Оценка эффективности подземного хранения природного газа в соляных пластах тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Оценка эффективности подземного хранения природного газа в соляных пластах"

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГОРНЫЙ

- ~ г: о Я УНИВЕРСИТЕТ V» 0

/ ] да

I ' 4 ~ , На правах рукописи

(га)

ПОХОРУКОВ ПЕТР ВАСИЛЬЕВИЧ

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОДЗЕМНОГО ХРАНЕНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА В СОЛЯНЫХ ПЛАСТАХ

Специальность 08.00.05 "Экономика и управление народным хозяйством"

Автореферат Диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Работа выполнена в Московском государственном горном университете и ООО "Подземгазпром"

Научный руководитель докт.экон.наук, проф. КОВАЛЬ В.Т.

Официальные оппоненты: докт.экон.наук, проф. АСТАХОВ A.C. докт.экон.наук, с.н.с. КУДИНОВ Ю.С.

Ведущая организация

ДАО "ВНИПИгаздобыча" ОАО "Газпром" Защита диссертации состоится

Л999 г. в час. на заседании дассертациошюго совета К.053.12.06 Московского государственного горного университета по адресу: 117935, Москва, Ленинский проспект, д.6. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан'¡i С, <1 о/л4999 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Доцент,канд.экон.наук Соколовская М.Б.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Устойчивая работа топливно-энергетического комплекса России в значительной мере зависит от равномерности и надежности поставок природного газа по газотранспортной системе страны. Выравнивание объема этих поставок осуществляется, как правило, за счет его отбора из подземных хранилищ газа (ПХГ), которые позволяют решить весь комплекс задач, связанных с неравномерностью энергопотребления и необходимостью создания резервов на случай непредвиденных ситуаций. При сооружении хранилищ побочной продукцией является соляной раствор, который может реализовываться предприятиям химической промышленности, перерабатываться в пищевую соль, закачиваться в недра или в поверхностные акватории.

Расчеты показывают, что для стабильной работы газотранспортной системы страны объемы ПХГ и других средств стабилизации функционирования газопровода должны доходить до 20% от объема транспортируемого газа, в то время как сейчас этот показатель равен только 10%. Несмотря на то, что организационно станции по подземному хранению газа (ПХГ) входят в состав газотранспортных предприятий, подземное хранение газа практически превратилось в самостоятельную подотрасль газовой промышленности с присущими этой подотрасли не только технологическими особенностями, но и целым комплексом специфических экономических проблем. Эти проблемы обусловлены тем, что подземное хранение газа, с точки зрения экономических взаимосвязей, занимает особое место в единой системе газоснабжения. С одной стороны, подземные хранилища входят в качестве составного элемента в газотранспортную систему, оказывая определенное влияние на объем капитальных вложений и уровень ее эксплуатационных издержек. Однако, в силу относительной самостоятельности ПХГ, важными являются вопросы экономического обеспечения функционирования непосредственно самих подземных хранилищ. С другой стороны необходимость создания и функционирования ПХГ, их расчетные параметры, определяются факторами всей

газотранспортной системы - характером потребительского спроса, в виде определенного режима расхода газа (сезонного, суточного, а в некоторых случаях - и часового), а также задаваемыми требованиями к газотранспортной системе по необходимому уровню надежности подачи газа потребителям и созданию его долгосрочных резервов, которые сама система, без включения в нее подземных хранилищ, обеспечить не может.

Кроме того, подземные хранилища по технико-экономическим показателям превосходят наземные резервуары любой конструкции.

Требования развития народного хозяйства России и улучшения бытовых условий жизни населения могут быть выполнены, в условиях сокращения государственного и внебюджетного финансирования, путем повышения эффективности работы ПХГ. Вышеизложенное определяет актуальность решения вопросов оценки эффективности ПХГ и разработки механизма ее повышения на базе имеющихся объективных предпосылок.

Цель работы. Обоснование направления повышения эффективности подземного хранения природного газа в резервуарах, сооружаемых в соляных пластах, на основе разработки механизма экономической оценки результатов их хозяйственной деятельности.

Объект исследования - газотранспортная система России и подземные хранилища газа.

Предмет исследования - процессы функционирования подземных хранилищ газа и методы оценки эффективности их работы.

Идея работы заключается в прямой оценке эффективности работы станций ПХГ на основе учета стохастичности протекающих технологических процессов и надежности функционирования Единой системы газоснабжения России.

Научные положения, разработанные лично соискателем, их новизна состоят в следующем:

- при оценке эффективности ПХГ необходимо рассматривать производственную систему с учетом стохастического характера и условий ее функцио-

нирования, а также возможных экономических и социальных рисков, определяемых посредством разработанной матричной экономико-математической модели и выявленных взаимосвязей;

- оценку эффективности производственной подсистемы ПХГ следует производить на основе разработанного прямого интегрального метода, основанного на сопоставлении совокупности определяемых эффектов с затратами ресурсов;

- выбор вариантов хозяйственной деятельности ПХГ необходимо осуществлять с учетом суммарной эффективности, математического ожидания эффективности по интервалам и коэффициента неравномерности поставок газа потребителям на основе разработанной классификации влияющих факторов.

Научная новизна. Разработаны методические основы прямой интегральной количественной оценки эффективности производства действующих ПХГ, позволяющей выбирать наилучший вариант развития для бесперебойного газоснабжения регионов страны.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

- исследованием достаточного количества аналитического и статистического материала по эффективности производства ПХГ в России и за рубежом;

- корректным применением методов научного анализа, экономико-математического моделирования и системной классификации влияющих факторов;

- сходимостью результатов, полученных расчетным путем, с фактическими данными, полученными на действующих ПХГ.

