CC BY
33СИСТЕМА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ОБОРУДОВАНИЯ В ГАЗОДОБЫВАЮЩЕЙ ОРГАНИЗАЦИИ ПАО «ГАЗПРОМ»
УДК 622.279.012
С.А. Нурдинова, ООО «Газпром добыча Ноябрьск» (Ноябрьск, РФ),
Nurdinova@noyabrsk-dobycha.gazprom.ru
В.А. Маришкин, ООО «Газпром добыча Ноябрьск»,
Marishkin@noyabrsk-dobycha.gazprom.ru
Г.А. Хворов, к.т.н., ООО «Газпром ВНИИГАЗ» (Москва, РФ),
G_Khvorov@vniigaz.gazprom.ru
М.А. Воронцов, к.т.н., ООО «Газпром ВНИИГАЗ»,
M_Vorontsov@vniigaz.gazprom.ru
В статье рассмотрены вопросы формирования системы учета повышения энергоэффективности и экономии энергии, а также система контроля за показателями энергоэффективности в ПАО «Газпром» на примере наиболее энергоемкого вида деятельности - магистрального транспорта газа.
Определены актуальные вопросы формирования системы показателей энергоэффективности газодобывающего общества на примере ООО «Газпром добыча Ноябрьск». Выполнен анализ состояния энергоэффективности с учетом жизненного цикла месторождений. Представлены этапы жизненного цикла месторождений. Актуализирован этап падающей добычи и раскрыты факторы, влияющие на изменение показателей энергоэффективности газодобывающего общества на этом этапе.
Показано, что в настоящее время для газодобывающего общества на практике используются только показатели, характеризующие энергоемкость общества в целом. Представлена актуальность разработки системы показателей, характеризующих энергоэффективность на всех технологических уровнях. Приведена структурная схема системы показателей, характеризующих энергоэффективность. Представлены перечни показателей, характеризующих энергоэффективность на трех технологических уровнях: общество, газовый промысел, дожимная компрессорная станция и основное технологическое оборудование.
Представлены методические принципы оценки показателей энергоэффективности и приведен пример практического применения принципа системности.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ, СИСТЕМА ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ, ГАЗОДОБЫВАЮЩЕЕ ОБЩЕСТВО, ДОЖИМНАЯ КОМПРЕССОРНАЯ СТАНЦИЯ.
Стратегической целью энергосберегающей политики ПАО «Газпром» на период 20112020 гг. является эффективное использование энергетических ресурсов для устойчивого роста компании, повышения энергоэффективности и конкурентоспособности, укрепление внешнеэкономических позиций. Для реализации поставленной цели в соответствии с Концепцией энергосбережения
[1] решается ряд задач, одной из которых является контроль за энергоэффективностью технологических объектов компании. Для этого в ПАО «Газпром» функционирует корпоративная система отчетности в сфере энергосбережения, включающая отчетность о показателях энергоэффективности технологических процессов и оборудования по всем видам деятельности.
В настоящее время сформирована нормативная документация, регламентирующая систему показателей энергоэффективности и методики их оценки для магистрального транспорта газа [2-4].
На основе полученного опыта стало возможным выполнить аналогичную работу и для других сегментов газовой отрасли. На примере ООО «Газпром добыча Ноябрьск» разрабатывается система
Nurdinova S.A., Gazprom dobycha Noyabrsk LLC (Noyabrsk, Russian Federation),
Nurdinova@noyabrsk-dobycha.gazprom.ru
Marishkin V.A., Gazprom dobycha Noyabrsk LLC, Marishkin@noyabrsk-dobycha.gazprom.ru
Khvorov G.A., Candidate of Sciences (Engineering), Gazprom VNIIGAZ LLC (Moscow, Russian Federation),
G_Khvorov@vniigaz.gazprom.ru
Vorontsov M.A., Candidate of Sciences (Engineering), Gazprom VNIIGAZ LLC, M_Vorontsov@vniigaz.gazprom.ru
System of energy efficiency indicators of technological processes and equipment in the gas producing company of Gasprom PJSC
The article discusses the issues of development of accounting system for increasing of energy efficiency and energy saving, as well as a control system for energy efficiency indicators in the Gazprom PJSC, which is based on the example of the most energy-intensive branch of activities - main gas transportation.
The topical issues of the development of a system of energy efficiency indicators of the gas producing company are determined on the example of Gazprom dobycha Noyabrsk LLC. The energy efficiency state analysis was carried out taking into account the life cycle of fields. The life cycle stages of fields are presented. The «declining» production stage is actualized, and the factors influencing the change of the energy efficiency indicators of the gas producing company at this stage are revealed. It is shown that only indicators characterizing the energy intensity of company as a whole are used in practice for gas producing company at present. The urgency of developing a system of indicators, characterizing energy efficiency at all technological levels, is presented. The schematic structure is provided for system of indicators of energy efficiency. There are lists of the indicators, characterizing energy efficiency at three technological levels: company, gas field, booster compressor station and basic processing equipment.
