На главную

Статьи, публикации, архив номеров  

«     2018     2017  |   2016  |   2015  |   2014  |   2013  |   2012  |   2011  |   2010  |   2009  |   2008  |   »
«     Январь  |   Февраль  |   Март  |   Апрель  |   Май  |   Июнь  |   Июль  |   Август  |   Сентябрь  |   Октябрь  |   Ноябрь  |   Декабрь     »

Системный подход

01.12.2015 Фазовый портрет проектов реконструкции муниципальных систем теплоснабжения

 

УДК 005:658.264: 338.28

 

Фазовый портрет проектов реконструкции муниципальных систем теплоснабжения

 

Важнейшим заданием энергетических комплексов восточноевропейских государств является существенное повышение эффективности обеспечения тепловой энергией муниципальных образований (МО). Необходимость перевода на качественно новый уровень всех элементов, составляющих систему теплоснабжения (СТ), регламентируется несоответствием их основных характеристик требованиям, предъявляемым к ним по энергетической эффективности, надежности, воздействию на окружающую среду, тепловым потерям и многим другим.

Это объясняется тем, что большинство СТ восточноевропейских государств были спроектированы и построены в начале 1960-х гг. и к настоящему времени в условиях дефицита ресурсов имеют высокий моральный и физический износ. Учитывая реальное состояние систем теплоснабжения, актуальной проблемой, которая требует решения, является их модернизация и реконструкция [1–3].

 

В статье выполнен анализ моделей управления проектами реконструкции муниципальных систем энергоснабжения. Разработан метод построения иерархии проектов реконструкции систем теплоснабжения на основе создания их фазового портрета.

 

The methods, models and mechanisms of project and program management of the reconstruction of municipal heat-supply systems have been analyzed. The method of building the hierarchy of the projects of the municipal heat-supply systems, reconstruction based on their phase portrait has been created.

 

Анализ литературных данных и постановка проблемы

 

Одним из научных направлений решения данной проблемы является дальнейшее развитие и использование в практиках модернизации и реконструкции систем теплоснабжения МО методологии теории управления проектами и программами.

Важным аспектом решения отдельных вопросов данной проблемы посвящены исследования ведущих ученых и специалистов отечественных и зарубежных университетов и организаций [4–6]. Так, в работе [7] предложена концептуальная модель управления программами инновационного развития энергосбережения в ЖКХ, включающая в себя систему целей и сбалансированных показателей развития, на основе которых формируется основной цикл управления (мониторинга) программы. В то же время программа инновационного развития содержит в себе взаимозависимые проекты или их портфели. Их реализация обеспечивает достижение намеченных стратегических целей.

В представленной концептуальной модели проекты создаются на основе лучших практик и уроков, сформированных двумя когнитивными циклами. При этом инновационная платформа программы развития базируется на новых технологиях и знаниях, поступающих из внешней среды, а также когнитивных циклах переноса лучшей практики и уроков выполненных проектов. Модель включает в себя три базовых цикла управления: мониторинг, изучение и перенос лучших практик, а также изучение и недопустимость повторения ошибок прошлых проектов.

В работе [8] предложена системная модель методологии исследования управления энергоемких производств на основе качественных показателей. Определены основные проблемы, возникающие при формировании проектов энергосбережения, предложена классификация их типов и признаков. Кроме того, приведены сравнительные характеристики терминов «модернизация», «инжиниринг» и «реинжиниринг». Показано, что в условиях дефицита инвестиционных предложений при одновременном энергетическом кризисе единственным приемлемым способом улучшения показателей энергосбережения является модернизация основного и вспомогательного оборудования. Рассмотрены модели ситуационной диспетчеризации при выполнении проектов модернизации энергоемких производств.

Вопросам разработки проектов энергосбережения в зданиях бюджетных организаций на основе реинвестирования, управления инновационными проектами термомодернизации зданий и сооружений, создания интеллектуальных информационных технологий диагностики их технического состояния посвящен ряд работ специалистов Киевского национального университета строительства и архитектуры, Приднепровской государственной академии строительства и архитектуры и другие [9–11].

Исследователями разработан научно-практический базис процессов управления проектами, составом и структурой распределения ресурсов в проектах энергосбережения. Предложены научные и практические положения теории управления проектами в разделе управления стоимостью проекта. Разработан алгоритм поиска рациональной структуры распределения ресурсов проектов энергосбережения, суть которого сводится к поиску такого управления, при котором эффективность проекта была бы максимальной.