Научное значение диссертации. Разработан и обоснован экономический механизм прямой количественной оценки эффективности ПХГ, включающий в себя предложенную классификацию влияющих факторов, новую модель ее образования, методы расчета и аналитические зависимости.

Практическая значимость диссертации состоит в том, что предложенная методика и разработанная экономико-математическая модель позволяют оп-

ределять эффективность производства ПХГ с учетом стохастичности протекающих процессов и оптимизировать режимы их работы.

Реализация выводов и рекомендаций. Разработанная методика интегральной количественной оценки эффективности производства ПХГ была использована при проектировании Волгоградского ПХГ и Калининградского ПХГ, а также при реконструкции Ереванского ПХГ.

Апробация работы. Результаты проведенных исследований докладывались на Международной конференции «Восточная энергетическая политика России и проблемы интеграции в энергетическое пространство Азиатско-Тихоокеанского региона» (Иркутск, 1998), на Третьем международном конгрессе по новым энергетическим системам и конверсиям (Казань, 1997) и семинаре «Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики: экономические и информационные аспекты» (Санкт-Петербург, 1997).

Публикации. По теме диссертации опубликовано шесть научных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 94 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В связи с ростом неравномерности газопотребления и все увеличивающимся значением проблем обеспечения надежности газоснабжения как потребителей России, так ь экспорта газа в страны ближнего и дальнего зарубежья возрастет роль и значение подземного хранения газа. Подземные хранилища газа (ПХГ) выполняют важную функцию по обеспечению страны природным газом. Работа топливно-энергетического комплекса в значительной мере зависит от равномерности и надежности поставок природного газа по газотранспортной системе страны. Регулирование этих поставок, как правило, осуществляется за счет отбора газа из подземных газохранилищ. В мировой практике наиболее широко используются два типа

ПХГ - в пористых геологических структурах и в соляных формациях. Первые, из-за возможности хранения большого активного объема газа, применяются как регуляторы сезонной неравномерности. Вторые, работающие в «рывковом» режиме и имеющие значительно большую производительность при отборе газа, наиболее эффективны при авариях на газопроводах и для покрытия пиковых нагрузок газопотребления.

В зарубежной практике в последние годы отмечается устойчивая тенденция к приоритетному развитию ПХГ в каменной соли. Иллюстрацией могут служить Германия и США, где более половины прироста объемов хранимого природного газа на перспективу приходится на хранилища именно такого типа.

Создание и размещение подземных хранилищ обусловлено потребностями экономических регионов России в газе, экспортными поставками и развитием газотранспортных систем.

В настоящее время для регулирования сезонной неравномерности потребления газа в России эксплуатируется 21 объект подземного хранения газа, в том числе 5 объектов в водоносных структурах и 16 - в истощенных месторождениях. Тринадцать объектов хранения газа эксплуатируется более 25 лет, а возраст трех достигает 37 лет.

На различной стадии создания находятся еще 8 хранилищ газа в каменной соли с активным объемом 5500 млн. м3. и максимальным отбором в сутки 333 млн. м3.

Таким образом, возникла объективная народнохозяйственная проблема: нахождение научно обоснованного пути обеспечения необходимого прироста добычи природного газа и повышения качества услуг по газоснабжению с помощью ПХГ во всех регионах страны в условиях роста капитальных вложений, эксплуатационных затрат и ограниченности финансирования газовой отрасли.

Единственный путь решения этой важной государственной проблемы -повышение экономической эффективности газоснабжения, что отвечает тре-

бованиям перехода развития экономики страны на модель устойчивого развития.

В газотранспортных предприятиях, где имеются ПХГ, ведется систематическая работа по снижению затрат на подземное хранение, в первую очередь, за счет более полного использования основных фондов, предусматривающая: предотвращение простоя скважин ПХГ после бурения в ожидании обустройства, совершенствование методов ремонта скважин с целью увеличения межремонтного периода, а также повышение производительности скважин при сооружении и эксплуатации ПХГ.

Для действующих ПХГ важным является количественная оценка эффективности самого производства по хранению газа с целью обоснованного выбора технологии, оборудования и организации работ.

В газовой промышленности проводились исследования, посвященные аспектам эффективности. Эффективность капитальных вложений изучалась И.Я. Фурманом. Эффективность технологических схем - В.И. Смирновым и В.А. Казаряном. Влияние тарифов на газ - И.А. Жученко и Н.М. Бучуриной. Экономика подземного хранения газа - И.С. Тышляром. Аналогичными вопросами занимались и многие другие ученые. В области оценки эффективности производства в целом действующих ПХГ такие работы отсутствуют.

Темпы отбора газа из>ПХГ в каменной соли обычно ограничены только мощностью наземных установок осушки газа и составляют 4,0 - 10,0 млн.м3/сутки из одной скважины, что сравнимо с темпами отбора из крупного ПХГ в структурах. Кроме того, ПХГ в каменной соли за рубежом проектируются с учетом быстрой смены режимов отбора и закачки, что существенно влияет на их экономическую эффективность. Важным преимуществом ПХГ в солях является тот фактор, что объем буферного газа составляет 20-25% от общего объема хранимого газа. Для ПХГ в пористых структурах - порядка 50% от общего объема и более, например в Касимовском ПХГ на 7,5 млрд.м3 активного газа приходится 9,5-10 млрд.м3 буферного газа.

Для размещения наземного комплекса ПХГ в каменной соли требуются относительно небольшие земельные отводы (1-2 га), а высокая герметичность резервуаров не требует создания обширной сети контрольных и наблюдательных скважин.

Крупнейшая в мире сеть подземных газохранилищ создана в США. Ее основу составляют хранилища в отработанных нефтегазовых месторождениях и в водоносных пластах. Тем не менее на долю ПХГ в каменной соли приходится около 20% активного газа, с суммарным объемом отбора 250 млн.м3/сутки.