KEYWORDS: ENERGY EFFICIENCY, SYSTEM OF ENERGY EFFICIENCY INDICATORS, GAS PRODUCING COMPANY, BOOSTER COMPRESSOR STATION.
Сn cz £= щ
S
8,50 8,00 7,50
I 2 ° 7,00
¡S S J
S =5 =
Я - E '.50
ас о
6,00
2014 2015
Годы Years
Рис. 1. Показатели потребления ТЭР на собственные нужды и технологические потери в добыче газа ПАО «Газпром» (по данным корпоративной формы статотчетности № 143-газ)
Fig. 1. Indicators of fuel and energy resources consumption for own needs and process loss in gas production of Gazprom PJSC (according to wrporate form of statistical reporting No. 143-gaz)
показателей энергоэффективности для газодобывающих дочерних компаний ПАО «Газпром». Как известно, добыча является вторым предприятием по энергоемкости после магистрального транспорта газа. Суммарное потребление энергоресурсов в этом виде деятельности составляет в последнее время примерно 7,0 млн т у. т. (рис. 1).
МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
Важно отметить, что при разработке методики оценки показателей энергоэффективности газодобывающей компании учтено положение ст. 24 Федерального закона от 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» [5], в котором говорится, что организации, в том числе входящие в топливно-энергетический комплекс, обязаны начиная с 1 января 2010 г. обеспечивать снижение в сопоставимых условиях объема (количества) расходуемых топливно-энергетических ресурсов (ТЭР),
включая природный газ, электроэнергию, тепловую энергию. Это актуально для сложного комплекса объектов и систем газодобывающего общества (ГДО), поскольку абсолютный расход ТЭР зависит от многих факторов, в том числе от внешних условий эксплуатации, определяющих загрузку оборудо-
вания. Его снижение не всегда означает повышение эффективности производства, поэтому в качестве показателей (индикаторов), характеризующих энергоэффективность газодобывающих дочерних обществ, используют показатели удельного энергопотребления (энергоемкости) на выполне-
20,0
О» О •— N(4«Îin'0[seoO.O»-N ГО 1П « [s, СО О« О •— СО -Л" LO --О Г--. СО О^ СЗ «— CNJ ГО
»— «— «— »— «— »— «— »— •— «— »— «— »— «— »— •— «— »— «— »— «— evj c-Nj CNJ e^-j CNJ C-NJ evj C-NJ C-NJ e~>i C-NJ C-NJ evj
Годы Years
Рис. 2. Удельный расход газа на собственные нужды ООО «Газпром добыча Ноябрьск» на единицу объема добычи газа Fig. 2. Specific consumption of gas for own needs of Gazprom dobycha Noyabrsk LLC per unit of gas production volume
ние технологического процесса и/или показатели выпускаемой продукции.
На рис. 2 приведена динамика показателя удельного расхода газа на собственные нужды (СН) ООО «Газпром добыча Ноябрьск» на единицу объема добычи газа за период с 1979 по 2014 г. Снижение удельного расхода газа соответствует вводу в эксплуатацию новых месторождений, что означает прирост добычи газа в бескомпрессорном периоде эксплуатации. Рост удельного расхода соответствует вводу в эксплуа -тацию компрессорных мощностей.
Из анализа приведенного графика следует вывод, что энергоэффективность газодобывающей компании является интегральной характеристикой всех входящих в него газовых промыслов (ГП), которая обусловлена структурой технологических систем, составом производственных и вспомогательных объектов и изменяется в течение всего жизненного цикла по этапам разработки месторождений. Жизненный цикл месторождения включает пять основных этапов (периодов): обустройство месторождения, нарастающую добычу, постоянную добычу, «падающую» добычу, завершающую стадию разработки.
Наиболее энергоемким (наибольшие значения удельных показателей энергопотребления) этапом в производственной деятельности ГП является этап «падающей» добычи. Он характеризуется целым рядом факторов, оказывающих влияние на увеличение энергоемкости производства:
• снижение пластового давления газа;
• обводнение скважин;
• снижение объемов добычи газа;
• увеличение гидравлических потерь в газосборной сети (ГСС);
• накопление жидкостных пробок в системе «скважина -шлейф - коллектор - установка предварительной подготовки газа - межпромысловый газопровод - установка комплексной подготовки газа (УКПГ)»;
• физический износ основных производственных фондов.
В настоящее время в добыче газа ПАО «Газпром» используют только интегральные показатели, характеризующие энергоэффективность на уровне дочерней компании [6]. Пример такого показателя приведен на рис. 2. Интегральные показатели характеризуют изменение общего плана в потреблении энергии. Но эти ма-
кропоказатели дают представление лишь о тенденциях изменения энергоэффективности компании в целом, но не отвечают на вопро -сы «Почему?» и «Как улучшить?».
После принятия в России ГОСТ Р ИСО 50001 [7] в газодобывающих дочерних компаниях начали проводиться работы, направленные на совершенствование системы управления энергосбережением (энергоменеджмент), включающие ряд направлений, в том числе:
• разработку системы индикаторов (показателей) энергоэффективности;
• оценку показателей энергоэффективности с учетом снижения пластового давления на месторождениях;
• разработку и внедрение системы мониторинга показателей, характеризующих энергоэффективность технологических процессов и оборудования, на основе автоматизированной информационной системы [8-11].