Среди разработанных подходов к управлению проектами термомодернизации зданий как элемента системы теплоснабжения следует отметить предложенную концептуальную методологию, которая, по мнению автора, определяет основные причины необходимости реализации проектов, методы и инструменты управления, а также необходимость разработки методики внедрения проектов термомодернизации зданий.

Управленческие решения в проектах предложено реализовывать с учетом динамического окружения, определяемого как природно-климатические условия района строительства, а выбор архитектурно-конструктивных решений строений и характеристик теплоизоляционных материалов – по структурным моделям их эколого-экономического мониторинга и анализа. Определены предпочтения менеджеров проекта в выборе теплоизоляционных материалов, которые объясняют свои управленческие решения учетом стоимости материалов, долговечности, огнестойкости, химической и биологической стойкости.

На основе теории нечетких множеств и лингвистических переменных разработана обобщенная математическая модель причинно-следственных связей для принятия решений при управлении проектами термомодернизации строений относительно выбора материала теплоизоляционного покрытия.

К одному из основных элементов системы энергоснабжения муниципальных образований относятся системы водоснабжения и водоотведения. Вопросы управления проектами ремонтно-восстановительных работ сетей водоотведения рассмотрены в работе [12]. Среди результатов можно отметить разработанную концепцию проектного подхода к управлению ремонтно-восстановительными работами по участкам водоотводов, предложенную модель управления проектом, которая обеспечивает оптимальные параметры работ. Приоритетные списки выполнения ремонтно-восстановительных работ формируются на основе полученной по результатам исследований классификационной оценки состояния водоотводящих сетей.

Фаза реализации проекта предусматривает выбор метода восстановления сети на основе предложенных критериев, в качестве которых в работе выступают стоимость и продолжительность ремонта. При ограниченных ресурсах рекомендуется при ремонте сетей применять методы, обеспечивающие их максимальную однотипность.

В случаях, когда на сетях невозможно применять базовый метод ремонта, предлагается использовать методы, которые дают минимальные «невязки» в стоимости по отношению к базовому методу. Следует отметить, что разработанный метод управления проектами ремонтно-восстановительных работ сетей водоотведения обеспечивает существенную экономию ресурсов ремонтной организации при реализации проекта.

Выполненный анализ показал, что эффективное управление проектами и программами реконструкции СТ муниципальных образований Украины представляет собой важную государственную и научно-прикладную проблему. Отсутствие до настоящего времени ее научно обоснованного комплексного решения приводит к неэффективному использованию ресурсов, направленных на реализацию соответствующих проектов и программ, сдерживает дальнейшее развитие городской инфраструктуры, ведет к возникновению социальной напряженности в обществе и увеличивает угрозу энергетической зависимости страны.

 

Объект, цель и задачи исследования

 

Объектом исследования являются процессы управления проектами и программами реконструкции муниципальных систем теплоснабжения. Цель исследования – повышение эффективности процессов управления проектами и программами реконструкции муниципальных СТ.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

• выполнен анализ моделей управления проектами реконструкции систем теплоснабжения;

• разработан метод построения иерархии проектов реконструкции муниципальных систем теплоснабжения.

 

Методы исследований

 

Повышение эффективности управления проектами и программами реконструкции систем теплоснабжения путем разработки и совершенствования моделей, методов и механизмов управления наиболее целесообразно осуществлять на основе системного подхода – методологии научного познания и социальной практики, в основе которой лежит исследование объектов как систем [13–15]. Применение системного подхода в процессе исследований способствует выявлению существующих проблем, адекватной постановке задач и выработке эффективной стратегии их изучения и решения, ориентации исследования на раскрытие целостности объекта исследований, выявлению многообразия связей сложного объекта и сведению их в единую теоретическую картину. В основу исследований положены принципы и подходы теории управления проектами [16–18].

 

Формирование фазового портрета системы

 

Сложность формирования и реализации проектов реконструкции муниципальных систем теплоснабжения в значительной степени определяется структурно-параметрическими характеристиками системы: разнообразием типов и видов источников генерации тепла, разветвленностью тепловых сетей, разнообразием потребителей тепла, видов энергетических ресурсов и многим другим. Это существенно расширяет круг задач, стоящих перед командой управления проектами, особенно на стадии формирования содержательной части групп процессов инициации и планирования.

Одним из подходов, обеспечивающих решение задачи формирования предварительного описания проекта, разработки плана управления проектами и др., следует считать подход, базирующийся на формировании фазового портрета системы теплоснабжения.

