МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ АНАЛИЗА НАДЕЖНОСТИ ТОПЛИВОСНАБЖЕНИЯ ОТДАЛЕННЫХ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ БИОМАССОЙ С ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПЛАНТАЦИЙ

ЦЕЛЬЮ работы являлось создание математических моделей, разработанных для исследования механизмов повышения надежности топливоснабжения отдаленных пунктов биомассой с энергетических плантаций. МЕТОДЫ. Для решения поставленных задач использовалось моделирование методом Монте-Карло, а для подготовки исходных данных - методы математической статистики. РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ. Разработаны математические модели для анализа надежности топливоснабжения отдаленных населенных пунктов с энергетических плантаций с учетом действия случайных факторов в производстве, потреблении и переходящих запасов топлива. Представлен численный метод формирования случайной величины запасов топлива многолетнего регулирования. Показано, что он вырабатывает марковскую последовательность. Оценено количество итераций, после которых можно уверенно говорить, что процесс становится стационарным. Экспериментальные вычисления показали: чтобы процесс стал стационарным и, следовательно, эргодичным, достаточно 6000 итераций. Это означает, что после этого числа итераций свойства случайного процесса переходящих запасов топлива и других характеристик модели анализа надежности топливоснабжения можно оценивать путем усреднения вырабатываемых по итерациям показателей.

запасы топлива многолетнего регулирования, марковский процесс, метод Монте-Карло, надежность топливоснабжения, энергетические плантации, эргодичность

1. The science of climate change: Questions and Answers [Электронный ресурс] // Australian Academy of Science, Canberra, 2015. 44 p. Available at: https://www.science.org.au/files/userfiles/learning/documents/climate-change-r.pdf (25.12.217).

2. Панцхава Е.С. Биоэнергетика. Мир и Россия. Биогаз: Теория и практика. М.: Русайнс, 2014. 972 с.

3. Губий Е.В., Зоркальцев В.И. Оценка эффективности энергетических плантаций для теплоснабжения отдаленных населенных пунктов // Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири: материалы Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием (Иркутск, 24-28 апреля 2017 г.). Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2017. С. 100-105.

4. Родькин О.И., Бутько А.А., Пашинский В.А., Иванова Е.В. Энергетическое использование клона ивы корзиночной Salix viminalis valetas gigantia (Turbo) // Энергоэффективность. 2014. № 5. С. 14-18.

5. Djordjevic S.J. Assessment of Conditions and Experience for Plantation of Agro-Energy Crops on Degraded Agricultural Land in Serbia // World Academy of Science, Engineering and Technology International Journal of Agricultural and Biosystems Engineering. 2016. Vol. 10. No. 7. P. 447-450.

6. Прохоров Д.В. Энергетическая безопасность населенных пунктов в условиях Крайнего Севера // Энергобезопасность и охрана труда. 2014. № 3 (57). С. 5-7.

7. Цивенкова Н.М., Самылин А.А. Быстрорастущие плантации тополя - новая энергетическая сырьевая база // ЛесПромИнформ. 2005. № 8 (30). С. 58-63.

8. Павличенко В.В. Генно-инженерный подход к созданию быстрорастущих форм древесных растений // Экосистемы озера Байкал и Восточной Азии: материалы Всерос. науч. конф. с междунар. участием (Иркутск, 10-11 октября 2014 г.). Иркутск: Изд-во ИГУ, 2014. С. 72-75.

9. Voinikov V.K. Application of somaclonal variability to production of fast-growing trees as a raw material for biofuel // Journal of stress physiology & biochemistry. 2012. Vol. 8. No. 3. P. 24.

10. Энциклопедия систем жизнеобеспечения. Знания об устойчивом развитии. В 3 т. Т. 2. Ред. Е.Е. Демидова, А.М. Лельчук, С.И. Григорьев. М.: Магистр-пресс. 2005. 1208 с.

11. Kiseleva S., Rafikova J., Shakun V. Estimating Renewable Energy Resources of Russia: Goals and Perspectives // 2nd European Energy Conference. Maastricht, the Netherlands. April 17-20, 2012. EPJ Web of Conferences. 2012. Vol. 33. http://dx.doi.org/10.1051/epjconf/20123301003.

12. Губий Е.В., Зоркальцев В.И. Анализ надежности топливоснабжения населенных пунктов биотопливом с энергетических плантаций // Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики: материалы Междунар. науч. семинара им. Ю.Н. Руденко. Вып. 64. Надежность систем энергетики: достижения, проблемы, перспективы (Иркутск, 10-15 июля 2013 г.). Иркутск: Изд-во ИСЭМ им. Л.А. Мелентьева СО РАН. 2014. С. 267-274.

13. Гихман И.И., Скороход А.В. Теория случайных процессов. Т. 1. М.: Наука, 1971. 666 с.

14. Бендат Дж., Пирсол А. Измерение и анализ случайных процессов; пер. с англ. М.: Мир, 1971. 408 с.

15. Феллер В. Введение в теорию вероятностей и ее приложения. 2-е изд., стер.; пер. с англ. Р.Л. Добрушина, А.А. Юшкевича и С.А. Молчанова; под ред. Е.Б. Дынкина. М.: Мир, 1967. Т. 1. 498 с.