СТРУКТУРА СИСТЕМЫ ПОКАЗАТЕЛЕЙ И МЕТОДИКА ИХ ОЦЕНКИ
Структура системы показателей энергоэффективности представлена на рис. 3 и основана на кон -цептуальной основе, отражающей
Таблица 1. Перечень показателей, характеризующих энергоэффективность газодобывающего общества Table 1. List of indicators characterizing energy efficiency of the gas producing company
Показатели Indicators Назначение Assigning
Показатели энергоэффективности и энергоемкости газодобывающего общества Indicators of energy efficiency and energy intensity of gas producing company
Показатель энергоэффективности основных технологических процессов добычи газа, тыс. м3/ кг у. т. Energy efficiency indicator of the main processing of gas production, thousand m3/kg of reference fuel Характеризует суммарную энергоэффективность добычи газа Общества It characterizes the total energy efficiency of gas production of the company
Показатель энергоэффективности компримирования газа, тыс. м3/м3 Energy efficiency indicator of gas compression, thousand m3/m3 Характеризует энергоэффективность компримирования газа в Обществе It characterizes the energy efficiency of gas compression in the company
Удельный расход энергоресурсов на единицу объема производства общества, кг у. т/тыс. м3 Specific consumption of energy resources per unit of production volume of the company, kg of reference fuel/thousand m3 Характеризует суммарную энергоемкость (по всем видам ТЭР) It characterizes the total energy intensity (for all types of fuel-power resources)
Удельный расход газа на собственные нужды (СН), м3/тыс. м3 Specific consumption of gas for own needs, m3/thousand m3 Характеризует энергоемкость компании в части расхода газа на СН при его подготовке It characterizes the energy intensity of the company in terms of gas consumption for own needs during its preparation
Удельный расход топливного газа на компримирование газа, м3/тыс. м3 Specific consumption of fuel gas for gas compression, m3/thousand m3 Характеризует энергоемкость процесса компримирования газа It characterizes the energy intensity of the gas compression process
Удельные технологические потери газа, м3/тыс. м3 Specific process loss of gas, m3/thousand m3 Характеризует величину потерь газа на единицу подготовленного газа It characterizes the amount of gas loss per unit of prepared gas
Удельный расход электроэнергии на СН, кВтч/тыс. м3 Specific consumption of electricity for own needs, kWh/thousand m3 Характеризует энергоемкость организации в части потребления электроэнергии при подготовке газа It characterizes the energy intensity of the company in terms of electricity consumption during gas preparation
Стоимостные показатели Value indicators
Удельные стоимостные затраты на компримирование газа, руб/тыс. м3 Specific unit costs of gas compression, RUB/thousand m3 Позволяет оценить в стоимостном выражении потребление ТЭР на компримирование и охлаждение газа (самый энергозатратный процесс) It allows to estimate the consumption of fuel-power resources for gas compression and gas cooling (the most energy-intensive process) in value terms
Удельные стоимостные затраты на единицу товарного газа, руб/тыс. м3 Specific unit costs per unit of commercial gas, RUB/thousand m3 Позволяет оценить в стоимостном выражении потребление ТЭР на единицу подготовленного газа It allows to estimate the consumption of fuel-power resources per unit of prepared gas in value terms
Индексы показателей Indices of indicators
Индекс показателя энергоэффективности основных технологических процессов добычи газа,% Index of energy efficiency indicator of the main processing of gas production, % Позволяет проводить анализ на временном интервале показателя энергоэффективности Общества It allows to carry out analysis on the time frame of the energy efficiency indicator of the company
Индекс показателя энергоэффективности компримирования газа,% Index of energy efficiency indicator of gas compression, % Позволяет проводить анализ на временном интервале показателя энергоэффективности компримирования газа It allows to carry out analysis on the time frame of the energy efficiency indicator of gas compression
Окончание табл. 1 на стр. 78
Окончание. Начало табл. 1 на стр. 77
Показатели Indicators Назначение Assigning
Индекс удельного расхода энергоресурсов, % Index of specific consumption of energy resources, % Позволяет проводить анализ на временном интервале показателя удельного расхода ТЭР (суммарной энергоемкости) на основные технологические процессы добычи газа It allows to carry out analysis on the time frame of the specific consumption indicator of fuel-power resources (total energy intensity) for the main technological processes of gas production
Индекс удельного расхода газа на СН, % Index of specific consumption of gas for own needs, % Позволяет проводить анализ на временном интервале показателя удельного расхода газа на СН (энергоемкости в части расхода газа на СН) It allows to carry out analysis on the time frame of the specific consumption indicator of gas for own needs (energy intensity in the part of gas consumption for own needs)
Индекс удельного расхода топливного газа на компримирование газа, % Index of specific consumption of fuel gas for gas compression, % Позволяет проводить анализ на временном интервале показателя удельного расхода топливного газа на компримирование газа (энергоемкости компримирования) It allows to carry out analysis on the time frame of the indicator of specific consumption of fuel gas for gas compression (energy intensity of gas compression)
Индекс технологических потерь газа, % Gas process loss index, % Позволяет проводить анализ на временном интервале технологических потерь газа ГДО It allows to carry out analysis on the time frame of the gas process loss of gas producing company
иерархию показателей от наиболее детальных в основании до ин -тегральных на вершине. Выбор и разработка показателей энергоэффективности являются важным шагом в анализе энергетической ситуации для технологического объекта. Каждый показатель имеет свое назначение, а также ограничения в отношении того, что он может объяснить.
