CC BY
98
УДК 330.524:620.9
Ключевые слова:
потенциал энергосбережения, магистральный транспорт газа, виды
энергетических
ресурсов,
энергетическая
эффективность,
программа
энергосбережения.
Анализ реализации потенциала энергосбережения в магистральном транспорте газа ПАО «Газпром» за период 2011-2016 гг.
Г.А. Хворов
ООО «Газпром ВНИИГАЗ», Российская Федерация, 142717, Московская обл., Ленинский р-н, с.п. Развилковское, пос. Развилка, Проектируемый пр-д № 5537, вл. 15, стр. 1 E-mail: G_Khvorov@vniigaz.gazprom.ru
Тезисы. В Концепции энергосбережения и повышения энергетической эффективности ОАО «Газпром» на период 2011-2020 гг. был определен потенциал энергосбережения в основных видах деятельности (добыча газа, газового конденсата, нефти; магистральный транспорт газа; переработка газоконденсата, нефти; подземное хранение газа) - 27,6 млн т у.т. и поставлена задача его максимальной реализации. В статье проанализирован ход реализации потенциала энергосбережения за период 2011-2016 гг.; отмечено, что по основным энергоресурсам - природному газу и электроэнергии - реализовано 63,8 и 41,0 % соответственно.
Приведены приоритетные направления экономии природного газа и электроэнергии за рассматриваемый период. Проанализирован интегральный показатель энергоемкости производства в магистральном транспорте газа - удельный расход топливно-энергетических ресурсов (ТЭР), который снизился за рассматриваемый период на 15,7 %. Проведен факторный анализ и установлено, что основными факторами, влияющими на уменьшение удельного расхода ТЭР в магистральном транспорте газа, являются: снижение товаротранспортной работы; внедрение программ энергосбережения (реализация потенциала энергосбережения); структурные изменения (ввод новых газопроводов).
Сделан вывод о том, что для подготовки новой Концепции энергосбережения и повышения энергетической эффективности ПАО «Газпром» на период 2021-2030 гг. следует выполнить комплекс работ по оценке потенциала энергосбережения дочерних обществ и организаций Общества с учетом имеющегося опыта реализации потенциала.
Политика энергосбережения ПАО «Газпром» представлена в Концепции энергосбережения и повышения энергетической эффективности ОАО «Газпром» на период 2011-2020 гг. (далее - Концепция энергосбережения) [1] и осуществляется в соответствии с требованиями Федерального закона от 23.11.2009 № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».
Начиная с 2009 г., после принятия Федерального закона № 261-ФЗ и по настоящее время, эти требования детализируются в распоряжениях и постановлениях Правительства Российской Федерации, приказах Минэнерго России и Федеральной службы по тарифам1. Этот фактор обусловливает повышенный уровень ответственности за разработку и внедрение современных программ энергосбережения Общества.
Стратегической целью энергосберегающей политики ПАО «Газпром» на период до 2020 г. является эффективное использование энергетических ресурсов для
1 См. распоряжение Правительства Российской Федерации от 01.12.2009 № 1830-р «Об утверждении плана мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности в Российской Федерации, направленных на реализацию Федерального закона «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации»; постановление Правительства Российской Федерации от 15.05.2010 № 340 «О порядке установления требований к программам в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности организаций, осуществляющих регулируемые виды деятельности»; приказ Минэнерго России от 30.06.2014 № 398 «Об утверждении требований к форме программ в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности организаций с участием государства и муниципального образования, организаций, осуществляющих регулируемые виды деятельности и отчетности о ходе их реализации»; приказ Федеральной службы по тарифам от 31.03.2015 № 587-э «Об установлении требований к программам в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности субъектов естественных монополий, оказывающих услуги по транспортировке газа по магистральным газопроводам».
устойчивого роста компании, повышения энергетической эффективности и конкурентоспособности, укрепления внешнеэкономических позиций [1].
Для достижения указанной цели в Концепции энергосбережения были поставлены задачи максимальной реализации потенциала энергосбережения во всех видах деятельности Общества на основе государственной поддержки энергосберегающей политики ПАО «Газпром» и совершенствования управления энергосбережением; повышения энергетической эффективности дочерних обществ и организаций на основе применения инновационных технологий и оборудования [1].
Для дальнейшего понимания сути вопроса приведем соответствующий термин и его определение: технический потенциал энергосбережения - «...максимальное количество энергоресурсов, которое возможно сэкономить в результате использования эффективных энергосберегающих мероприятий, в том числе за счет вовлечения в энергетический оборот вторичных и возобновляемых источников энергии, при условии снижения (стабилизации) уровня техногенного воздействия на окружающую среду»2.
Потенциал энергосбережения в ПАО «Газпром», согласно Концепции энергосбережения, составил 28,2 млн т у.т. (34 % от годового потребления топливно-энергетических ресурсов (ТЭР)). Для сравнения отметим, что в Российской Федерации потенциал энергосбережения был оценен на уровне 40 % от годового потребления энергоресурсов3.
При оценке величины потенциала энергосбережения использовалось сравнение фактических показателей энергетической эффективности технологических процессов и оборудования с лучшими мировыми и отечественными аналогами. Такая оценка была необходима для исследования структуры энергосберегающей деятельности и определения целевых показателей энергетической эффективности производственно-технологических процессов в ПАО «Газпром» на период до 2020 г.
