Исследователи из Сколтеха и других научных центров предложили математическую модель международной торговли электроэнергией, которая прогнозирует оптимальные пути расширения сети линий трансграничной электропередачи. Использованный в исследовании подход придает большое значение стабильности отношений между контрагентами и объясняет с этой точки зрения, почему торговля не идет в некоторых регионах, где чисто экономически представляется оправданной, и какие в этих случаях есть альтернативные варианты сотрудничества.
Исследователи из Сколтеха и других научных центров предложили математическую модель международной торговли электроэнергией, которая прогнозирует оптимальные пути расширения сети линий трансграничной электропередачи / ©Getty images
Работа опубликована в журнале IEEE Transactions on Power Systems. Торговля электроэнергией между странами может быть взаимовыгодной по ряду причин. Пожалуй, самая очевидная — географическое положение государства-соседа может делать производство энергии на его территории настолько дешевле, что с экономической точки зрения бессмысленно генерировать эту энергию у себя, если можно купить намного дешевле. Другой распространенный случай — производство электроэнергии «вхолостую» на промежутке суточного цикла, когда спрос невелик и производитель заинтересован найти внешнего потребителя для этой избыточной энергии.
Для поиска оптимальных вариантов наращивания трансграничной торговли электроэнергией исследователи используют математические модели, которые стремятся уравновесить экономические интересы стран-партнёров и предлагают (рисунок 1) оптимальные пути проведения ЛЭП и их пропускную способность.
Однако у традиционных моделей такого рода есть недостаток: они строят план исключительно на основании анализа экономической целесообразности проекта. За скобками остается вопрос о том, будет ли этот проект достаточно устойчив, чтобы просуществовать десятилетия и действительно реализовать свой экономический потенциал. Для этого нужно прогнозировать и учитывать в модели вероятность отказа от сотрудничества каждого из партнеров, и предложенное в IEEE TPS решение делает именно это (рисунок 2).
Если говорить только о рентабельности проекта, то предлагаемый традиционной моделью план более эффективен: ожидается, что он сэкономит участникам семь миллиардов долларов в год на протяжении двух десятилетий, что на шесть процентов превышает экономию по плану новой модели.Однако последняя ориентирована на долгосрочную устойчивость проекта, и авторы исследования считают, что преимущество в стабильности перекрывает незначительное отставание по части прямого экономического эффекта.
Новаторский подход к планированию международной торговли электроэнергией основан на синтезе экономики, кооперативной теории игр и исследования операций. Предложенная модель трансграничной передачи энергии за счет использования двухуровневой оптимизации впервые учитывает стабильность проектов объединения энергосистем стран-участниц и склонность каждой из них покинуть коалицию.
«Одно из слабых мест стандартного подхода — это присвоение несправедливо малого значения интересам транзитных стран. То есть в ситуации с тремя странами интересы двух основных игроков — импортера и экспортера — могут быть уравновешены, но располагающаяся между ними транзитная страна окажется в положении младшего, второстепенного партнера и с большей вероятностью заблокирует проект. Наша модель справедливее учитывает интересы таких стран», — пояснил соавтор работы, Дэвид Позо из Сколтеха.
«Кроме того, разрабатываемый нами инструмент может предсказывать вред от одностороннего выхода из проекта той или иной страны — это своего рода полезный побочный продукт модели, который может помочь сторонам договора заранее сформулировать справедливые штрафные санкции на случай такой ситуации», — добавил ученый. Исследование опубликовано коллективом авторов из Сколковского института науки и технологий, Института проблем управления имени В. А. Трапезникова РАН, Ньюкаслского университета, Манчестерского университета и Папского католического университета Чили.
Комментарии
Какое определение справедливости было использовано в ходе этого исследования? Указывайте, пожалуйста, а то, во-первых, у этого термина нет общепринятого значения и, во-вторых, вообще не встречал его в научном дискурсе.
Скорее "стабильное" и\или "сбалансированное". Уфс, это русский язык такой, доннер веттер параплю...
Ну не балабольско-философское конечно. Модель учитывает интересы транзитных стран. То есть речь идет о распределении ограниченного ресурса "по справедливости" Классический пример "несправедливого" распределения это Nord Stream 2 когда куча стран которым от пирога не досталось почувствовали себя ущемленными и всячески вредят проекту. Чтобы избежать подобных ситуаций и придумана новая стратегия.
Это я понял, но какое было использовано -- из текста непонятно.
Если это оптимизационная задача, то там должно быть чёткое определение, притом числовое. Только так можно сравнить две "справедливости" и выбрать из них оптимальную.
Как рассчитывается справедливость в данном исследовании, мне, например, из текста совершенно непонятно.
Да, было бы прикольно затестить модельку из статьи на этом потоке. Что бы она присоветовала. Быть может, вообще его не строить )))
При сравнении картинок видно что "справедливое" распределение снижает энергопоток через Сахалин и Хоккайдо и несколько увеличивает в северный Китай. Я так понял, преимущество нового плана в том, что можно особо не напрягаться на участках 1-2-4 мол того и гляди сами отвалятся. Как такой подход помогает "учету интересов транзитных стран" мне тоже не понятно.
Нарисованный ориентированный граф энергопотоков неполон. Вряд ли Дальний Восток энергетически независим, скорее всего, его подпитывают Сибирь и ее мощные ГЭС.
Непонятно и с играми этими. Энергия не такой товар, который можно сложить "на полочку", "у шкапчик" и спокойно, всласть, поиграть им на бирже. Ее нужно балансировать ежесекундно, сколько произведено, столько и потребить. А страны находящиеся на ребрах орграфа - СевКорея, Южкорея, КНР, Дальний Восток, Сахалин и Япония - лежат в одном часовом поясе, имеют примерно одинаковые пики потребления (по мировому времени). Чем тут поиграть можно, тоже непонятно. Разве что своим детородным органом.
Также скорее всего эти "игроки" находятся в разных ситуациях по балансу потребления э\энергии. Точным данным у меня нет, но эмоционально нутром чую, что КНР, обе Кореи и ДВ\Сахалин - чистые нетто-потребители энергии, им не хватает собств-й генерации. А Япония и невошедшая в орграф Сибирь - чистые нетто-производители энергии, у них почти всегд избыток.
Блокировка решается просто, любая страна на пути транзита может отбирать энергию с ЛЭП, если заблокировал - ну и сиди, соси лапу, сам себе в ногу выстрелил. Правда, если ты Ким, то такое наверное у него сплошь и рядом. Но это уже не игры разумных людей, а проблемы психиатрические, которые по другому решаются.