Например, для получения объективной картины на верхнем технологическом уровне (дочерняя компания)требуется набор из показателей нижнего технологического уровня (ГП), которые при анализе смогут создать основу для формирования политики энергосбережения в организации, дать корректную оценку деятельности эксплуатационных служб.
По своему функциональному назначению показатели энергоэффективности классифицируют на целевые, нормативные и фактические. В структуру системы показателей, характеризующих энергоэффективность общества, входят показатели энергоэффективности и (или) энергоемкости компании, ГП,технологических объектов и технологического оборудования.
Рис. 3. Структура системы показателей, характеризующих энергоэффективность газодобывающей организации: ГСС - газосборная сеть; УКПГ - установка комплексной подготовки газа; ДКС - дожимная компрессорная станция; ГПА - газоперекачивающий агрегат; УОГ - установка охлаждения газа; ЭСН -электростанция собственных нужд
Fig. 3. Structure of system of indicators characterizing the energy efficiency of the gas producing organization
Таблица 2. Перечень показателей, характеризующих энергоэффективность газового промысла Table 2. List of indicators characterizing energy efficiency of gas field
Показатели Indicators Назначение Assigning
Показатели энергоэффективности и энергоемкости газового промысла Indicators of energy efficiency and energy intensity of gas field
Показатель энергоэффективности основных технологических процессов, тыс. м3/кг у. т. Indicator of energy efficiency of the main processing, thousand m3/kg of reference fuel Характеризует суммарную энергоэффективность технологических процессов ГП It characterizes the total energy efficiency of technological processes of gas field
Показатель энергоэффективности компримирования газа, тыс. м3/м3 Indicator of energy efficiency of gas compression, thousand m3/m3 Характеризует энергоэффективность компримирования газа ГП It characterizes the energy efficiency of gas compression of gas field
Удельный расход энергоресурсов на основные технологические процессы, кг у. т/тыс. м3 Specific consumption of the energy resources for main processing, kg of reference fuel/thousand m3 Характеризует суммарную энергоемкость ГП It characterizes the total energy intensity of gas field
Удельный расход газа на СН, м3/тыс. м3 Specific consumption of gas for own needs, m3/thousand m3 Характеризует энергоемкость в части расхода газа на СН при его подготовке на ГП It characterizes the energy intensity in terms of gas consumption for own needs during its preparation at the gas field
Удельные технологические потери газа, м3/тыс. м3 Specific processing loss of gas, m3/thousand m3 Характеризует величину потерь газа на единицу подготовленного газа ГП It characterizes the amount of gas loss per unit of prepared gas of gas field
Удельный расход электроэнергии на СН, кВтч/тыс. м3 Specific consumption of electricity for own needs, kWh/thousand m3 Характеризует энергоемкость в части потребления электроэнергии при подготовке газа на ГП It characterizes the energy intensity in terms of electricity consumption during gas preparation at the gas field
Удельный расход газа на выработку тепла котельной, кг у. т/Гкал Specific consumption of gas for heating of the boiler room, kg of reference fuel/Gcal Характеризует эффективность расхода газа котельной на ГП It characterizes the gas consumption efficiency of the boiler room at the gas field
Стоимостные показатели Value indicators
Удельные стоимостные затраты на компримирование газа, руб/тыс. м3 Specific unit costs for gas compression, RUB/thousand m3 Позволяет оценить в стоимостном выражении эффективность технологии компримирования и охлаждения газа на ГП It allows to estimate the efficiency of gas compression and gas cooling technology at the gas field in value terms
Удельные стоимостные затраты на единицу товарного газа, руб/тыс. м3 Specific unit costs per unit of commercial gas, RUB/thousand m3 Позволяет оценить в стоимостном выражении эффективность добычи и подготовки 1 тыс. м3 газа на ГП It allows to estimate the efficiency of production and preparation of 1000 m3 of gas at the gas field in value terms
Коэффициенты эффективности использования газа Efficiency factors of gas consumption
Коэффициент эффективности использования газа Efficiency factor of gas consumption Позволяет оценить то количество газа, которое израсходовано на получение единицы товарного газа на ГП It allows to estimate the gas amount consumed on obtaining a unit of commercial gas at the gas field
Коэффициент эффективности ГСС по давлению Efficiency factor of gas gathering system by pressure Позволяет оценить величину потерь давления газа в ГСС на ГП It allows to estimate the amount of gas pressure loss in gas gathering system at the gas field