См. Р Газпром 2-1.20-742-2013. Методика
определения потенциала энергосбережения технологических объектов. Энергетическая стратегия России на период до 2030 г. (утв. распоряжением Правительства РФ от 13.11.2009 № 1715-Р).
Реализация потенциала энергосбережения в ПАО «Газпром» осуществляется путем внедрения программ энергосбережения и повышения энергетической эффективности. За прошедший период были внедрены две программы [2, 3]. В результате реализации потенциала энергосбережения в Обществе за период 2011-2016 гг. среднегодовая экономия ТЭР составила 2,5 млн т у.т., всего было сэкономлено 15,0 млн т у.т., в том числе:
• природного газа - 12 732,1 млн м3;
• электроэнергии - 1518,0 млн кВт-ч;
• тепловой энергии - 1259,6 тыс. Гкал.
На рис. 1 приведена динамика расхода
ТЭР (природного газа, электроэнергии, тепловой энергии) и экономии энергоресурсов в ПАО «Газпром» за период с 2011 по 2016 гг. Анализ показал, что за указанный период произошло сокращение потребления ТЭР на собственные технологические нужды (СТН) на 17,9 %.
Максимальный вклад в потенциал энергосбережения ПАО «Газпром» вносит магистральный транспорт газа - 20,8 млн т у.т. [1]. Так, за период 2011-2016 гг. в результате реализации потенциала энергосбережения было сэкономлено 12,9 млн т у.т., в том числе:
• природного газа - 10 929,8 млн м3;
• электроэнергии - 1234,4 млн кВт-ч;
• тепловой энергии - 364,9 тыс. Гкал.
Основным видом энергоресурсов в магистральном транспорте газа является природный газ, потенциал экономии которого составляет 17131,0 млн м3 [1]. Рассмотрим подробнее его реализацию за прошедший период. На рис. 2 отражена динамика годового потребления природного газа на СТН и величина экономии газа при транспортировке газа за период с 2011 по 2016 гг. Из приведенного графика видно, что за рассматриваемый период расход газа на СТН сократился с 45,2 до 32,3 млрд м3. Величина среднегодовой экономии газа составила 1821,6 млн м3. С учетом приведенных данных определено, что за указанный период в магистральном транспорте газа показатель реализации потенциала экономии газа составил 63,8 %.
Сведения о вкладе, в том числе долевом, в суммарную экономию газа по газотранспортным организациям за период 2011-2016 гг. содержатся в табл. 1.
Из таблицы видно, что наибольший вклад (около 90 %) в реализацию
Годы
Рис. 1. Динамика потребления и экономии ТЭР в ПАО «Газпром» с 2011 по 2016 гг.
Годы
Рис. 2. Динамика потребления природного газа на СТН и экономии газа при его транспортировке за период с 2011 по 2016 гг.
потенциала экономии природного газа за этот период внесли: ООО «Газпром транс-газ Югорск», ООО «Газпром трансгаз Сургут», ООО «Газпром трансгаз Самара», ООО «Газпром трансгаз Ухта», ООО «Газпром трансгаз Москва», ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург», ООО «Газпром трансгаз Санкт-Петербург», ООО «Газпром трансгаз Нижний Новгород», ООО «Газпром трансгаз Чайковский».
Рассмотрим основные направления реализации потенциала экономии природного газа за период 2011-2016 гг. (табл. 2).
Анализ наиболее значимых направлений экономии природного газа за указанный
период позволил оценить их вклад в реализацию потенциала:
• сокращение объемов газа, стравливаемого при эксплуатации и ремонтах технологических объектов компрессорных станций (КС), линейных частей (ЛЧ), газораспределительных станций (ГРС), - 33,4 %;
• оптимизация режимов работы технологических объектов газотранспортной системы (ГТС) - 22,4 %;
• реконструкция и модернизация технологических объектов КС, ЛЧ, ГРС - 15,8 %;
• улучшение технического состояния газоперекачивающих агрегатов (ГПА) за счет ремонта - 15,0 %.
