الهندسةالهندسة الكهربائية

تحليل كفاءة الطاقة الكهربائية المحلية والعالمية

أهمية تحليل كفاءة الطاقة الكهربائية المحلية والعالمية

 

تلعب محطات توليد الطاقة الكهربائية دوراً مهماً من حيث التأثير الاقتصادي والاجتماعي في جميع المجتمعات، بحيث تعتمد معظم القطاعات الاقتصادية والمصنعين في نتائج محطات الطاقة في جانب واحد، كما وتعتبر الكهرباء حاجة حيوية لجميع الأسر والمجتمع بأسره، لذلك؛ فإن أداء محطات الطاقة وبالتالي استدامتها هو مفهوم حاسم في القرن الحالي.

 

أيضاً تقترح هذه الطروحات نموذجاً عاماً لقياس الكفاءة للشركات متعددة المصانع من حيث العوائد القياسية وعدد المخرجات، بحيث ينتج عن هذا بعض المؤشرات الجديدة لقياس الكفاءة في بيئة غير مجتمعية ومجتمعية للتحليل المحلي والعالمي، كما يتم شرح الفكرة من خلال تقديم توضيح رسومي ومثال رقمي، لذلك تُستخدم النماذج المقترحة لتحليل كفاءة الطاقة في (46) محطة طاقة في (19) مقاطعة في إيران.

 

كما يتم التحقيق في الجانب المحلي والعالمي لكفاءة الطاقة باستخدام النماذج المقترحة لدراسة الحالة المذكورة أعلاه، بحيث تظهر النتائج الأولية أن توفير طاقة محتمل أعلى في البيئة العالمية المجتمعية مقارنة بالتحليل المحلي، كما أن هذا يسلط الضوء على مؤسسة إنتاج وحدات الكهرباء، أي محطات الطاقة في هذه الدراسة هو مطلب لإمدادات الطاقة المستدامة.

 

في المناقشات الأولية للتخطيط الرياضي، يتم قياس الكفاءة على أنها نسبة المخرجات إلى المدخلات، كما يشير هذا إلى مستوى أداء أولي يصف نظاماً أو عملية تستخدم أقل المدخلات لإنتاج أعلى ناتج، بحيث يمكن أن يكون قياس كفاءة النظام والإنتاجية أداة قوية لتحديد أفضل الحلول والتمارين والتحسينات المحتملة في الإجراءات والاستراتيجيات التشغيلية.

 

كذلك يتم تسليط الضوء على كفاءة الطاقة مع قدرتها على معالجة عدد من التحديات التي تواجه خدمات الكهرباء، كما وتشمل هذه التحديات زيادة الطلب على الكهرباء وانخفاض القدرة التشغيلية وانخفاض موثوقية ومرونة النظام الكهربائي، وذلك للتغلب على النظام، بحيث يتم تطبيق قياس الإنتاجية على أداء النظام، كذلك يحدد مصادر الموارد التقنية والتشغيلية أو العوامل المؤثرة الأخرى.

 

قياس كفاءة المحطات المتعددة المحلية والعالمية

 

في هذا القسم نقترح المنهجية الأساسية لتقنية الإنتاج القادرة على تقييم أداء وحدة الإنتاج في بيئة تعاونية محلية وعالمية، حيث أن الحقيقة التي تم تجاهلها في تحليل الكفاءة الكلاسيكي، وفيما بعد يسمى نشاط الإنتاج المحلي على مستوى المصنع ويسمى نشاط الإنتاج العالمي على مستوى الشركة.

 

في الواقع، تحتوي الفجوة الأدبية على إطار منهجي لتحليل الأداء المحلي والعالمي لوحدة الإنتاج دون أي افتراضات بشأن خصائص العوائد القياسية لتقنية الإنتاج، بحيث يتم تحقيق هذا الهدف باستخدام النماذج المقترحة في هذا القسم.

 

لذلك يجب الوضع في الاعتبار أن شركة واحدة تمتلك محطات [pj ، (j∈J)] وكل مصنع يستخدم متجه المدخلات [m xj∈∼m +] لإنتاج ناقل الأبعاد [s لـ yj∈∼s +]، كما يمكن العثور على الكفاءة الموجهة نحو المدخلات لكل مصنع، وبالنظر إلى التكنولوجيا المرجعية لـ (TL) كجسم محدب للتخلص المجاني من الملاحظات من خلال مقياس (Farrell) الكلاسيكي لكفاءة الإدخال [Lo = min {| (θxo ، yo) ∈TP}].

 

كما يمكننا استخدام البرمجة الخطية التالية (1) للعثور على مقياس الكفاءة أعلاه:

 

 

افترض (n) شركات متعددة المصانع (fk، 1≤k≤n)، وهي التي تمتلك مصانع (pj، 1≤j≤ | Jk |)، حيث أن (Jk) هي مجموعة الفهرس لشركة (k) و (| Jk | = البطاقة)، كذلك (Jk) هي العدد الأساسي لـ (Jk) أي عدد مصانعها، بحيث يستهلك كل مصنع لشركة (fk) التعسفية متجه المدخلات (m xkj∈∼m +)، كما وينتج متجه (s-dimensional ykj∈∼s +).

