Оптимизация региональной энергетической системы с высоким потенциалом использования биоотходов и биоресурсов как источников энергии по эколого-экономическим параметрам (на примере Краснодарского края)

Предмет. Перспективы развития региональной энергетической системы за счет расширения использования традиционных энергетических технологий. Потенциал развития различных видов возобновляемых источников энергии, которые могут возместить растущий энергодефицит.

Цели. Разработка экономико-математической модели, позволяющей оптимизировать развитие региональной энергетической системы по эколого-экономическим критериям.

Методология. Для оценки экологических последствий вовлечения возобновляемых источников энергии в энергобаланс использовалась методология анализа жизненного цикла продукции в соответствии с международными стандартами ISO 14000. Для оценки экономических последствий использовалась методика «затраты-выпуск». Оптимизация энергобаланса проводилась с помощью решения задачи линейного программирования.

Результаты. При оптимизации развития региональной энергетической системы по экономическим параметрам целесообразно вовлекать в разработку биоотходы и твердые бытовые отходы (ТБО) как источники энергии, полностью используя потенциал ветровой энергетики. Солнечная генерация вовлекается в разработку по остаточному принципу. При оптимизации энергобаланса по экологическим критериям вовлечение биогазовой генерации в энергобаланс нецелесообразно.

Выводы. После полного использования потенциала переработки ТБО и ветровой энергетики разница между использованным потенциалом возобновляемых источников энергии и требуемым объемом генерации может быть восполнена за счет развития фотовольтаики.

Optimization of the regional energy system with high potential of use of bio-waste and bioresources as energy sources with respect to ecological and economic parameters: The Krasnodar Krai case

Subject This article discusses the prospects for the development of the regional energy system through proliferation of the traditional energy technologies use. It also examines the potential for the development of various types of renewable energy sources that can offset the growing energy deficit.

Objectives The article aims to develop an economic and mathematical model that allows optimizing the development of the regional energy system with respect to ecological and economic criteria.

Methods For the study, we used the life-cycle assessment (LCA) methodology in accordance with ISO 14000, cost-effectiveness analysis (CEA), and the linear programming (LP) method.

Results The article says that when optimizing the development of the regional energy system of the Krasnodar Krai in terms of economic parameters, it is preferable to utilize bio-waste and solid household waste (MSW) as sources of energy, fully utilizing the potential of wind power. Photovoltaics (PV) generation can be involved by residual principle. When optimizing the energy mix with respect to environmental criteria, the involvement of biogas generation is impractical.

Conclusions After full use of the potential of processing of MSW and wind energy, the difference between the used potential of renewable sources of energy and the required volume of generation can be compensated by the development of photovoltaics.