Таблица 1
Вклад газотранспортных организаций в экономию газа в 2011-2016 гг., млн м3
Газотранспортные организации Годы Всего за период
2011 2012 2013 2014 2015 2016 млн м3 доля, %
Газпром трансгаз Югорск 1304,9 777,9 768,0 768,0 901,7 815,7 5336,2 48,82
Газпром трансгаз Сургут 104,7 145,5 141,7 153,0 177,9 152,6 875,3 8,01
Газпром трансгаз Самара 121,4 109,6 111,4 103,1 95,6 102,3 643,3 5,89
Газпром трансгаз Ухта 52,8 52,2 66,4 98,7 127,0 230,5 627,7 5,74
Газпром трансгаз Москва 87,6 104,6 91,9 128,4 113,5 99,6 625,7 5,72
Газпром трансгаз Екатеринбург 92,7 74,4 88,3 76,4 96,3 77,3 505,4 4,62
Газпром трансгаз Санкт-Петербург 65,3 69,1 65,4 83,5 76,0 66,2 425,5 3,89
Газпром трансгаз Нижний Новгород 55,3 69,6 69,8 75,9 56,1 93,7 420,3 3,85
Газпром трансгаз Чайковский 40,0 49,7 50,8 61,2 69,8 75,3 346,8 3,17
Газпром трансгаз Ставрополь 68,3 39,4 45,7 47,0 48,2 54,9 303,5 2,78
Газпром трансгаз Саратов 27,1 29,3 35,5 53,5 50,3 40,6 236,3 2,16
Газпром трансгаз Уфа 27,3 27,6 42,0 30,2 29,9 47,2 204,1 1,87
Газпром трансгаз Томск 25,4 20,1 27,5 22,6 22,0 39,8 157,2 1,44
Газпром трансгаз Казань 10,4 7,5 11,9 10,2 13,0 12,7 65,7 0,60
Газпром трансгаз Краснодар 6,8 11,4 10,8 13,3 9,3 8,9 60,5 0,55
Газпром трансгаз Волгоград 7,9 8,4 9,6 9,4 10,7 11,8 57,8 0,53
Газпром трансгаз Беларусь - - 4,8 5,4 5,8 9,4 25,5 0,23
Газпром трансгаз Махачкала 2,0 1,8 1,7 1,3 2,9 3,4 13,0 0,12
Всего 2100,1 1597,8 1643,0 1740,9 1906,0 1942,0 10929,8 100,00
Примечание: знак «-» обозначает, что в состав ПАО «Газпром» организация не входила.
Таблица 2
Направления реализации потенциала экономии природного газа в 2011-2016 гг.
Направления Величина экономии по годам, млн м3 Всего за период
2011 2012 2013 2014 2015 2016 млн м3 доля, %
Сокращение объемов газа, стравливаемого при эксплуатации и ремонтах технологических объектов КС, ЛЧ, ГРС 587,1 646,6 540,2 596,1 603,9 681,8 3655,7 33,4
Оптимизация режимов работы технологических объектов ГТС 763,0 251,5 335,8 236,7 461,6 396,6 2445,1 22,4
Реконструкция и модернизация технологических объектов КС, ЛЧ, ГРС 363,3 247,4 282,6 285,9 261,0 281,4 1721,6 15,8
Улучшение технического состояния ГПА за счет ремонта 249,4 295,6 276,4 295,8 264,3 253,0 1634,4 15,0
Сокращение потерь газа на технологических объектах КС, ЛЧ, ГРС 60,5 85,3 84,1 200,3 222,1 204,2 856,6 7,8
Сокращение расхода газа на технологические нужды компрессорных цехов (КЦ), КС 40,7 39,3 47,8 80,7 49,9 51,1 309,5 2,8
Сокращение расхода газа на технологические нужды вспомогательного производства 27,6 22,8 57,0 15,7 11,1 54,8 189,0 1,7
Внедрение автоматических систем управления, телемеханики, совершенствование приборов учета газа 0,6 0,6 0,2 0,3 0,9 0,5 3,1 0,03
Итого 2100,1 1597,8 1643,0 1740,9 1906,0 1942,0 10814,7 100,00
За оставшееся время необходимо реализовать 36,2 % потенциала, т.е. в среднем по 1542 млн м3 ежегодно. Для того чтобы эта задача была осуществлена, необходимо определить потенциал энергосбережения с учетом его экономической реализуемости. Следует отметить, что потенциал энергосбережения газотранспортной организации не является
постоянной величиной, так как происходит его постоянная реализация и он зависит от достигнутого уровня научно-технического прогресса. Для принятия эффективных управленческих решений в области энергосбережения следует провести оценку потенциала энергосбережения в каждой газотранспортной организации.
Анализ корпоративных нормативных до-кументов4 позволяет сделать вывод о том, что в последние годы в ПАО «Газпром» разработана методология оценки потенциала энергосбережения технологических объектов, основанная на практическом опыте внедрения программ энергосбережения. Данная методология прошла апробацию при определении потенциала энергосбережения в ООО «Газпром транс-газ Ухта» (исполнители: ОАО «Газпром пром-газ» и ООО «Газпром ВНИИГАЗ»). Результат показал, что технически реализуемый потенциал экономии газа в ГТС ООО «Газпром транс-газ Ухта» составляет около 30 % от уровня его потребления. В работе был определен экономически обоснованный потенциал энергосбережения, который существенно меньше величины технически реализуемого потенциала. Из полученных данных следует, что при существующем и доступном для использования уровне развития техники и технологий только 27,5 % от технически обоснованного потенциала экономически эффективно. Исследования показали целесообразность внедрения ряда уже применяемых, а также относительно новых для компании энергосберегающих мероприятий:
• эвакуация (утилизация) газа из отключаемых участков газопроводов с помощью мобильных компрессорных установок;
• оптимизация работы АВО газа компрессорных цехов: использование газа более глубокого охлаждения в увязке с развитием собственной генерации электроэнергии, в том числе с использованием современных технологий утилизации энергии выхлопных газов ГПА;
• повышение уровня рабочего давления в ГТС;
• внедрение технологии подогрева топливного газа ГПА с помощью теплообменников газ-масло от масла ГПА при исключении из работы подогревателя топливного газа;
4 См. Р Газпром 2-1.20-742-2013;
Р Газпром 2-1.20-728-2013. Методические указания по разработке программы энергосбережения и повышения энергетической эффективности дочернего общества и организации; Р Газпром 2-1.20-819-2014. Методика расчета величины экономии расхода топливно-энергетических ресурсов при внедрении энергосберегающих мероприятий в дочерних обществах; СТО Газпром 2-1.20-601-2011. Методика расчета эффекта энергосбережения топливно-энергетических ресурсов, расходуемых на собственные технологические нужды магистрального транспорта газа.
