اليوم في الصناعة، يتم استبدال الشبكات التقليدية التي توزع الكهرباء بمجمعات الطاقة النشطة DER - الأنظمة التي توزع موارد الطاقة بما يتوافق تمامًا مع الطلب. وكان النهج الهزيل حتى وقت قريب نموذجيا للدول الغربية المتقدمة. على سبيل المثال، أنفقت ألمانيا والدنمرك وهولندا طاقة أقل بمقدار 2.5 مرة لكل دولار من الناتج المحلي الإجمالي مقارنة بروسيا وأوزبكستان.
الآن يتم تنفيذ مثل هذه الأنظمة في روسيا. من المتوقع أن يسمح نموذج إدارة مجمع الطاقة النشطة DER، الذي طوره فريق من العلماء من المدرسة العليا للاقتصاد والإدارة بجامعة جنوب الأورال الحكومية إيرينا سولوفيوفا وأناتولي دزيوبا وألكسندر سيميكولينوف، لأحد المصانع في إقليم بيرم بتوفير 184 مليون روبل. سنويا على استهلاك الطاقة.
عادةً ما تقوم المنشآت الصناعية بشراء الغاز مباشرة من شركة غازبروم - في الفروع المحلية لشركة «غازبروم الأقاليمية للغاز» أو في بورصة سانت بطرسبرغ للسلع والمواد الخام. يتم تحديد منحنيات الطلب على الغاز من خلال العديد من العوامل. على سبيل المثال، الأرصاد الجوية، إذا كانت مراجل التدفئة تعمل بالغاز. أو عن طريق تحميل الإنتاج خلال النهار، وفي أيام الأسبوع وفي عطلات نهاية الأسبوع، عن طريق تشغيل أو إيقاف تشغيل المعدات المساعدة. ومن الواضح أنه عندما يزداد الطلب على الغاز في فترة الخريف والشتاء بسبب بداية الطقس البارد، فإن سعره يرتفع أيضاً.
كقاعدة عامة، يتفق المورد والمستهلك على حد يتم فوقه دفع الغاز بتعريفات أعلى. كما أنها تعتمد على الموسم: على سبيل المثال، إذا حدث الفائض خارج موسم التدفئة - من 15 أبريل إلى 15 سبتمبر، فإن الغاز إذا تم تجاوز الحد سيكلف 10% أكثر، ومن 15 سبتمبر إلى 15 أبريل - بنسبة 50% .
كيف تأخذ في الاعتبار كل التفاصيل الدقيقة ولا تبالغ؟ قام علماء من المدرسة العليا للاقتصاد والادارة بجامعة جنوب الأورال الحكومية بتطوير نظام لعوامل الطلب الرئيسية لمجمع DER للغاز وعلى أساسه نموذج إدارة DER مع تخطيط الاستهلاك بالساعة. بالمناسبة، يمكنك أيضًا ضبط جداول التشغيل لمعدات الإنتاج نفسها. ونتيجة لذلك، من الممكن التكيف على النحو الأمثل مع ديناميكيات الأسعار في سوق الغاز، واختيار الحدود المناسبة، وتخطيط حجم الشراء.
تم اختبار النتائج في أحد المصانع في منطقة بيرم التي تعمل في مجال المعالجة الميكانيكية وتجميع المنتجات لقطاع النفط والغاز. تستهلك المحطة الكهرباء والغاز، سواء لأغراض الإنتاج أو الاحتياجات المنزلية (التدفئة).
قبل تنفيذ النموذج الذي تم تطويره في جامعة جنوب الأورال الحكومية، تحتاج المحطة إلى شراء وتركيب مجمع توليد الطاقة الموزعة الذي يعمل بالغاز بقدرة 4000 كيلوواط.
لقد حسب العلماء أنه نتيجة لإدخال DER المستجيب للطلب، ستتمكن المؤسسة من تقليل استهلاك الكهرباء بنسبة 17%، أو بمقدار 5485000 روبل شهريًا، ويمكن تخفيض تكاليف الغاز بنسبة 19%، أو بمقدار 8000000 روبل شهريًا.
ونتيجة لذلك، بالنسبة لمؤسسة صناعية تستهلك ما يصل إلى 14 ميجاوات من الكهرباء، فإن تركيب نظام توليد صغير موزع بقدرة 4 ميجاوات سوف يقلل من استهلاك الطاقة الإجمالي بنسبة 19%، وبالتالي توفير أكثر من 160 مليون روبل سنويًا، بينما استرداد تكاليف الاستثمار لتثبيت DER.
تم تقديم النموذج الموصوف أعلاه ونماذج أخرى لإدارة الطلب على موارد الطاقة في الصناعة في مؤسسات مثل شركة «إيجنفتيماش» إحدى الشركات الروسية الرائدة في إنتاج معدات إنتاج النفط ومصنع إيجيفسك للبلاستيك.
حصل فريق من العلماء من المدرسة العليا للاقتصاد بجامعة جنوب الأورال الحكومية تحت قيادة إيرينا سولوفيوفا وأناتولي دزيوبا على براءة اختراع لنموذج لإدارة مجمع توزيع الطاقة النشط مع الاستجابة للطلب ونشروا مقالًا عنه في المجلة الدولية «الاستدامة»، المدرجة في مؤشر سكوبوس / Scopus .