Balanțe și optimizări în energetică 1

Ingineria energetică urmăreşte abordarea sistematică şi fundamentală a deciziei optime în scopul atingerii celor mai performanţi parametri din punct de vedere economic şi al siguranţei în funcţionare. Aceste decizii sunt valabile pentru toate sectoarele de activitate din doemniul energetic: construcţie, exploatare, conducere şi mentenanţă a instalaţiilor energetice.

Rezolvarea problemei de optimizare ce apare în sistemele energetice se face cu ajutorul metodelor şi modelelor cercetării operaţionale. Cercetarea operaţională este disciplina care fundamentează ştiinţific fenomenul de organizare şi care permite luarea unor decizii fundamentate. Metoda de bază a cercetării operaţionale este metoda modelării matematice. Modelul matematic pentru un anumit fenomen sau pentru o anumită activitate reprezintă exprimarea matematică a ţelului pe care ni-l propunem ţinând seama de anumite condiţii impuse. Condiţiile sau obiectivele impuse le von exprima în modelul matematic prin restricţii (ce pot fi egalităţi sau inegalităţi). Scopul funcţionării sistemului esprimat prin calitatea acţiunii sau operaţiei respective se măsoară prin valoarea unei mărimi ce a fost aleasă după anumite criterii. Cu alte cuvinte, ţelul unei activităţi va fi reprezentat în model de o funcţie căreia va trebui să-i calculăm extremul (minimul sau maximul). Funcţionarea sistemului trebuie să decurgă astfel încât mărimea care corespunde calităţii acestei funcţionări să ia o valoare extremă (minimă sau maximă) cu condiţia respectării celorlalte obiective ale sistemului. Această funcţie o vom numi funcţie obiectiv.

Din cele afirmate putem sintetiza că optimizarea unui fenomen sau a unui proces reprezintă de fapt extremizarea funcţiei obiectiv în condiţiile impuse de restricţiile matematice. Decizia pe baza căreia se obţine acţiunea optimă se numeşte decizie optimă. Stabilitatea modelului matematic al unui proces sau fenomen va presupune o abstractizare astfel, abstractizând în mod diferit putem obţine modele matematice diferite ce vor reprezenta variante parţial sau total diferite care vor aprxima o realitate unică. Opţiunea pentru un model sau altul din varietatea celor care pot descrie un fenomen se face în funcţie de precizia de descriere a fenomenului, în funcţie de volumul de calcul necesar rezolvării problemei, în funcţie de durata după care se obţine decizia optimă, în funcţie de cheltuielile implicate, etc.

Etapele de rezolvare ale unei probleme de optimizare:

-Culegerea informaţiilor referitoare la procesul studiat

-Întocmirea modelului matematic

-Verificarea modelului matematic

-Determinarea soluţiei optime

-Aplicarea soluţiei opţime

1; 2. culegerea informaţiilor referitoare la proces presupune culegerea de date statistice, culegerea de informaţii care descriu procesul respectiv. Datele statistice ce trebuie culese vor fi indicate de modelul matematic pe care vrem să îl implementăm ceea ce face ca primele două etape ale rezolvării unei probleme de optimizare să fie în strânsă dependenţă. Astfel de corecta alegere a informaţiilor privind procesul să depindă rezultatul problemei, iar pe de altă parte modelul să ne arate care sunt informaţiile ce trebuie culese. La întocmirea modelului matematic trebuie să se facă abstracţie de aspectele considerate neesenţiale şi să se facă o aleger judicioasă a aspectelor ce trebuie modelate.

3. verificarea modelului matematic se va face prin simulare. Se va apela la un set de date iniţiale corespunzătoare unei situaţii cunoscute şi se verifică dacă rezultatele obţinute cu ajutorul modelului matematic propus sunt similare cu cele corespunzătoare situaţiei reale cunoscute. Dacă rezultatele sunt similare modelul va fi considerat plauzibil atât timp cât noi informaţii despre procesul studiat nu contrazic rezultatele obţinute cu modelul propus.