• внедрение регуляторов давления газа с теплогенератором при исключении из работы подогревателя газа на ГРС;
• замена ремонтируемых трубопроводов на трубопроводы с внутренним гладкостным покрытием с целью сокращения расхода топливного газа;
• оптимизация (сокращение) продолжительности ремонтных работ, связанных с отключением технологических объектов, в том числе ЛЧ газопроводов.
Вторым по значимости в магистральном транспорте газа является потенциал экономии электроэнергии, который составляет 3446 млн кВт-ч [1]. На рис. 3 приведена динамика годового потребления электроэнергии на СТН и экономии электроэнергии при транспортировке газа с 2011 по 2016 гг. За этот период расход электроэнергии на СТН сократился с 11,85 до 6,26 млрд кВт-ч. Среднегодовая экономия электроэнергии составила 205,7 млн кВт-ч.
На основе анализа приведенных данных определено, что за период с 2011 по 2016 гг. в магистральном транспорте газа показатель реализации потенциала экономии электроэнергии составил 35,8 %. Сведения о вкладе в экономию электроэнергии газотранспортными организациями за рассматриваемый период приведены в табл. 3.
Основной вклад (около 94 %) в реализацию потенциала экономии электроэнергии за рассматриваемый период внесли: ООО «Газпром трансгаз Югорск», ООО «Газпром транс-газ Самара», ООО «Газпром трансгаз Томск», ООО «Газпром трансгаз Санкт-Петербург», ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург», ООО «Газпром трансгаз Саратов», ООО «Газпром трансгаз Сургут».
Следует отметить, что для ООО «Газпром трансгаз Нижний Новгород», ООО «Газпром трансгаз Чайковский», ООО «Газпром транс-газ Волгоград» полученные результаты в экономии электроэнергии свидетельствуют о недостаточном внимании к экономии этого энергоресурса при значительном его потреблении.
Направления экономии электроэнергии в магистральном транспорте газа за период 2011-2016 гг. приведены в табл. 4.
Анализ наиболее значимых направлений экономии электроэнергии за рассматриваемый
3 12
«
о. ^10
-
а
¡и1 К т о
«
о СМ
2011
2012
2013
2014
2015
11,9 расход электроэнергии — экономия электроэнергии
— 10,3 10,3 />\ 4, 3 4
7,2 6,3
5,9
165,3 ■ 198,6 1 206,6 ,3 3, 0 2 ,3 4, 0 2
2016
600
500
400
и К
т
о &
300 ^
200
Годы
100
Рис. 3. Динамика потребления электроэнергии на СТН и экономии электроэнергии при транспортировке газа за период с 2011 по 2016 гг.
Таблица 3
Вклад газотранспортных организаций в экономию электроэнергии в 2011-2016 гг.
Газотранспортные организации Величина экономии по годам, млн кВт-ч Всего за период
2011 2012 2013 2014 2015 2016 млн кВт-ч доля, %
Газпром трансгаз Югорск 61,4 87,3 78,1 70,8 91,5 73,7 462,8 37,5
Газпром трансгаз Самара 46,8 45,3 46,5 34,3 29,8 40,4 243,1 19,7
Газпром трансгаз Томск 17,8 18,2 33,8 36,3 23,9 22,1 152,2 12,3
Газпром трансгаз Санкт-Петербург 4,2 12,8 19,6 19,6 19,2 23,2 98,7 8,0
Газпром трансгаз Екатеринбург 9,7 10,7 20,9 10,5 11,0 7,2 69,9 5,7
Газпром трансгаз Саратов 3,4 2,1 35,7 12,6 3,2 11,1 68,0 5,5
Газпром трансгаз Сургут 8,0 12,5 11,2 9,8 7,8 10,6 60,0 4,9
Газпром трансгаз Ставрополь 8,7 2,9 4,0 3,6 4,1 3,0 26,2 2,1
Газпром трансгаз Ухта 0,5 0,5 0,7 0,9 4,2 5,9 12,8 1,0
Газпром трансгаз Москва 1,6 2,5 1,7 2,0 2,1 2,1 12,0 1,0
Газпром трансгаз Уфа 1,4 1,6 1,5 1,2 1,3 1,2 8,2 0,7
Газпром трансгаз Краснодар 0,5 0,5 0,5 0,8 2,0 0,2 4,6 0,4
Газпром трансгаз Волгоград 0,7 0,7 0,7 1,1 1,1 1,1 5,4 0,4
Газпром трансгаз Чайковский 0,1 0,1 0,1 1,0 0,7 0,9 2,8 0,2
Газпром трансгаз Нижний Новгород 0,02 0,02 0,03 0,7 0,6 0,8 2,2 0,2
Газпром трансгаз Беларусь - - 1,0 0,9 0,5 0,2 2,7 0,2
Газпром трансгаз Казань 0,3 0,3 0,2 0,3 0,4 0,3 1,7 0,1
Газпром трансгаз Махачкала 0,2 0,4 0,2 0,2 0,1 0,1 1,1 0,1
Всего 165,3 198,6 256,3 206,6 203,3 204,3 1234,4 100,0
8
6
4
2
0
0
период позволил оценить их вклад в реализацию потенциала:
• оптимизация режимов работы оборудования - 45,1 %;
• организационно-технические мероприятия - 18,3 %;
• улучшение технического состояния оборудования за счет ремонта - 18,2 %;
• внедрение частотно-регулируемого привода (ЧРП) и мягкого пуска электродвигателей - 9,6 %.
