Исследование энергетических систем на основе возобновляемых источников энергии для географических локаций со сложными климатическими и ландшафтными условиями в рамках программы устойчивого развития регионов России

В настоящее время наблюдается активное применение интеллектуальных решений, методов машинного обучения и искусственного интеллекта для решения задач, связанных с обработкой больших данных, которые генерируются и формируются в сложных системах Одной из областей, в которой возникают такого рода задачи, является энергетика, где в последние десятилетия наблюдается общемировая тенденция к применению возобновляемых источников энергии (ВИЭ). Однако, существующие методики проектирования энергосистем с ВИЭ для географических локаций со сложными климатическими и ландшафтными условиями и отсутствием централизованного энергоснабжения, алгоритмы управления спросом (demand responce) в этих системах, а также решения по прогнозированию и оценке выработки энергии от ВИЭ зачастую не учитывают особенности ландшафта конкретной территории и текущую специфику энергосистемы (например, суточные колебания в выработке энергии от возобновляемых источников), а также опираются в основном на накопленные статистические данные. Для анализа накопленных больших массивов данных целесообразно использовать методы искусственного интеллекта, в том числе нейронные сетей с долгой краткосрочной памятью и генеративные НС, а также эволюционные алгоритмов, которые позволяют оптимизировать гиперпараметры нейронных сетей. В связи с этим актуальным является разработка концепции распределенных энергосистем (microgrid) с возобновляемыми источниками энергии в локациях со сложными географическими и климатическими условиями на основе методов искусственного интеллекта (нейронные сети и эволюционные алгоритмы) и её апробация в условиях предгорных и горных территорий Республики Адыгея и Краснодарского Края. Разработка программного решения для поставленной задачи позволит оптимизировать конфигурацию энергосистемы с учетом особенностей оборудования и новых технологий преобразования ВИЭ, учесть режимы функционирования электросети для своевременной реакции на изменения спроса и производства электроэнергии. Это является важной задачей, которая отвечает Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации, политике Российской Федерации в сфере повышения энергетической эффективности электроэнергетики (Указ Президента Российской Федерации от 28.02.2024 г. № 145 «О Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации» п. 15 е), п. 21 б)), а также Индивидуальной программе социально-экономического развития Республики Адыгея на 2025 - 2030 годы (Распоряжение Правительства Российской Федерации от 5 декабря 2024 г. № 3568-р).