Коэффициент эффективности ГСС по производительности Efficiency factor of gas gathering system by performance Позволяет оценить величину потерь производительности в ГСС на ГП It allows to estimate the amount of performance loss in gas gathering system at the gas field
Коэффициент эффективности УКПГ по давлению Efficiency factor of complex gas treatment plant by pressure Позволяет оценить величину потерь давления газа в УКПГ на ГП It allows to estimate the amount of gas pressure loss in the gas treatment station at the gas field
Окончание табл. 2 на стр. 80
Окончание. Начало табл. 2 на стр. 79
Показатели Indicators Назначение Assigning
Коэффициент эффективности УКПГ по производительности Efficiency factor of complex gas treatment station by performance Позволяет оценить величину потерь производительности в УКПГ на ГП It allows to estimate the amount of performance loss in the gas treatment station at the gas field
Коэффициент потерь газа при продувках скважин при проведении капитального ремонта скважин Gas loss factor during blowing of wells at the time of well-workover operation Позволяет оценить величину потерь газа при проведении капитального ремонта скважин относительно общей величины потерь газа на ГП It allows to estimate the amount of gas loss during well-workover operation relative to the total amount of gas loss at the gas field
Коэффициент потерь газа при продувках скважин при исследованиях скважин Gas loss factor during blowing of wells at the time of well surveys Позволяет оценить величину потерь газа при исследованиях скважин относительно общей величины потерь газа на ГП It allows to estimate the amount of gas loss during well surveys relative to the total amount of gas loss at the gas field
Коэффициент потерь газа при продувках скважин при ликвидации жидкостных пробок Gas loss factor during blowing of wells at the time of elimination of liquid plugs Позволяет оценить величину потерь газа при ликвидации жидкостных пробок относительно общей величины потерь газа на ГП It allows to estimate the amount of gas loss during elimination of liquid plugs relative to the total amount of gas loss at the gas field
Для характеристики энергоэффективности организации используют показатели удельного энергопотребления и (или) показатели энергоэффективности. Основными технологическими процессами в производственной деятельности газодобывающей компании являются добыча и первичная подготовка газа, комплексная подготовка газа и газового конденсата на технологических УКПГ с получением сухого природного газа и газового конденсата, транспорт газа (промысловый и межпромысловый), компримирование газа. Продукцией ГДО является товарный (подготовленный) газ.
Разработанная система оценки включает три основные иерархические группы фактических показателей, характеризующих:
• энергетическую эффективность ГДО. Показатели первой группы декомпозируют на технологические (удельные показатели энергопотребления и энергоэффективности), стоимостные и индексы (табл. 1);
• энергетическую эффективность ГП. Показатели второй группы декомпозируют на технологические (удельные показатели энергопотребления и энергоэффективности), стоимостные, коэффициенты эффективности ГП, ГСС, УКПГ (табл. 2);
• энергетическую эффективность дожимной компрессорной станции (ДКС) и технологического оборудования. Показатели третьей группы декомпозируют на технологические (удельные показатели энергопотребления и энергоэффективности), коэффициенты эффективности и коэффициенты технического состояния (табл. 3).
Укрупненные (интегральные) показатели (табл. 1) дают общее представление о тенденции эффективности энергопотребления в ГДО. Однако для понимания ключевых факторов, влияющих на энергоэффективность производства и для анализа воздействия на эти тенденции необходимо иметь более подробную информацию на всех технологических уровнях. Эта иерархия важна, поскольку она показывает, каким образом изменения в энергоэффективности на нижнем уровне (например, при изменении в режиме работы оборудования) могут повлиять на показатели энергоэффективности (энергоемкости) на высшем технологическом уровне. Располагая этой иерархией, можно лучше пояснить изменения в энергопотреблении за счет изменений его составляющих. Спуск вниз по технологическим уровням требует обработки большого объема исходных данных и более сложного
анализа для обратного укрупнения при подъеме вверх на следующий уровень. Поэтому помимо правильного определения состава показателей, характеризующих энергоэффективность системы, требуется еще и методика их оценки, которая позволит корректно решать поставленные задачи.
ВЫЧИСЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ НА ПРАКТИКЕ
Система показателей энергоэффективности ГДО формируется на основе следующих основополагающих принципов:
• методического и информационного единства;
• системности;
• комплексности;
• приоритетности;
• сравнимости в сопоставимых условиях;
• анализа на временном интервале.
Все принципы взаимно дополняют друг друга.