Большинство газохранилищ в каменной соли в США работают с оборачиваемостью 6 раз в год, но есть хранилища, как в г. Пителе, где количество циклов закачки и отбора газа составляет не менее 20. Это обусловило использование таких ПХГ в узловых точках газотранспортных и распределительных систем для покрытия пиковых нагрузок газопотребления в аварийных ситуациях, для выравнивания нагрузок на магистральные газопроводы с учетом конъюнктуры местных цен на природный газ.

В Германии строительство газохранилищ в каменной соли началось с 1965 г. В настоящее время осуществляется расширение 9 действующих ПХГ в каменной соли и строительство 4-х новых. Средний объем активного газа по немецким ПХГ в солях составляет около 300 млн.м3. В отдельных случаях, например, близ г. Эссена (Рургаз) объем ПХГ достигает 1600 млн.м3/сутки, что позволяет покрывать возникающие пики газопотребления.

Во Франции из 14 подземных газохранилищ 3 созданы в отложениях каменной соли. Хранилища Тэрсанн и Этрез, введенные в эксплуатацию, соответственно, в 1970 г. и 1979 г., состоят из 14 подземных резервуаров каждое. В настоящее время осуществляется конверсия хранилищ Манокс, включающего 398 подземных резервуаров, с целью хранения природного газа. При оценке деятельности ПХГ в разных условиях возникает необходимость определения эффективности их работы.

Прежде всего уточним само понятие эффективность применительно к ПХГ. Газовое производство состоит из двух частичных процессов: добычи природного газа и газоснабжение, в состав последнего входит рабочий процесс хранения газа. Ранее было показано, что он сдерживает в настоящее время развитие всей газовой промышленности. Поэтому именно хранение газа и в частности ПХГ нуждается в выявлении и использовании всех имеющихся потенциальных возможностей.

Предприятие ПХГ представляет собой большую и сложную систему, под которой понимается совокупность многочисленных производственных элементов, находящихся в заданных отношениях.

С помощью системного анализа выделяются подсистемы для каждой сферы деятельности ПХГ (рис. 1). Для оценки деятельности применяются широко известные показатели эффективности. Отсутствует показатель эффективности производства - наиболее важной сферы деятельности. Производство ПХГ предлагается рассматривать в качестве «черного ящика»: на входе производственные ресурсы и инвестиции, определяющие технологическую схему, а на выходе - готовая продукция в виде газа и услуг - предоставляемая мощность потребителю.

Теория управления использует понятие передаточной функции как отношение выходной величины к величине на входе. Передаточная функция в производственной системе и будет эффективностью производства.

Складывая эффективности по всем сферам деятельности ПХГ получим общее значение функционирования данного экономического объекта.

В практике количественной оценки эффективности ПХГ применяются три метода:

- косвенная оценка эффективности по отдельным функциональным подсистемам экономической системы предприятия;

- оценка эффективности инвестиций;

- метод полных или приведенных затрат, применяемый на начальных этапах проектирования.

Коэффициент эффективности Внутренняя норма эффективности

Эффективность капитальных вложений

Эффективность производства

Эффективность Уровень

производственных рентабель-

фондов ности

Коэффициент Эффективность оборотных средств Эффективность Производитель-

оборачиваемости труда ность труда

Коэффициент интенсификации Внутри-хозяйствеиные резервы

Фондоотдача Эффективность основных фондов

Удельная информативность Эффективность информации

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЯ (станции ПХГ)

Эффективность финансирования

Норма прибыли

Производственная мощность Коэффициент использования

Эффективность природопользования Коэффициент эффективности

Эффективность продукции и услуг Рентабельность продукции и услуг

Рис. 1. ВИДЫ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПО ОБЪЕКТАМ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ

Отсутствует методика оценки эффективности действующих предприятий в их повседневной деятельности.

При оценке интегральной эффективности производства ПХГ, которое рассматривается как совокупность отдельных технологических процессов, основным вопросом является показатель эффекта, т.е. результат от всей производственной деятельности. В качестве такого показателя нами предлагается использовать выручку от реализации всей продукции основного и вспомогательного производства и услуг.

Для конкретной технологии ПХГ, использующей то или иное оборудование, товаром является объем поставляемого газа и побочная продукция в виде строительного рассола. Кроме того, должна оказываться и оплачиваться по установленному тарифу услуга по реализации заявленной потребителем максимальной суточной величины газопотребления. В настоящее время в России такой тариф не установлен и издержки хранения и поставок газа из ПХГ не имеют реальной оплаты потребителями.

Общая выручка в качестве интегрального эффекта производства на ПХГ будет равна за весь расчетный период Тр (11инг):

[а,(1-т;)щ-в1(1-т;)ц.+а,(1-т;)г^

а, (1)

где:

II, - общая величина эффекта от производства за период времени I;

- объем потребленного газа за период времени Ц Ту,,1 - доля времени на обнаружение и устранение одного отказа работы оборудования за период времени I;

Ц — цена поставки газа с расчетной величиной прибыли на все виды собственных затрат и акциз;

в, - объем реализованной побочной продукции за период I; Ц„ - цена побочной продукции;

Т - тариф на транспортировку по магистральным газопроводам за 100 км; Ь - расстояние транспортировки по магистральным газопроводам; Тр - длина расчетного периода, т.е. момент времени, когда прекращается учет производственных, экологических и социальных результатов деятельности ПХГ.

Интегральный показатель эффективности производства ПХГ принимаем в качестве критерия при выборе наилучшего варианта технологии и организации работ.