В оставшееся время необходимо реализовать еще 64,2 % потенциала, т.е. в среднем по 553,1 млн кВт-ч ежегодно. Для решения этой достаточно сложной задачи необходимо провести оценку современного уровня потенциала экономии электроэнергии с учетом его технической и экономической реализуемости. Целесообразно обратить внимание на использование энергосберегающих технологий и мероприятий, дающих большой эффект, в том числе:
• внедрение электроприводных ГПА с ЧРП;
Таблица 4
Направления экономии электроэнергии в магистральном транспорте газа в 2011-2016 гг.
Направления Величина экономии по годам, млн кВт-ч Всего за период
2011 2012 2013 2014 2015 2016 млн кВт-ч доля, %
Оптимизация режимов работы оборудования 84,3 77,9 107,1 103,5 82,2 102,0 557,0 45,1
Организационно-технические мероприятия 3,0 38,2 69,3 30,0 51,1 34,1 225,7 18,3
Улучшение технического состояния оборудования за счет ремонта 48,2 43,5 33,8 33,7 35,4 30,3 224,9 18,2
Внедрение ЧРП и мягкого пуска электродвигателей 22,3 20,8 17,2 18,8 18,3 21,4 118,8 9,6
Внедрение энергосберегающих систем освещения, отопления и вентиляции 3,6 5,9 8,7 17,1 12,5 15,7 63,5 5,1
Внедрение энергоэффективных электростанций собственных нужд 2,6 5,6 16,6 0,0 0,0 0,0 24,8 2,0
Внедрение автоматизированной системы коммерческого учета электроэнергии и усовершенствованных приборов учета электроэнергии 0,0 4,9 3,3 3,2 3,4 0,0 14,8 1,2
Реконструкция и модернизация оборудования на КС, ЛЧ, ГРС, ГИС 1,2 1,7 0,3 0,3 0,3 0,9 4,7 0,4
Итого 165,3 198,6 256,3 206,6 203,3 204,3 1234,4 100,0
• внедрение сменных проточных частей на электроприводных ГПА (эксплуатируемых без ЧРП);
• внедрение утилизационных энергетических комплексов на основе ОЦР-технологии, использующих энергию тепла уходящих газов ГПА на КС [4];
• внедрение турбодетандерных технологий, использующих энергию дросселирования газа на КЦ, ГРС [5];
• внедрение ЧРП для автоматического регулирования режимов работы электродвигателей аппаратов воздушного охлаждения (АВО) газа, АВО масла, насосных установок;
• совершенствование конструкции АВО газа и внедрение системы автоматического управления АВО газа;
• применение систем автоматического регулирования управления освещением в зависимости от уровня естественной освещенности на основе современных светодиодных технологий.
Третьим по значимости в магистральном транспорте газа является потенциал экономии теплоэнергии, который составляет 1300 тыс. Гкал [1]. На рис. 4 приведена динамика годового расхода и экономии теплоэнер-гии в транспорте газа с 2011 по 2016 гг. За этот период расход тепловой энергии на СТН сократился с 62,3 до 58,6 тыс. Гкал. Экономия тепловой энергии за рассматриваемый период составила 364,9 тыс. Гкал или 28,1 % от потенциала, что было достигнуто за счет следующих основных мероприятий:
• режимная наладка сетей теплоснабжения;
• ремонт теплоизоляции трубопроводов тепловых сетей;
• очистка (гидродинамическая промывка) сетей теплоснабжения и котлов-утилизаторов;
• оптимизация режимов работы теплового оборудования;
• внедрение энергии уходящих утилизаторов тепла работающих газоперекачивающих агрегатов;
• проведение тепловизорного обследования зданий и сооружений на выявление тепло-потерь с их последующим устранением.
При реализации потенциала энергосбережения в газотранспортных организациях происходит изменение энергетической эффективности технологических процессов и оборудования. Согласно Концепции энергосбережения целевым показателем (индикатором) энергетической эффективности производственно-технологических процессов в ПАО «Газпром» на период 2011-2020 гг. является снижение удельных расходов природного газа на собственные технологические нужды и потери в основных видах деятельности Общества, не менее 11,4 %.