Рассмотрим на примере принцип системности, определяющий функциональную связь показателей энергоэффективности верхнего (первого) технологического уровня с показателями энергоэффективности нижнего (третьего) уровня. Для этого представим удельный расход газа на СН организации (первый технологический уровень) Есдн0,
Таблица 3. Перечень показателей, характеризующих энергетическую эффективность ДКС и основного технологического оборудования Table 3. List of indicators characterizing energy efficiency of booster compressor station and main processing equipment
Показатели Indicators Назначение Assigning
Показатели энергоэффективности и энергоемкости ДКС Indicators of energy efficiency and energy intensity of booster compressor station
Показатель энергоэффективности ДКС, тыс. м3/кг у. т. Indicator of energy efficiency of booster compressor station, thousand m3/kg of reference fuel Характеризует суммарную энергоэффективность компримирования газа ДКС It characterizes the total energy efficiency of gas compression of booster compression station
Удельный расход энергоресурсов ДКС, кг у. т/тыс. м3 Specific flow rate of energy resources of booster compressor station, kg of reference fuel/thousand m3 Характеризует суммарную энергоемкость компримирования газа ДКС It characterizes the total energy intensity of gas compression of booster compressor station
Удельный расход топливного газа ДКС на единицу компримируемого газа, м3/тыс. м3 Specific consumption of fuel gas of booster compressor station per unit of compressed gas, m3/thousand m3 Характеризует системную эффективность компримирования газа ДКС It characterizes the system efficiency of gas compression of booster compressor station
Удельный расход топливного газа на единицу политропной работы сжатия ДКС, м3/(кВтч) Specific consumption of fuel gas per unit of polytropic compression work of booster compressor station, m3/kWh Характеризует локальную эффективность компримирования газа ДКС It characterizes the local efficiency of gas compression of booster compressor station
Удельный расход электроэнергии на охлаждение газа ДКС, кВтч/тыс. м3 Specific consumption of electricity for gas cooling of booster compressor station, kWh/thousand m3 Характеризует системную эффективность компримирования газа ДКС It characterizes the system efficiency of gas compression of booster compressor station
Удельный расход энергоресурсов ступени сжатия ДКС на единицу компримируемого газа, кг у. т/тыс. м3 Specific consumption of energy resources of compression stage of booster compressor station per unit of compressed gas, kg of reference fuel/thousand m3 Характеризует суммарную энергоемкость компримирования газа ступени сжатия ДКС Characterizes the total energy intensity of gas compression of compression stage of booster compressor station
Удельный расход топливного газа ступени сжатия ДКС на единицу компримируемого газа, м3/тыс. м3 Specific consumption of fuel gas of compression stage of booster compressor station per unit of compressed gas, m3/thousand m3 Характеризует системную эффективность компримирования газа ступени сжатия ДКС Characterizes the system efficiency of gas compression of compression stage of booster compressor station
Удельный расход топливного газа на единицу политропной работы сжатия ступени ДКС, м3/(кВтч) Specific consumption of fuel gas per unit of polytropic compression work of booster compressor station, m3/kWh Характеризует локальную эффективность компримирования газа ступени сжатия ДКС It characterizes the local efficiency of gas compression of compression stage of booster compressor station
Удельный расход электроэнергии на охлаждение газа ступени сжатия ДКС, кВтч/тыс. м3 Specific consumption of electricity for gas cooling of compression stage of booster compressor station, kWh/thousand m3 Характеризует системную эффективность компримирования газа ступени сжатия ДКС It characterizes the system efficiency of gas compression of compression stage of booster compressor station
Показатели энергоэффективности технологического оборудования Indicators of energy efficiency of processing equipment
Политропный коэффициент полезного действия (КПД) центробежного компрессора (ЦБК) Polytropic efficiency factor of centrifugal compressor Характеризует локальную энергоффективность ЦБК It characterizes the local energy efficiency of centrifugal compressor
Эффективный КПД газотурбинной установки (ГТУ) Effective efficiency of gas-turbine power unit Характеризует локальную энергоэффективность ГТУ It characterizes the local energy efficiency of gas-turbine power unit
КПД ГПА Efficiency factor of gas compressor unit Характеризует локальную энергоффективность ГПА It characterizes the local energy efficiency of gas compressor unit
Удельный расхода топливного газа ГПА на единицу компримируемого газа, м3/тыс. м3 Specific consumption of fuel gas of gas compressor unit per unit of compressed gas, m3/thousand m3 Характеризует системную энергоффективность ГПА It characterizes the system energy efficiency of gas compressor unit
Удельный расход топливного газа ГПА на единицу политропной работы сжатия, м3/(кВтч) Specific consumption of fuel gas of gas compressor unit per unit of polytropic compression work, m3/kWh Характеризует локальную энергоффективность ГПА It characterizes the local energy efficiency of gas compressor unit
Окончание табл. 3 на стр. 82
Окончание. Начало табл. 3 на стр. 81
Показатели Indicators Назначение Assigning