Экономико-математическая модель процесса образования эффективности производства ПХГ для конкретной технологии (1 представим в виде задачи математического программирования Э£:

£ а? (1 - т^ )ц+в? (1 - т; )ц„ + а? (1 - т;н, )г

100

а

± к?+у?+б: +К1 ^(м^х^м' - м;)

1-1 И

-> шах (2)

а'

Ограничения:

о ^зД»; о < в"1, < Ы^р»;

0 ^ кналЛ <1 пы (Ь+в,) + т„/тио адн +- Вн)

а е Дпри а + 1,2, 3......д

1 е Т при I = 1,2, 3.....Тр; Тр = 30;

} е Gпpиj= 1,2, 3.....в

Приняты следующие обозначения:

^„р, и ^прв - проектные производственные мощности по основной продукции и побочной для варианта ё;

К^ - капитальные вложения ПХГ по конкретному технологическому варианту ё в период I;

- издержки производства без затрат на уничтожение загрязнений для конкретной технологии (I в период времени I;

(м?) - зависимость затрат на уничтожение .¡-го вида загрязнителя от

средней величины уничтожаемого загрязнения для конкретной технологии в момент времени I;

г", (м} - М,) - зависимость экономического ущерба от величины неуничто-

женного ] загрязнителя при его фактической величине

- стоимость .буферного объема газа;

К*"«« - затраты на обнаружение и ликвидацию неисправности оборудования; М* - вектор "С' - мерный ]-х загрязняющих веществ в окружающую среду при использовании (1-й технологии (¡= 1»2...... п);

М* — средняя величина уничтожаемого загрязнителя .¡-го вида при технологии (1;

Д - множество технологий хранения газа на ПХГ (¿1 еД); Д - мерный вектор («1 =1,2,......ДО;

М - множество не уничтоженных .¡-х загрязняющих веществ (по специальным соображениям);

Тр - множество отрезков времени, на которые разбит период учета результатов проекта 0 еТр).

За - стоимость узлов, заменяемых при ¡-м профилактическом ремонте; В) - основная и дополнительная зарплата ремонтных рабочих за 1 профилактический ремонт;

Т„ - среднее число часов работы оборудования в течение года; Тно - средняя наработка на отказ;

Лдн - стоимость деталей, заменяемых при неплановом ремонте;

В„ - основная и дополнительная заработная плата ремонтных рабочих за

один неплановый ремонт;

и„1 - среднее количество профилактических ремонтов 1-го вида; а» — коэффициент дисконтирования.

Современные методы прямой количественной оценки эффективности используют показатель интегральной эффективности. Нами предлагается показатель эффективности производства ПХГ в момент I и за весь расчетный период Тр:

Э =_5._

* С.+КДе.+р,)

т, N п)

э =у у -^-

ф £ £ С,+К1(е,+Р1)

где:

В* (- выручка от реализации продукции вида К, - инвестиции в ПХГ; С, - текущие издержки ПХГ; е, - банковский процент; Р, - норма амортизации.

Определение эффективности производства было выполнено на базе Волгоградского ПХГ. Изменение эффективности производства во времени представляет собой на начальном этапе стохастический или близкий к нему процесс с последующим установившимся характером, достигающим максимального расчетного значения 13.

Определяем оценку в виде средней арифметической, т.е. частное от деления суммы значений варианта на число элементов совокупности (число вариант). Средние оценки эффективности (Эсрф) рекомендуется определять по формуле:

ъ*

2ср = ф п

где:

п - количество временных отрезков расчетного периода Тр.

15

Для количественной оценки колебаний значений эффективности от времени используется коэффициент неравномерности:

Эффективность финансовой деятельности характеризует результаты работы ПХГ, отражая их финансовые интересы в процессе оказания платных услуг.

При этом отмечается значительное влияние тарифа на эффективность хранения газа, обеспечивая при сроке окупаемости 8-9 лет величину IRR равную 20-21%, а при 13-14 лет- 13-14%.

Результат от строительства и хозяйственной деятельности ПХГ оценивается потоком наличности, т.е. финансовым эффектом по формуле по временным периодам:

где:

П (I) - приток наличности; О (0 - отток наличности.

Основной продукцией ПХГ является природный газ , подаваемый потребителям. Соляной раствор является побочной продукцией ПХГ в ходе сооружения подземного резервуара в пластах соли путем ее растворения. При этом рассол соли является товарной продукцией и служит предметом продажи и получения выручки. Для рассмотрения влияния объема подачи рассола на эффективность производства рассмотрены три технологических варианта: объем 100 м3/час, 250 м3/час и 250 м3/час с использованием отечественного оборудования взамен импортного. Выбор наиболее эффективного варианта строительства и эксплуатации ПХГ определяется: при строительстве по об-

O>(t) = n(t)-O(t)

щепринятой методике, а при эксплуатации - по предложенной автором с использованием прямого метода оценки эффективности производства ПХГ. Результаты расчета по двум методам приведены в таблице 1 и 2.

Таблица 1

Расчет эффективности проекта ПХГ

Показатели Ед. изм. Подача рассола 100м3/час Подача рассола 250м3/час при импортном оборудовании Подача рассола 250м3/час при отечественном оборудовании

Тариф руб/1000м3 245 190 160

Чистая прибыль за весь

период млн.руб 3301,00 2807,1 2472,6

Чистый дисконтирован-

ный доход млн.руб. 115,35 95,28 82,94

Срок окупаемости с нача- 9

ла эксплуатации лет 10 9

Внутренняя норма рента-

бельности % 12% 12% 12%

Индекс доходности коэфф. 1,14 1,11 1,14

Таблица 2

Расчет эффективности при эксплуатации ПХГ

Показатели Ед. изм. Подача рассола 100м3/час Подача рассола 250м3/час при импортном оборудовании Подача рассола 250м3/час при отечественном оборудовании

Эффективность производства - 1,9 1,8 1,9

Коэффициент неравномерности эффективности производства - 0,6 0,57 0,5

Как видно из приведенных данных, наиболее эффективным является вариант с объемом подачи рассола 250 мэ/час. с применением отечественного оборудования и тарифом за хранение газа 160 руб./1000 м\ Данный вариант характеризуется чистой прибылью 2472,6 млн.руб., чистым дисконтированным доходом 82,94 млн.руб., сроком окупаемости 9 лет, внутренней нормой рентабельности 12%, индексом доходности 1,14, эффективностью производства 1,9 и коэффициентом неравномерности 0,5, что обеспечивает годовой экономический эффект , рассчитываемый с учетом периода строительства и эксплуатации ГТХГ, в размере 82,4 млн.рублей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение актуальной научной задачи определения эффективности работы действующего ПХГ и разработки механизма экономического обеспечения ее повышения путем обоснования рациональных направлений развития хозяйственной деятельности. В результате проведенных исследований получены следующие выводы:

1. Для обеспечения необходимой надежности поставок газа и повышения качества услуг по газоснабжению в условиях ограниченности финансирования и роста затрат необходимо обеспечение расширения сети ПХГ при одновременном повышении экономической эффективности их работы.

2. Оценивать результативность производства ПХГ следует по предложенному показателю интегральной эффективности производства, который равен сумме отношений общей выручки и дополнительных эффектов к сопоставимой сумме капитальных вложений и эксплуатационных затрат, определяемых для каждого отрезка времени расчетного периода.

3. Для выбора проектных вариантов разработана экономико-математическая матричная модель процесса образования эффективности производства ПХГ, в числителе которой суммируется вся выручка от реализации всех видов продукции и услуг в качестве эффекта, а в знаменателе - все виды издержек,

в том числе финансовые и экологические. Оценку эффективности ПХГ предлагается производить по разработанному механизму, с учетом ограничений по объемам газа, соляного раствора, показателей затрат и надежности работы.

4. Проведенные расчеты эффективности производства подземного хранения газа на примере Волгоградского ПХГ показали, что наиболее эффективным является вариант с объемом подачи рассола 250 м3/час. с применением отечественного оборудования и тарифом за хранение газа 160 руб./1000 м3, с чистой прибылью 2472,6 млн.руб., чистым дисконтированным доходом 82,94млн.руб., сроком окупаемости 9 лет, внутренней нормой рентабельности 12%, индексом доходности 1,14, эффективностью производства 1,9 и коэффициента неравномерности 0,5, что обеспечивает годовой экономический эффект с учетом периодов строительства и эксплуатации ПХГ в размере 82,4млн.рублей.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах автора:

1. Смирнов В.И., Казарян В.А., Жученко И.А., Игошин А.И., Похоруков П.В., Сохранский В.Б. Концепция развития в России подземных хранилищ природного газа и сжиженных углеводородных газов для выравнивания пиковых нагрузок газопотребления. Сборник трудов Третьего международного конгресса по новым энергетическим системам и конверсиям (8-13 сентября 1997 г., Казань, Россия). Казань (издано на английском языке).

2. Ремизов В.В., Парфенов В.И., Смирнов В.И., Жученко И.А., Казарян В.А., Игошин А.И., Похоруков П.В., Сохранский В.Б. ПХГ в отложениях каменной соли. Газовая промышленность, 1998 г., № 5 с. 33-35.

3. Смирнов В.И., Похоруков П.В. Применение регулируемых цен (тарифов) при транспортировке и хранении природного газа и возможные варианты

структурной организации ПХГ. Материалы НТС ОАО «Газпром», М., ОАО «Газпром», 1998 г., с. 62.

4. Жученко И.А., Фурман И.Я., Похоруков П.В. Экономические проблемы подземного хранения газа. Газовая промышленность, 1999 г., № 9, с. 14-15.

5. Похоруков П.В. Эффективность подземного хранения природного газа в резервуарах, сооружаемых в соляных пластах. Газовая промышленность, 1999 г., № 11, с. 15-16.

6. Ремизов В.В., Парфенов В.И., Смирнов В.И., Казарян В.А., Похоруков П.В., Игошин А.И., Сохранский В.Б., Жученко И.А., Штилькинд Т.И. Перспективы развития пиковых ПХГ в каменной соли. Газовая промышленность, 1999 г., № 9, стр. 4-5.

Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидата экономических наук, Похоруков, Петр Васильевич

Введение

1. Обзор и анализ современных направлений научных исследований эффективности производства

1.1. Роль и значение эффективности как экономической категории

1.2. Анализ содержания эффективности ПХГ

1.2.1. Различные взгляды на сущность эффективности

1.2.2. Классификация факторов повышения эффективности производства

1.3. Анализ методов оценки эффективности ПХГ

1.3.1. Косвенная оценка эффективности по отдельным подсистемам

1.3.2. Метод интегральных дисконтированных финансовых показателей

1.3.3. Метод полных затрат

2. Анализ эффективности подземного хранения газа

2.1. Интенсификация снабжения газом и эффективность ПХГ

2.1.1. Роль и значение газа, хранимого в подземных резервуарах

2.1.2. Анализ динамики газопотребления в России и роль ПХГ

2.2 Мировой опыт использования ПХГ в солевыхлластах и их эффективность

3. Прямая количественная оценка эффективности производства ПХГ

3.1. Экономико-математическая модель образования эффективности ПХГ

3.2. Совершенствование прямого метода определения эффективности

3.3. Учет риска в работе ПХГ

3.4. Учет надежности работы оборудования ПХГ

3.5. Исследований финансовой эффективности

4. Рекомендации по реализации высокой эффективности ПХГ

4.1. Влияние объема подачи соляного раствора на эффективность ПХГ

4.2. Влияние надежности поставок газа на эффективность производства ПХГ

4.3. Анализ чувствительности эффективности по факторам

4.4. Анализ чувствительности к уровню цен на экспорт

4.5. Перспективы развития ПХГ в России

Диссертация: введение по экономике, на тему "Оценка эффективности подземного хранения природного газа в соляных пластах"

Устойчивая работа топливно-энергетического комплекса России в значительной мере зависит от равномерности и надежности поставок природного газа по газотранспортной системе страны. Регулирование этих поставок осуществляется, как правило, за счет отбора газа из подземных газохранилищ (ПХГ). В мировой практике наиболее широко используются два типа ПХГ -в пористых геологических структурах и в соляных формациях. Первые, из-за возможности хранения большого активного объема газа, применяются как регуляторы сезонной неравномерности. Вторые, работающие в «рывковом» режиме и имеющие значительно большую производительность при отборе газа, наиболее эффективны при авариях на газопроводах и для покрытия пиковых нагрузок газопотребления. В России имеется специализированная организация (ООО «Подземгазпром»), располагающая тридцатилетним опытом строительства и эксплуатации ПХГ в каменной соли.

ПХГ выполняют важную функцию по обеспечению страны природным газом. В условиях роста цен на материально-технические ресурсы, отсутствия государственного финансирования капитальных вложений и требований народного хозяйства большую роль играет рост эффективности раб*»гы ПХГ. В зарубежной практике в последние годы отмечается устойчивая тенденция к приоритетному развитию ПХГ в каменной соли. Иллюстрацией могут служить Германия и США, где более половины прироста объемов хранимого природного газа на перспективу приходится на хранилища именно этого типа.

Если ПХГ в пористых структурах предназначены в основном для сглаживания сезонной неравномерности газопотребления, то ПХГ в солях могут быть использованы преимущественно для покрытия пиковых нагрузок, поскольку могут эксплуатироваться в «рывковом» режиме с производительностью отбора из единичной скважины, на порядок превышающей темпы отбора газа из скважины ПХГ в пористых структурах.

Темпы отбора газа из ПХГ в каменной соли обычно ограничены только мощностью наземных установок осушки газа и составляют 4,0 - 10,0 млн.м3/сутки из одной скважины, что сравнимо с темпами отбора из крупного ПХГ в структурах. Кроме того, ПХГ в каменной соли за рубежом проектируются с учетом быстрой смены режимов отбора и закачки, что существенно влияет на их экономическую эффективность. Важным преимуществом ПХГ в солях является тот фактор, что объем буферного газа составляет 20-25% от общего объема хранимого газа. Для ПХГ в пористых структурах - порядка 50% от общего объема и более, например в Касимовском ПХГ на 7,5 млрд.м3 активного газа приходится 9,5-10 млрд.м3 буферного газа.

Кроме того, для размещения наземного комплекса ПХГ в каменной соли требуются относительно небольшие земельные отводы (1-2 га), а высокая герметичность резервуаров не требует создания обширной сети контрольных и наблюдательных скважин.

Крупнейшая в мире сеть подземных газохранилищ создана в США. Ее основу составляют хранилища в отработанных нефтегазовых месторождениях и в водоносных пластах. Тем не менее на долю ПХГ в каменной соли приходится около 20% активного газа, с суммарным объемом отбора 250 млн.м3/сутки.

Большинство газохранилищ в каменной соли в США работают с оборачиваемостью 6 раз в год, но есть и хранилища, как в г. Пителе, где количество циклов закачки и отбора газа составляет не менее 20. Это обусловило использование таких ПХГ в узловых точках газотранспортных и распределительных систем для покрытия пиковых нагрузок газопотребления, в аварийных ситуациях, для выравнивания нагрузок на магистральные газопроводы с учетом конъюнктуры местных цен на природный газ.

В Германии строительство газохранилищ в каменной соли началось с 1965 г. В настоящее время осуществляется расширение 9 действующих ПХГ в каменной соли и строительство 4-х новых. Средний объем активного газа по немецким ПХГ в солях составляет около 300 млн.м3. В отдельных случаях, например, близ г. Эссена (Рургаз) объем ПХГ достегает 1600 млн.м3/сутки, что позволяет покрывать возникающие пики газопотребления.

Во Франции из 14 подземных газохранилищ 3 созданы в отложениях каменной соли. Хранилища Тэрсанн и Этрез, введенные в эксплуатацию, соответственно, в 1970 г. и 1979 г., состоят из 14 подземных резервуаров каждое. В настоящее время осуществляется конверсия хранилища Манокс, включающего 398 подземных резервуаров и ранее предназначенного для хранения сырой нефти, с целью хранения природного газа.

Первое газохранилище в солях в Великобритании было создано в начале 60-х годов в районе Солтхем. Состоящее из подземных резервуаров небольшого единичного объема, это хранилище работает в режиме покрытия как суточной, так и недельной неравномерности газопотребления. При этом оно заполняется в ночное время суток, а отбор газа осуществляется в утренние и вечерние часы.

Второе хранилище создано в Хорнси на морском побережье Йоркшира. Сейчас оно состоит из семи подземных резервуаров, в каждом из которых хранится 60 млн.м3 активного газа.

В Канаде также широко используются газохранилища в каменной соли, причем объем активного газа к 1997 г. возрос, примерно, на 40%.

Строительство первого газохранилища в Польше в соляном штоке Мо-гильно началось в 1994 году. Оно будет осуществляться двумя очередями: до 2000 г. будут введены в строй 8 подземных резервуаров активным объемом 416 млн. м3, рассчитанных на суммарный отбор 31 млн.м3/сутки; всего будет построено 12 резервуаров с доведением суммарного активного объема до 1153 млн.м3 и темпа отбора газа до 55 млн.м3/сутки.

ПХГ в Армении, которое запроектировано, построено и эксплуатировалось при непосредственном участии специалистов ООО «Подземгазпром», состоит из 18 подземных резервуаров в каменной коли со средним геометрическим объемом порядка 100 тыс.м3 каждый и максимальным темпом отбора 4 млн.м3/сутки. В перспективе предусмотрено увеличение объема активного газа с 240 МЛН.М3 до 360 млн.м3 с увеличением суточного отбора до 10 МЛН.М3.

Помимо перечисленных факторов, определяющих приоритетное разви тие ПХГ в каменной соли в развитых странах Европы и Америки следует от-4 метить и гибкую систему цен на газ, несколько отличающуюся от страны к стране, но объединяемую общим принципом: плата за расходуемый потребителем газ производится в зависимости не только от объема потребления по соответствующему тарифу, но и от необходимой мощности системы газоснабжения, обеспечивающей максимальную потребность в газе.

В силу относительной самостоятельности ПХГ актуальными являются вопросы экономики непосредственно самих подземных хранилищ. С другой стороны, необходимость создания и функционирования ПХГ, их расчетные параметры определяются факторами всей газотранспортной системы - характером потребительского спроса в виде определенного режима расхода газа (сезонного, суточного, а в некоторых случаях - и часового), а также задаваемыми требованиями к газотранспортной системе по необходимому уровню надежности подачи газа потребителям и созданию долгосрочных резер-во» газа, которые сама система, без включения в нее подземных хранилищ, обеспечить не может.

Кроме того, подземные хранилища по технико-экономическим показателям превосходят надземные резервуары любой конструкции (табл. 1). Зависимости эффекта от объема хранения нефтепродуктов и сжиженного газа представлены на рис. 1. Невозможно хранить природный газ в резервуарах на поверхности под избыточным давлением 200 ат.

Требования развития народного хозяйства России и улучшения бытовых условий жизни населения могут быть выполнены, при сокращении государственного и внебюджетного финансирования, путем повышения эффективности работы ПХГ.

Технико-экономические показатели наземных и подземных резервуаров

Таблица 1

Наименование Наземные резервуары Подземные емкости в каменной ' соли

Объем, тыс-м3 1 80

Капитальные вложения, тыс.руб. 62,0 25,16

Удельные капитальные вложения, руб/ м3 62,0 31,45

Эксплуатационные затраты, тыс.руб. 21,0 99,0

Удельные эксплуатационные затраты, руб. 21,0 1,24

Приведенные затраты, руб/ мэ 29,06 426,08

Удельные приведенные затраты, руб/ м3 29,06 5,33

Экономия капитальных вложений от замены наземных стальных резервуаров подземными емкостями в пластах и штоках каменной соли составила при объеме подземных емкостей всего 80 тыс. м3 (62,0 - 31,45)-80000=2,44 млн.руб.

Экономия эксплуатационных затрат при тех же объемах составила (21,0-1,24) >80000=1,58 млн.руб. Кроме того, эксплуатация подземных хранилищ отвечает всем требованиям безопасности труда, исключает загрязнение окружающей среды, сброс на факел такого ценного химического сырья, как конденсат, обеспечивает ритмичность технологических процессов добычи и транспортировки газа и конденсата. Не вызывает сомнений, что подземные хранилища по технико-экономическим показателям превосходят наземные резервуары любой конструкции.

Объем в тыс. м3

Эф.

3) Нет аналогов наземного хранения под избыточным давлением природного газа (200 ат.)

Рис. 1. Зависимость эффекта от объема хранения нефтепродуктов (1), сжиженного (2) и природного газа при выборе наземного или подземного способа хранения

Вышеизложенное определяет актуальность разработки вопросов оценки эффективности ПХГ и механизма ее повышения на базе имеющихся объективных предпосылок.

Цель работы. Обоснование направления повышения эффективности подземного хранения природного газа в резервуарах, сооружаемых в соляных пластах, на основе разработки механизма экономической оценки результатов их хозяйственной деятельности.

Объект исследования - газотранспортная система России и подземные хранилища газа.

Предмет исследования - процессы функционирования подземных хранилищ газа и методы оценки эффективности их работы.

Идея работы заключается в прямой оценке эффективности работы станций ПХГ на основе учета стохастичности протекающих технологических процессов и надежности функционирования Единой системы газоснабжения России.

Научные положения, разработанные лично соискателем, их новизна состоят в следующем:

- при оценке эффективности ПХГ необходимо рассматривать производственную систему с учетом стохастического характера и условий ее функционирования, а также возможных экономических и социальных рисков, определяемых посредством разработанной матричной экономико-математической модели и выявленных взаимосвязей;

- оценку эффективности производственной подсистемы ПХГ следует производить на основе разработанного прямого интегрального метода, основанного на сопоставлении совокупности производственных эффектов с затратами ресурсов;

- выбор вариантов хозяйственной деятельности ПХГ необходимо осуществлять с учетом суммарной эффективности, математического ожидания эффективности по интервалам и коэффициента ее неравномерности, noставок газа потребителям на основе разработанной классификации влияющих факторов.

Научная новизна. Разработаны методические основы прямой интегральной количественной оценки эффективности производства действующих ПХГ, позволяющей выбирать наилучший вариант развития для бесперебойного газоснабжения регионов страны.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

- исследованием достаточного количества аналитического и статистического материала эффективности производства ПХГ в России и за рубежом;

- корректным применением методов научного анализа, экономико-математического моделирования и системной классификации влияющих факторов;

- сходимостью результатов, полученных расчетным путем, с фактическими данными, полученными на действующих ПХГ.

Научное значение диссертации. Разработан и обоснован экономический механизм прямой количественной оценки эффективности ПХГ, включающий в себя предложенную классификацию влияющих факторов, новую модель ее образования, методы расчета и аналитические зависимости.

Практическая значимость диссертации состоит в том, что предложенная методика и разработанная экономико-математическая модель позволяют определять эффективность производства ПХГ с учетом стохастичности протекающих процессов и оптимизировать режимы их работы.

Реализация выводов и рекомендаций. Разработанная методика интегральной количественной оценки эффективности производства ПХГ была использована на Волгоградском и Калининградском ПХГ, а также при реконструкции Ереванского ПХГ.

Апробация работы. Результаты проведенных исследований докладывались на Международной конференции «Восточная энергетическая политика России и проблемы интеграции в энергетическое. пространство Азиатско

Тихоокеанского региона (Иркутск, 1998), на Третьем международном конгрессе по новым энергетическим системам и конверсиям (Казань, 1997) и семинаре «Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики: экономические и информационные аспекты» (Санкт-Петербург, 1997).

Публикации. По теме диссертации опубликовано шесть научных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 94 наименований.

Диссертация: заключение по теме "Экономика и управление народным хозяйством: теория управления экономическими системами; макроэкономика; экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами; управление инновациями; региональная экономика; логистика; экономика труда", Похоруков, Петр Васильевич

ВЫВОДЫ

1. Преимуществами ПХГ в солях являются большие объемы хранимого газа и гибкое функционирование, а способность проводить несколько циклов закачки и отбора в течение года снижает удельную стоимость каждой тысячи кубических метров закаченного и отобранного газа.

2. Анализ влияния технологических решений на эффективность ПХГ показал, что наибольшее влияние оказывает величина капитальных вложений. Рекомендуется снижать затраты на основные фонды и прежде всего на объем буферного газа.

3. На эффективность ПХГ большое влияние оказывает тип применяемого оборудования. При использовании импортных компрессоров с блоками ГПА «Катерпиллер» в количестве шести штук в капитальных вложениях они обуславливают 10% (в ценах 1998 г.) и 29% (в ценах 1999 г.).

4. Дополнительная эффективность образуется за счет возмещения ущерба от недоподачи газа потребителям на экспорт при возможных авариях. Увеличение реализации дополнительного объема газа на экспорт до 70 МЛН.М3 в по сравнению с 50 МЛН.М3, т.е. на 40%, дает рост чистого дисконтированного денежного потока на 7% (с 470,22 до 501,42 млн.руб.), а эффективности по средней величине с 6,7 до 7,6.

5. Анализ чувствительности эффективности от различных факторов показал, что наибольшее влияние оказывают объем подачи рассола потребителям, как продукции вспомогательного производства, и тариф за хранение газа, что объясняет важность установления дифференцированных цен за хранение природного газа.

6. Оптимальная эффективность получается при рациональной тарифной ставке за хранение газа равной 160 руб/1000 м3, что обеспечивает внутреннюю норму доходности (IRR) ОД 12 при подаче соляного рассола ISO м3/час.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение актуальной научной задачи определения эффективности работы действующего ПХГ и разработки механизма экономического обеспечения ее повышения путем обоснования рациональных направлений развития хозяйственной деятельности. В результате проведенных исследований получены следующие выводы:

1. Для обеспечения необходимой надежности поставок газа и повышения качества услуг по газоснабжению в условиях ограниченности финансирования и роста затрат необходимо обеспечить расширение сети ПХГ при повышении экономической эффективности их работы.

2. Оценивать результативность производства ПХГ следует по предложенному показателю интегральной эффективности производства, который равен сумме отношений общей выручки и дополнительных эффектов к сопоставимой сумме капитальных вложений и эксплуатационных затрат, определяемых для каждого отрезка времени длины расчетного периода.

3. Для выбора проектных вариантов разработана экономико-математическая матричная модель процесса образования эффективности производства ПХГ, в числителе которой суммируется выручка от реа^зации всех видов продукции и услуг в качестве эффекта, а в знаменателе - все виды издержек, в том числе финансовые и экологические. Оценку эффективности ПХГ предлагается производить по разработанному механизму, с учетом ограничений по объемам газа, соляного раствора, локазателей затрат и надежности работы.

4. Проведенные расчеты эффективности производства подземного хранения газа на примере Волгоградского ПХГ показали, что наиболее эффективным является вариант с объемом реализации рассола 250 м3/час. с применением отечественного оборудования и тарифом за хранение газа 160 руб./1000 м3, с чистой прибылью 2472,6 млн.руб., чистым дисконтированным доходом 82,94 млн.руб., сроком окупаемости 9 лет, внутренней нормой доходности 12%, индексом доходности 1,14, эффективностью производства 1,9 и коэффициента неравномерности 0,5, что обеспечивает годовой экономический эффект с учетом периодов строительства и эксплуатации ПХГ в размере 82,4 млн.рублей.

5. Доказано, что динамика изменения эффективности производства ПХГ описывается кривой, которая на начальном участке является случайной функцией времени с градиентом роста до 4 единиц в год. На последнем участке эффективность выходит на постоянное значение, что соответствует стабильному функционированию, и достигает для некоторых технологических значений 13.

6. Впервые установлено, что на эффективность производства ПХГ удельные капитальные вложения оказывают влияние с градиентом 0,33, что обеспечивает при IRR = 20-21% срок окупаемости 8-9 лет и при IRR = 13-14% достигает 13-14 лет.

7. Проведенные расчеты эффективности производства подземного хранения газа на примере Волгоградского подземного хранилища природного газа показали, что при реализации дополнительного объема газа на экспорт 30 млн.м3 в сутки и при двух авариях в год (в ценах 1999 г.) она изменяется во времени с градиентом 0,33, а чистый дисконтированный денежный поток достигает значения 1131,23 млн.руб.