В общем случае фазовый портрет системы теплоснабжения представляет собой массив фазовых траекторий элементарных систем теплоснабжения, характеризующих в совокупности состояние и процессы развития системы теплоснабжения в целом.

В соответствии с принятым определением элементарная СТ представляет собой систему теплоснабжения, у которой соответствующие подсистемы представлены одним источником генерации тепла, тепловой сетью и одним потребителем тепла. В действительности муниципальные системы теплоснабжения – это развитые технические системы, включающие значительное количество источников генерации тепла, подсистем передачи и распределения, а также подсистем потребителей тепла.

На рис. 1 и 2 приведены фрагменты относительно небольших муниципальных систем теплоснабжения г. Теплодара Одесской области и г. Конотопа Сумской области Украины.

 

 

 

Характерным для системы теплоснабжения г. Теплодара является то, что СТ выполнена на основе одного источника генерации тепла и достаточно развитых подсистем передачи и распределения, а также подсистемы потребления тепла.

Система теплоснабжения Конотопа развита как по количеству источников генерации тепла, так и по числу подсистем передачи и распределения тепла, а также потребителей тепла. Поскольку существующие муниципальные системы теплоснабжения крупных городов являются еще более развитыми, в процессе формирования фазового портрета СТ предлагается выполнить декомпозицию системы теплоснабжения муниципальных образований. Представить ее можно в виде простых систем теплоснабжения, включающих в себя один источник генерации тепла и подсоединенные к нему посредством подсистемы передачи и распределения тепла группы подсистемы потребителей (рис. 3).

 

 

При этом для каждой из простых СТ можно определить характеристики их жизненных циклов (в том числе и соответствующих подсистем), установить параметры жизненных циклов проектов их подсистем, определить индивидуально для каждой из простых систем индикаторы и стратегии их реконструкции, установить основные функциональные зависимости между этапами их развития и состояниями, в которых они находятся. В совокупности это позволит сформулировать содержательную часть групп процессов управления проектами.

Разработанный структурированный фазовый портрет муниципальной системы теплоснабжения представлен в таблице.

 

Таблица

 

Фазовый портрет муниципальной системы теплоснабжения

Номер системы

Подсистема

Номер элемента подсистемы

ФЖЦС

Значение матрицы соответствий

ФЖЦП Стадия

Значение параметров

матрицы

Стратегия развития

Ожидаемый проект

max Т

Иерархия выполнения проекта

maxMn

crizMnnorm

crizMnrisk

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Номер простой системы

Генерации тепла

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Передачи и распределения тепла

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

……

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Потребителей тепла

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

……

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Структурированный фазовый портрет СТ муниципального образования включает в себя следующие основные информационные составляющие: номер простой системы; номер подсистемы источника генерации тепла, соответствующие ему номера подсистем и элементов подсистем передачи и распределения тепла, а также подсистемы потребителей тепла; фазу жизненного цикла, в которой находится соответствующая подсистема (ФЖЦС); значение матрицы соответствий [19]; фазу жизненного цикла проекта подсистемы (ФЖЦП) и стадию его выполнения; значение параметров матрицы maxMn; значение параметров матрицы crizMnnorm; значение параметров матрицы crizMnrisk [20]; стратегию развития системы теплоснабжения и ее подсистем; ожидаемый проект, который будет формироваться; возможное время начала инициации ожидаемых проектов; иерархический номер выполнения ожидаемых проектов.

Для удобства представления информационных массивов фазового портрета СТ на рис. 4 приведен пример его визуализации (подсистема генерации тепла) на карте-схеме муниципальной системы теплоснабжения одного из городов Украины.

 

 

На основе сформированного фазового портрета системы теплоснабжения муниципального образования становится возможным (на дату заполнения предложенной таблицы): определять содержательную часть группы процессов инициации проектов; разрабатывать предварительное описание содержания проекта реконструкции муниципальной СТ; относительно группы процессов планирования выполнять стоимостную оценку проекта и его основных элементов; определять состав операций и их взаимосвязи; оценивать длительность операций; выполнять планирование контрактов и многое другое.

Следует отметить, что предложенный подход к формированию фазового портрета муниципальной СТ может являться базовым элементом для формирования региональных и республиканских программ реконструкции систем теплоснабжения.

 

Выводы

 

Исследование связей и закономерностей, возникающих на протяжении жизненного цикла проектов реконструкции муниципальной СТ, позволило разработать метод построения иерархии проектов и программ, который базируется на формирования фазового портрета системы теплоснабжения и обеспечивает определение и разработку группы процессов инициации и формирования содержания.