Показатель энергоэффективности УОГ для ступени сжатия ДКС, кВт/кВт Indicator of energy efficiency of gas cooler for compression stage of booster compressor station, kW/kW Характеризует локальную энергоффективность УОГ It characterizes the local energy efficiency of gas cooler
Коэффициент эффективности компримирования газа ДКС при оказании услуг сторонним поставщикам, % Efficiency factor of gas compression of booster compressor station when providing services to third-party suppliers, % Позволяет оценить эффективность затрат на оказание услуг сторонним поставщикам газа It allows to estimate the cost effectiveness of providing services to third-party gas suppliers
Коэффициенты эффективности и технического состояния Coefficients of efficiency and technical condition
Коэффициент перепуска газа ступени ДКС Gas bypass ratio of stage of booster compressor station Позволяет оценивать ухудшение энергоэффективности ступени ДКС при перепуске газа It allows to estimate the deterioration of the energy efficiency of stage of booster compressor station during gas bypass
Коэффициент перепуска газа ГПА Gas bypass ratio of gas compressor unit Позволяет оценивать ухудшение энергоэффективности ГПА при перепуске газа It allows to estimate the deterioration of the energy efficiency of gas compressor unit during gas bypass
Коэффициент технического состояния ГТУ по мощности Coefficient of technical condition of gas-turbine power unit by power factor Позволяет контролировать ухудшение энергоэффективности ГТУ It allows to monitor the deterioration of the energy efficiency of gasturbine power unit
Коэффициент технического состояния ГТУ по топливному газу Coefficient of technical condition of gas-turbine power unit by fuel gas Позволяет контролировать ухудшение энергоэффективности ГТУ It allows to monitor the deterioration of the energy efficiency of gasturbine power unit
Коэффициент загрузки ГТУ Load factor of gas-turbine power unit Позволяет контролировать влияние режима работы ГТУ на энергоэффективность ступени ДКС It allows to monitor the impact of operation of gas-turbine power unit on the energy efficiency of stage of booster compressor station
Коэффициент технического состояния ЦБК Coefficient of technical condition of centrifugal compressor Позволяет контролировать ухудшение энергоэффективности ЦБК It allows to monitor the deterioration of the energy efficiency of centrifugal compressor
Коэффициент режима работы ЦБК Load factor of centrifugal compressor Позволяет контролировать влияние режима работы ЦБК на энергоэффективность ступени ДКС It allows to monitor the impact of the centrifugal compressor operation on the energy efficiency of the booster compressor station stage
м3/тыс. м3, во взаимосвязи с показателем удельного расхода газа на СН /'-го промысла (второй технологический уровень) £сгнп:
(1)
0ГП
А = тов' Hi идо ,
* TOR
(2)
мов 1ГП
расхода топливного газа ДКС (третий технологический уровень) £тдгкс зависимостью:
£ГП = £ДКС (1 + ЛГП ) СН тг Vх VncH''
где Y - общее число ГП; A. - весо-вой коэффициент /-го ГП, рассчи -тывается по формуле:
где - объем товарного газа /-го ГП; - объем товарного газа ГДО.
В свою очередь, удельный расход газа на СН ГП Есгнп, м3/тыс. м3, связан с показателем удельного
0ГП VnCH 0ДКС>
где ()™н - расход газа на прочие СН (без топливного газа ГПА) ГП; 0дкс - расход топливного газа ДКС.
Удельный расход топливного газа ДКС Едкс, м3/тыс. м3, связан
с Е^ удельным расходом топливного газа /-й ступени ДКС функциональной зависимостью:
(3) £Г = Р, Ç
(5)
где - относительный расход газа на прочие СН (без топливного газа газоперекачивающего агрегата (ГПА)) ГП, рассчитывают по формуле:
где р/ - весовой коэффициент для /-й ступени ДКС, который рассчитывают по формуле:
= (6)
*компр
(4) где 0" „ - объем комприми-
КОМПР| 1
руемого газа /-й ступени ДКС;
лдкс - объем компримируемого
*компр ~
газа ДКС.
Удельный расход топливного газа ступени сжатия ДКС Етсгт, м3/тыс. м3, связан с удельным
расходом топливного газа /-го ГПА Е™ функциональной зависимостью:
% = Тн (7)
где пгпа - число ГПА в ступени ДКС; а. - весовой коэффициент /-го ГПА, который рассчитывают по формуле:
"/ Ост > V"/
*компр
где @компр, - объем компримируе-мого газа /-го ГПА.
Таким образом, на основе приведенной аналитической зависимости между Е™ показателями
третьего технологического уровня и Есдн0 - интегральным показателем первого технологического уровня можно оценивать влияние факторов, действующих на технологическое оборудование, на энергоэффективность системы в целом. Это особенно важно для корректной оценки энергоэффективности ГП, находящихся в условиях падающей добычи газа месторождений. В этих условиях особенно актуален принцип сравнимости в сопоставимых условиях, который используют в методике оценки энергоэффективности с учетом предыдущего принципа.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В заключение следует отметить, что разработка политики и программ в области энергосбережения и повышения энергоэффективности нуждается в подробной информации на уровне конечного потребления, чтобы иметь возможность спрогнозировать и затем оценить результаты программных решений. Предложения по формированию системы показателей энергоэффективности ГДО, представленные в данной статье, могут быть обобщены и использованы во всех газодобывающих дочерних обществах ПАО «Газпром». ■
ЛИТЕРАТУРА
1. Концепция энергосбережения ОАО «Газпром» [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://gisee.ru/articles/organizations/19316/ (дата обращения: 29.01.2018).
