского района г. Красноярска за период с 2001 по 2005 годы.

Необходим муниципальный банк данных по использованию топливно-энергетических ресурсов, содержащий показатели для сравнительного анализа, контроля, нормирования и прогноза по каждому из образовательных учреждений города. Первая группа показателей отражает потребление энергоресурсов (первоначально системой могут быть охвачены данные за последние 2-3 года с разбивкой по месяцам для 10-20 % объектов). В дальнейшем банк постоянно пополняется с тем, чтобы для анализа и прогноза имелись данные с глубиной предыстории – 5-7 лет.

Помесячные показатели позволят выявить сезонную неравномерность энергопотребления и устанавливать нормативы в расчете на месяц. Для анализа энергоэффективности необходима вторая группа ("технологических") показателей, характеризующих работу образовательного учреждения с учетом его специфики (для детских школьных и дошкольных учреждений – среднесписочное число детей и число дней посещения, и др.).

Ценологическое нормирование электропотребления проводится посредством кластер-анализа. С целью нормирования объекты инфраструктуры разбиваются на группы со сходным электропотреблением. Кластер-процедуры реализуются на пространстве экспериментальных данных по электропотреблению объектов инфраструктуры в соответствии с критерием качества разбиения на классы, который на множестве возможных разбиений выглядит следующим образом:

,

где – взвешенное евклидово расстояние между полученными экспериментальными точками; – фиксированное разбиение наблюдений на заданное число классов .

Кластер-процедура дополняется проверкой расстояния между классами и , измеренного по принципу «ближнего соседа». Методика реализована в пакете MathCad. По результатам первичной обработки статистической информации по исследуемому техноценозу сформирован ряд рабочих файлов, которые будут использованы в данной программе.

По результатам кластер-процедур объекты инфраструктуры ДОУ Свердловского района г. Красноярска разбиваются на группы (классы, кластеры) по сходному электропотреблению. Кластеризация осуществляется отдельно для каждого временного интервала (в данном случае – года). После этого возникает возможность определения норм потребления ресурсов (в данном случае – электропотребления) для каждого объекта.

Делается это следующим образом:

  • определяется количество объектов в кластерах;
  • вычисляется среднее значение электропотребления для кластеров;
  • вычисляется стандарт для каждого кластера.

Таким образом, комплексный ценологический подход дает возможность эффективно контролировать использование топливно-энергетических ресурсов, выявлять объекты их нерационального использования, задавать и контролировать нормативы расхода энергоресурсов и осуществлять оптимальное распределение энергоресурсов муниципального образования по потребителям.