Интегральным показателем энергоемкости газотранспортной организации ПАО «Газпром»5 является Е^р - удельный расход энергоресурсов ГТС на выполнение
См. СТО Газпром 2-1.20-535-2011. Целевые показатели энергоэффективности работы дочерних обществ ОАО «Газпром» по добыче, транспортировке, подземному хранению, переработке и распределению газа.
36
34
32
2 30 Рм
т
Н 28
«
о х
3 26 л
£ 24 —
£ 22
20
2011
2012
2013
2014
2015
2016
Рис. 4. Динамика удельного расхода и экономии ТЭР в магистральном транспорте газа ПАО «Газпром»
Годы
единицы товаротранспортной кг у.т./(млн м3-км):
пГТС
£ГТС _ Лрдр
Аг
где В^р - количество энергоресурсов (газа и электроэнергии), потребляемых при транспортировке газа, т у. т.; А|^р - товаротранспорт-ная работа, млрд м3км.
Для выполнения указанного целевого показателя (индикатора) в программах энергосбережения установлено требование о снижении величины показателя Е^ не менее чем на 1,2 % по отношению к предыдущему году.
Анализируя выражение (1), следует отметить возможные тенденции снижения показателя Е^р, т.е. повышение энергоэффективности технологического процесса возможно, если:
• величина В^р уменьшается (в том числе за счет реализации энергосберегающих мероприятий), при этом Атр не изменяется;
• величина А^г увеличивается (за счет ро-
работы, где 8В^р, 8А^р - относительные отклонения В-^эр и Атр за рассматриваемый период.
С учетом вышеприведенных рассуждений можно утверждать, что критерием повышения энергоэффективности технологического процесса является условие
(1)
5Е{,эр < 0.
(3)
Для анализа влияния энергоэффективности отдельной ГТС на Е^ - показатель суммарной энергоэффективности ЕСГ - используем соотношение
пЕСГ ЕЕСГ _ ^ТЭР
ае
= 1КЕ
ГТС 'ТЭР, ,
(4)
где кв - весовой коэффициент, определяемый по формуле
к, =
АГТС
./Тгр-рр
ЕСГ 'ТР
(5)
С учетом формул (4), (5) получим выраже-ста объема транспортируемого газа), при этом ние для определения ЗЕ^р - относительного
отклонения показателя Е^:
расход ТЭР Втэр либо остается неизменным, либо уменьшается; ?
• величины А^р и В^рс уменьшаются, при ЗЕ^р = ^ Квл 8Е этом темпы снижения В^р выше, чем темпы снижения ТТР.
Используя метод малых отклонений
ГТС 'ТЭР, ,
(6)
из формулы (1) определим 8ЕТЭР - относитель-
где Е^эр , Е.^эр - средние за период величины, Квл - коэффициент влияния энергоэффективности , ГТС:
ное отклонение показателя Е;
8Е^эр = 8ВТГ^РС -8А%
К = к
(2)
Е гтс
ТЭР, Е ЕСГ
(7)
1=1
Для сложного комплекса объектов и систем газотранспортного общества абсолютный расход топливно-энергетических ресурсов (ВТЭР) зависит от многих факторов, в том числе от внешних условий эксплуатации, которые определяют загрузку оборудования. Основными факторами, влияющими на изменение ВТЭР, являются:
• изменение производительности газопроводов;
• ввод новых газопроводов (энергоэффективного оборудования);
• изменение потоков газа и отключение (включение) параллельных участков при проведении ремонтных работ на ЛЧ газопроводов и в КЦ;
• стравливание газа из отключенных участков при проведении ремонтных работ на ЛЧ газопроводов;
• отклонение от оптимальных значений характеристик центробежных нагнетателей и привода;
• изменение гидравлического сопротивления ЛЧ газопроводов;
• изменение параметров газа на входе в ГТС, в том числе величин давления, температуры и физико-химического состава газа;
• изменение температурного режима транспортировки газа;
• изменение температуры наружного воздуха и температуры грунта;
• реализация энергосберегающих технологий и мероприятий согласно Программе энергосбережения.
Учет влияния вышеперечисленных факторов (факторный анализ) является достаточно сложной задачей, которая должна решаться на всех технологических уровнях газотранспортной организации. В рамках данной статьи оценим лишь общие тенденции влияния данных факторов.
Согласно данным рис. 4 за период с 2011 по 2016 гг. показатель удельного расхода ТЭР в магистральном транспорте газа снизился на 15,6 %. Проанализируем влияние изменений энергоэффективности ГТС газотранспортных организаций на изменение суммарной энергоэффективности ЕСГ.
В табл. 5 приведено изменение удельного расхода ТЭР по газотранспортным организациям. Для оценки влияния / ГТС на суммарную энергоэффективность ЕСГ использованы формулы (2)-(7).
Анализ изменения удельного расхода ТЭР показал, что наибольшее влияние на улучшение показателя суммарной энергетической эффективности ЕСГ оказали: ООО «Газпром
Таблица 5
Динамика удельного расхода ТЭР по газотранспортным организациям
Газотранспортные организации Удельный расход ТЭР по годам, кг у.т./(млн м3-км) Относительное отклонение за период Коэфф.