2. СТО Газпром 2-3.5-113-2007. Методика оценки энергоэффективности газотранспортных объектов и систем [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.infosait.ru/norma_doc/54/54561/index.htm (дата обращения: 29.01.2018).
3. СТО Газпром 2-1.20-114-2007. Методика энергоаудита газотранспортной системы [Электронный ресурс]. Режим доступа: www.infosait.ru/ norma_doc/54/54348/index.htm (дата обращения: 29.01.2018).
4. Р Газпром 2-1.20-858-2014. Система управления энергосбережением в ОАО «Газпром». Мониторинг показателей энергетической эффективности объектов газотранспортной системы. СПб.: ООО «Газпром экспо», 2017. 49 с.
5. Федеральный закон от 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» (с изм. и доп.) [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://base.garant.ru/12171109/ (дата обращения: 29.01.2018).
6. СТО Газпром 2-1.20-535-2011. Целевые показатели энергоэффективности работы дочерних обществ ОАО «Газпром» по добыче, транспортировке, подземному хранению, переработке и распределению газа [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://ngee.ru/lib-gaz7cat egory=192&view=object&type=12&id=2370 (дата обращения: 29.01.2018).
7. ГОСТ Р ИСО 50001-2012. Системы энергетического менеджмента. Требования и руководство по использованию [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200096140 (дата обращения: 29.01.2018).
8. Старовойтова О.М. Оценка эффективности использования энергоресурсов при добыче природного газа на основе применения системы показателей // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 4. С. 398.
9. Петухов И.С., Глазунов В.Ю., Хафизов А.Р., Давлетов К.М. Инновационные решения по мониторингу энергоэффективности объектов добычи газа // Нефтегазовое дело: электронный научный журнал. 2013. № 5. С. 197-206.
10. Важенина Л.В. Проектное управление стратегией энергоэффективности и энергосбережения в газовом секторе экономики // Проблемы прогнозирования. 2015. № 1. С. 53-66.
11. Кононов А.В., Нурдинова С.А. Ключевые факторы, определяющие расход и потери природного газа в процессе его добычи // Газовая промышленность. 2015. № 4. С. 35-37.
REFERENCES
1. Concept of Energy Saving of Gazprom OJSC [Electronic source]. Access mode: http://gisee.ru/articles/organizations/19316/ (access date: January 29, 2018). (In Russian)
2. Company Standard STO Gazprom 2-3.5-113-2007. Methodology for Assessing the Energy Efficiency of Gas Transmission Facilities and Systems [Electronic source]. Access mode: www.infosait.ru/norma_doc/54/54561/index.htm (access date: January 29, 2018). (In Russian)
3. Company Standard STO Gazprom 2-1.20-114-2007. Methodology of Energy Audit of the Gas Transmission System [Electronic source]. Access mode: http://www.infosait.ru/norma_doc/54/54348/index.htm (access date: January 29, 2018). (In Russian)
4. Company Standard R Gazprom 2-1.20-858-2014. Energy Management System in Gazprom OJSC. Monitoring of Energy Efficiency Indicators of Gas Transmission System Facilities. Saint Petersburg, Gazprom expo LLC, 2017, 49 p. (In Russian)
5. Federal Law from November 23, 2009, No. 261-FZ "On Energy Saving and on Improving Energy Efficiency and on Amending Certain Legislative Acts of the Russian Federation (with Revisions and Additions)" [Electronic source]. Access mode: http://base.garant.ru/12171109/ (access date: January 29, 2018). (In Russian)
6. Company Standard STO Gazprom 2-1.20-535-2011. Target Indicators of Energy Efficiency of the Work of OJSC Gazprom's Subsidiaries for
the Production, Transportation, Underground Storage, Processing, and Distribution of Gas [Electronic source]. Access mode: http://ngee.ru/lib-gaz7c ategory=192&view=object&type=12&id=2370 (access date: January 29, 2018). (In Russian)
7. State Standard GOST R ISO 50001-2012. Energy Management Systems. Requirements and Guidance for Use [Electronic source]. Access mode: http://docs.cntd.ru/document/1200096140 (access date: January 29, 2018). (In Russian)
8. Starovoytova O.M. Complex-Based Estimate of Energy Resources Utilization Efficiency During the Process Natural Gas Production. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya = Modern Problems of Science and Education, 2014, No. 4, P. 398. (In Russian)
9. Petukhov I.S., Glazunov V.Yu., Khafizov A.R., Davletov K.M. Innovative Solutions for Monitoring Energy Efficiency Gas Production Facilities. Neftegazovoe delo: elektronnyy nauchnyy zhurnal = The Electronic Scientific Journal Oil and Gas Business, 2013, No. 5, P. 197-206. (In Russian)
10. Vagenina L.V. Project Management of Strategy for Energy Efficiency and Energy Conservation in the Gas Sector of the Economy. Studies of Russian Economic Development, 2015, No. 1, P. 37-46.
11. Kononov A.V., Nurdinova S.A. Key Factors Determining the Consumption and Loss of Natural Gas During Its Extraction. Gazovaya promyshlennost' = Gas Industry, 2015, No. 4, P. 35-37. (In Russian)