 

Юрий ХАРИТОНОВ,
доктор технических наук,
декан факультета морской инфраструктуры УО «Национальный университет кораблестроения им. адмирала Макарова»
(г. Николаев, Украина)

 

(Статья поступила в редакцию 19.11.2015 г.)

 

Литература

1. Енергетична стратегія України на період до 2030 року – http://www.energoatom.kiev.ua/ru/about/strategy_2030.

2. Перспективы развития теплоэнергетики в России – http://www.energosovet.ru/stat641.html.

3. Проблемы теплоэнергетики вышли на межгосударственный урівень – http://jkg-portal.com.ua/ru/publication/one/problemi-teplojenergetiki-vishli-na-mzhderzhavnij-rven-33290.

4. Семенов Б. А. Оптимизация параметров теплоиспользования в системах централизованного теплоснабжения городов: дис. … д-ра техн. наук. – Саратов, 2002. – 527 с.

5. Foundations of Energy Risk Management: An Overview of the Energy Sector and Its Physical and Financial Markets. – John Wiley & Sons, 2008. – 120 p.

6. Бушуев С. Д., Бушуева Н. С. Управління проектами: основи професійних знань та система оцінки компетентності проектних менеджерів. – К., 2011. – 263 с.

7. Ачкасов І. А. Управління інноваційними платформами проектів енергозберігаючих технологій у житлово-комунальному господарстві: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.13. 22 [Київський національний університет будівництва і архітектури]. – К., 2008. – 18 с.

8. Цицюра С. В. Управління інноваційними проектами модернізації підприємств енергоємних галузей: автореф. дис. … д-ра техн. наук: 05.13. 22 «Управління проектами і програмами» [Київський національний університет будівництва і архітектури]. – К., 2007. – 32 с.

9. Ратушняк О. Г. Управління інноваційними проектами термомодернізації будівель: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.13.22 [Київський національний університет будівництва і архітектури]. – К., 2008. – 18 с.

10. Терентьєв О. О. Інтелектуальна інформаційна технологія діагностики технічного стану будівель: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.13. 06 [Київський національний університет будівництва і архітектури]. – К., 2008. – 17 с.

11. Юрченко Є. Л. Розробка проектів енергозбереження в будівлях бюджетних підприємств на основі реінвестування: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.13.22 [Придніпровська державна академія будівництва і архітектури]. – Дніпропетровськ, 2004. – 22 с.

12. Старкова О. В. Управління проектами ремонтно-відновлювальних робіт на мережах водовідведення: автореф. дис. … канд. техн. наук:. 05.13. 22 [Харківський державний технічний університет будівництва і архітектури]. – Х., 2007. – 18 с.

13. Андрющенко А. И. Методика системных термодинамических исследований в теплоэнергетике. – Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 1996. – 72 с.

14. Антонов А. В. Системный анализ. – М.: Высшая школа, 2004. – 454 с.

15. Блаумберг И. В. Проблема целостности и системный подход. – М.: Эдиториал УРСС, 1997. – 440 с.

16. Азаров Н. Я., Ярошенко Ф. О., Бушуєв С. Д. Інноваційні механізми управління програмами розвитку. – Саммит-Книга, 2011. – 528 с.

17. Charvat J. Project Management Methodologies: Selecting, Implementing, and Supporting Methodologies and Processes for Projects. – John Wiley & Sons, 2003. – 264 p.

18. Doti S. Commercial Energy Auditing Reference Handbook. – The Fairmont Press, 2008. – 473 p.

19. Харитонов Ю. Н. Разработка матрицы соответствия этапов развития и состояния сложных технических систем // Авиационно-космическая техника и технологии. – 2007. – № 8.

20. Харитонов Ю. Н. Система индикаторов для принятия решения о реконструкции энергетических комплексов // Авиационно-космическая техника и технологии. – 2007. – № 9.

 

Контакты

Беларусь: 220121, г. Минск
а/я 72
Тел.: +375 (17) 385-94-44,
385-96-66

Факс: +375 (17) 392-33-33
Gsm: +375 (29) 385-96-66 (Vel)

Е-mail: energopress@energetika.by
E-mail отдела рекламы:
reklama@energetika.by

© ОДО Энергопресс, 2003—2009. Все права защищены.
Мониторинг состояния сайта
Создание сайта Атлант Телеком