2011 2012 2013 2014 2015 2016 за период 5ЛТТР 55Тэр ТЭР
Газпром трансгаз Ухта 41,685 30,494 26,342 26,256 27,309 25,022 28,559 0,421 -0,026 -0,448 0,393
Газпром трансгаз Югорск 37,711 34,979 34,065 28,438 28,067 28,172 32,269 -0,120 -0,247 -0,127 0,320
Газпром трансгаз Нижний Новгород 31,798 29,257 29,335 24,001 22,427 24,609 27,319 -0,117 -0,241 -0,124 0,055
Газпром трансгаз Чайковский 28,974 27,699 27,783 23,984 22,698 24,417 26,163 -0,122 -0,207 -0,085 0,054
Газпром трансгаз Санкт-Петербург 24,966 22,442 24,804 26,111 16,812 17,214 20,836 0,610 0,343 -0,266 0,051
Газпром трансгаз Москва 23,377 21,121 20,848 16,498 12,978 15,365 18,855 -0,171 -0,332 -0,160 0,038
Газпром трансгаз Сургут 32,319 32,583 32,914 29,208 28,128 27,691 30,635 -0,076 -0,124 -0,048 0,022
Газпром трансгаз Ставрополь 47,229 48,733 40,954 31,209 28,635 36,040 39,273 -0,118 -0,266 -0,149 0,016
Газпром трансгаз Томск 30,995 28,990 25,542 22,885 20,008 19,138 24,370 0,164 -0,085 -0,249 0,012
Газпром трансгаз Волгоград 38,538 35,901 36,235 32,396 37,322 36,497 36,204 -0,096 -0,151 -0,055 0,010
Газпром трансгаз Самара 35,196 34,924 37,219 30,458 29,438 29,133 32,891 -0,068 -0,129 -0,061 0,010
Газпром трансгаз Екатеринбург 26,667 27,568 26,740 21,896 22,426 20,704 24,555 -0,107 -0,178 -0,071 0,008
Газпром трансгаз Казань 22,376 22,094 21,818 21,583 17,556 16,573 20,566 -0,132 -0,203 -0,070 0,006
Газпром трансгаз Саратов 33,734 32,326 32,003 32,231 32,377 30,792 32,282 -0,073 -0,113 -0,040 0,005
Газпром трансгаз Краснодар 34,883 28,668 27,943 31,938 30,832 36,293 31,760 -0,045 -0,131 -0,085 0,005
Газпром трансгаз Беларусь - - 23,618 23,950 20,229 21,355 22,325 -0,368 -0,403 -0,035 0,002
Газпром трансгаз Махачкала 7,595 7,572 6,641 6,043 4,720 10,012 7,038 -0,177 -0,238 -0,060 0,0001
Газпром трансгаз Уфа 34,881 33,807 38,109 37,979 37,266 36,264 36,346 -0,060 -0,021 0,039 -0,006
Всего 34,147 31,298 30,329 26,676 25,173 25,003 28,958 -0,027 -0,175 -0,156 1,000
Примечание: знак «-» свидетельствует об уменьшении параметра за период.
трансгаз Ухта» (39,3 %), ООО «Газпром транс-газ Югорск» (32,0 %), ООО «Газпром транс-газ Нижний Новгород» (5,5 %), ООО «Газпром трансгаз Чайковский» (5,3 %), ООО «Газпром трансгаз Санкт-Петербург» (5,1 %), ООО «Газпром трансгаз Москва» (3,8 %), ООО «Газпром трансгаз Сургут» (2,1 %).
Проведенный анализ позволил сделать вывод о том, что на снижение показателя удельного расхода ТЭР повлияли структурные изменения, обусловленные вводом новых газопроводов (нового оборудования):
• Северо-Европейский: Бованенково -Ухта, Ухта - Грязовец, Грязовец - Портовая (ООО «Газпром трансгаз Ухта», ООО «Газпром трансгаз Санкт-Петербург»);
• Сахалин - Хабаровск - Владивосток (ООО «Газпром трансгаз Томск»).
За указанный период для таких организаций, как ООО «Газпром трансгаз Ухта», ООО «Газпром трансгаз Санкт-Петербург», ООО «Газпром трансгаз Томск», относительное отклонение показателя удельного расхода ТЭР составило 0,448; 0,266; 0,249 соответственно. Для Северо-Европейского газопровода повышение энергоэффективности обус-ловленно вводом КЦ с энергоэффективными ГПА (ГПА-32 «Ладога», ГПА-25М-03 «Урал», ГПА-25 «Урал» и др.), использованием труб с внутренним гладкостным покрытием, энергоэффективных АВО газа и другого оборудования. Для ООО «Газпром трансгаз Томск» в указанный период проведена замена всех ГПА с нерегулируемым электроприводом (ЭГПА СТД-4000) на электропривод с ЧРП (ЭГПА-4.0/8200-56/1.26-Р), а также был введен новый газопровод Сахалин - Хабаровск -Владивосток с современным энергоэффективным оборудованием (ГПА-16М-10 «Урал»). ***
В ПАО «Газпром» успешно осуществляется энергосберегающая политика, которая предполагает поэтапное повышение эффективности использования ТЭР на собственные технологические нужды в период 2011-2020 гг. Инструментом реализации потенциала энергосбережения в ПАО «Газпром» являются
программы энергосбережения и повышения энергетической эффективности.
Выполненная оценка уровня энергетической эффективности магистрального транспорта газа позволяет сделать вывод о том, что поставленные цели реализуются: за период с 2011 по 2016 гг. удельный расход ТЭР на выполнение товаротранспортной работы уменьшился на 15,6 %. Основная доля в этом процессе приходится на ООО «Газпром трансгаз Ухта», ООО «Газпром трансгаз Югорск», ООО «Газпром трансгаз Нижний Новгород», ООО «Газпром трансгаз Чайковский», ООО «Газпром трансгаз Санкт-Петербург», ООО «Газпром трансгаз Москва» и ООО «Газпром трансгаз Сургут».
Следует отметить хорошие темпы реализации потенциала экономии газа - за период 2011-2016 гг. он составил 63,8 %. Однако показатель реализации потенциала экономии электроэнергии за рассматриваемый период составил всего 35,8 %, поэтому следует обратить внимание на повышение эффективности использования этого энергоресурса.
Список литературы
1. Концепция энергосбережения и повышения энергетической эффективности ОАО «Газпром» на период 2011-2020 гг. (утв. приказом
ОАО «Газпром» от 28.12.2010 № 364).
2. Программа энергосбережения и повышения энергетической эффективности ОАО «Газпром» на период 2011-2013 гг. (утв. заместителем Председателя Правления ОАО «Газпром» 08.12.2010).
3. Программа энергосбережения и повышения энергетической эффективности ОАО «Газпром» на период 2014-2016 гг. (утв. заместителем Председателя Правления ОАО «Газпром» 22.12.2013).
4. Программа по внедрению утилизации тепла отходящих газов компрессорных станций (утв. заместителем Председателя Правления ПАО «Газпром» В.А. Маркеловым от 22.03.2016 № 03-41).
5. Программа по внедрению турбодетандерных установок на ГРС для получения сжиженного природного газа и для выработки электроэнергии (утв. заместителем Председателя Правления ПАО «Газпром» В.А. Маркеловым от 22.03.2016 № 03-42).
Analysis of power saving potential realization in 2011-2016 for Gazprom PJSC gas mains
G.A. Khvorov
Gazprom VNIIGAZ LLC, Bld. 1, Estate 15, Proyektiruemyy proezd # 5537, Razvilka village, Leninsky district, Moscow Region, 142717, Russian Federation E-mail: G_Khvorov@vniigaz.gazprom.ru
Keywords: power saving potential, gas mains, main-line gas transportation, types of energy resources, energy efficiency, program of power saving.
Abstract. Gazprom Concept of Power Saving and Improvement of Energy Efficiency in 2011-2020 determined that the main categories ofcompany activities (production ofgas, oil and gas condensate, main-line gas transport, processing of gas condensate and oil, underground gas storing) have the power saving potential of 27.6T06 t of equivalent fuel. Now there is a task to realize this potential as much as possible. The paper reviews the related measures assumed in 2011-2016. It is stated that by the main power resources such as natural gas and electric power the named potential was realized to 63.8 % and 41 % correspondently.
The primary modern trends in saving of natural gas and electric power are listed. Such integrated index of energy-output ratio in the main-line gas transport as the specific consumption of fuel and power is analyzed. During the examined period it has been cancelled by 15.7 %. The main factors decreasing specific consumption of fuel and power in gas mains are the following: reduction of commodity-transport work, implementation pf power saving programs, structural changes (for example, starting up of new gas pipelines).
It is concluded that to prepare a new concept of power saving and improvement of energy efficiency in 20212030 Gazprom PJSC must carry out a complex of works aimed at estimation of power saving potential in own subsidiaries and associated companies on account of gained experience.
References
1. GAZPROM PJSC. Gazprom concept of power saving and improvement of energy efficiency in 20112020 [Kontseptsiya energosberezheniya i povysheniya energeticheskoy effektivnosti v OAO "Gazprom" na period 2011-2020 gg.]. Moscow, 2011. (Russ.).
2. GAZPROM PJSC. Program for power saving and improvement of Gazprom energy efficiency in 20112013 [Programma energosberezheniya i povysheniya energeticheskoy effektivnosti OAO "Gazprom" na period 2011-2013 gg.]. Adopted on December 8, 2010. (Russ.).
3. GAZPROM PJSC. Program for power saving and improvement of Gazprom energy efficiency in 20142016 [Programma energosberezheniya i povysheniya energeticheskoy effektivnosti OAO "Gazprom" na period 2014-2016 gg.]. Adopted on December 22, 2013. (Russ.).
4. GAZPROM PJSC. Program of measures aimed at recovery of heat from compressor station waste gases [Programma po vnedreniyu utilizatsii tepla otkhodyashchikh gasov kompressornykh stantsiy]. Adopted by the directive no. 03-41 on March 22, 2016. (Russ.).
5. GAZPROM PJSC. Program on installation of turbine expanders at gas-distributing stations for production of liquefied natural gas and generation of electric power [Programma po vnedreniyu turbodetandernykh ustanovok na GRS dlya polucheniya szhizhennogo prirodnogo gaza i vyrabotki elektroenergii]. Adopted by the directive no. 03-42 on March 22, 2016. (Russ.).