 

ولإنشاء تقنية مرجعية لمصنع عشوائي في شركته (fk)، تستخدم التكنولوجيا الموسعة لشركة (Koopman) والتي اقترحها (Ghiyasi) ويشار إليها باسم (SA) (مسلمة شبه مضافة)، حيث أن هذه التقنية لقياس كفاءة إدخال (Farrell) الكلاسيكي لـ (θCLo = min {| (θxo، yo) ∈Tf})، كما أنه يمكن حل البرمجة الخطية التالية للعثور على هذا المقياس:

 

 

حيث أن (J′k) هي مجموعة الفهرس الموسعة للشركة (k)، والتي تتضمن جميع المجموعات الفرعية لـ (Jk)، وذلك باستثناء “المجموعة الفارغة”، بحيث يقدر النموذج أعلاه كفاءة المصنع قيد التقييم في البيئة التنافسية في الشركة المشغلة، كما يجب أن تتنافس هذه الوحدة ليس فقط مع المصانع العاملة الحالية في الشركة ولكن أيضاً مع الشركات المجمعة المحتملة الأخرى التي يمكن إجراؤها بشكل جماعي.

 

كفاءة الطاقة وقياس الأداء لمحطات التوليد

 

في هذا القسم، تم تطبيق النهج المقترح لتقييم أداء المدخلات والمخرجات الاقتصادية في (46) محطة طاقة في (21) مقاطعة، بحيث يُفترض أن تكون المقاطعات نباتات على المستوى المحلي ويُفترض أن البلد ثابت على المستوى العالمي، كما يتم افتراض إجمالي الأصول وإجمالي استهلاك الطاقة التي تشمل الغاز والبنزين كمدخلات ويتم افتراض إنتاج الكهرباء كمخرجات، بحيث يوضح الجدول التالي (1) الثابت الوصفي للبيانات، كما يتم إجراء التحليل المحلي والعالمي على مستوى المقاطعة والبلد على التوالي.

 

 

وبالنظر إلى تكنولوجيا الإنتاج الكلاسيكية في تحليل المستوى المحلي، نجد نتيجة كفاءة الطاقة المذكورة في العمود الثاني من الجدول التالي (2) لا يوجد سوى أربع محطات طاقة غير فعالة في تحليل الكفاءة المحلية والتي تظهر قوة تمييز منخفضة للغاية في التحليل، بحيث يتم إجراء نفس التحليل في البيئة الكلاسيكية للبلد بأكمله.

 

كما تم الإبلاغ عن النتائج في العمود الثالث من الجدول التالي (2) وهذا يؤدي إلى قوة تمييز أعلى مقارنة بتقرير الكفاءة المحلية، وفي كل من تحليلي الكفاءة السابقين تم تجاهل الشركة بين محطات توليد الطاقة، كذلك جميع محطات الطاقة، وخاصة تلك التي تقع في نفس المقاطعة مسؤولة بشكل مشترك عن إمدادات الكهرباء في المنطقة.

 

 

كما يؤدي هذا إلى مزيد من القوة التمييزية في تحليل الكفاءة التنافسية مقارنةً بتحليل الكفاءة المحلية العادي، بحيث يشير العمود الأخير من الجدول(1) إلى مقاييس الكفاءة العالمية لمحطات الطاقة في البيئة التنافسية، وذلك مقارنة بتقرير الكفاءة العالمية العادي، بحيث نحصل على مقاييس كفاءة أقل ونجد قوة تمييز أعلى في مقاييس الكفاءة العالمية، لذلك متوسط ​​مقياس الكفاءة (0.3776) و (0.44402) في تحليل الكفاءة العالمية العادية والتنافسية.

 

بالنظر إلى النموذج الكلاسيكي؛ فإن لدينا ثلاثة مؤشرات من الأقران في الخارج، وهي الكفاءة المحلية والكفاءة المحلية المجتمعية والكفاءة العالمية المجتمعية، كذلك لدينا مؤشر آخر في ورقتنا لم يتم تناوله ومع ذلك؛ فإن تلك المؤشرات النظيرة لها بعض القيود في عوائد قياس خصائص تكنولوجيا الإنتاج، كما يعتبر افتراضاً عاماً لعوائد مقياس خصائص التكنولوجيا بواسطة (VRS)، كما ويمكن اعتبار جميع أنواع العوائد القياسية الأخرى واستخدامها بسهولة.

 

وأخيراً؛ فإنه في جميع تقنيات الإنتاج التي تتكون من وحدات إنتاج داخلية (شركات متعددة المصانع)، هناك بعض الروابط الداخلية والتعاون داخل مساحة الإنتاج، وبالتالي من أجل الحصول على منظور شامل لخاصية الكفاءة، كما يجب أن نفكر في الروابط المذكورة أعلاه، بحيث تقترح الدراسات الحالية مؤشراً جديداً يعتمد على نماذج إدارة الطاقة لقياس مقاييس كفاءة وحدة الإنتاج على مستوى المصنع (المحلي) ومستوى الشركة (العالمي).

المصدر
A. Charnes, W. W. Cooper and E. Rhodes, "Measuring the efficiency of decision making units", Eur. J. Oper. Res., vol. 2, no. 6, pp. 429-444, Nov. 1978.S. N. Afriat, "Efficiency estimation of production functions", Int. Econ. Rev., vol. 13, no. 3, pp. 568-598, Oct. 1972.M. J. Farrell, "The measurement of productive efficiency", J. Roy. Stat. Soc. A, vol. 120, no. 3, pp. 253-281, 1957.R. Färe and D. Primont, "Efficiency measures for multiplant firms", Oper. Res. Lett., vol. 3, no. 5, pp. 257-260, Dec. 1984.

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى