Технико-экономические вопросы регулирования годовой неравномерности в газоснабжении тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидата экономических наук, Валесян, Марат Акопович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА. I. ПРОБЛЕМА ГОДИЧНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НЕРАВНОМЕРНОСТИ В ГАЗОСНАБКЕНИИ И ЕЕ КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ.

L.I. Сущность проблемы и ее особенности.

1„2. Функциональные связи элементов системы добыча-транспорт-регулирование и их экономическая интерпретация

1.3. Основные варьируемые параметры и технико-экономические характеристики элементов системы добыча-транспорт-регулирование

1.4. Обзор литературы.

ГЛАВА П. ГАЗОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ГОД И ПОКАЗАТЕЛИ ОЦЕНКИ

ГОДОВОЙ НЕРАВНОМЕРНОСТИ В ГАЗОСНАШЕНИИ

2.1. Причины формирования и особенности газохозяйственного года.

2.2. Определение начала и продолжительности газохозяйственного года

2.3. Анализ существующих показателей годовой неравномерности в газоснабжении.

2.4. Система унифицированных показателей годовой неравномерности в газоснабжении

ГЛАВА Ш. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ СРЕДСТВ РЕГУЖРОВАЮШ ГОДОВОЙ НЕРАВНОМЕРНОСТИ В ГАЗОСНАШЕНИИ.

3.1. Графический метод

3.2. Аналитический метод.

ГЛАВА 1У. ОПТИМИЗАЦИЯ ГОДИЧНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НЕРАВНОМЕРНОСТИ В ГАЗОСНАБКЕНИИ.

4.1. Математическая модель задачи.

4.2. Оптимизация годичного регулирования неравномерности для системы потребитель-газохранилище-газопровод-промысел

4.3. Эффективность покрытия пика годовых графиков газопотребления свободными мощностями магистрального газопровода

4.4. Оптимизация годичного регулирования неравномерности для сложной системы газоснабжения

Диссертация: введение по экономике, на тему "Технико-экономические вопросы регулирования годовой неравномерности в газоснабжении"

Актуальность проблемы

Проводимая в настоящее время широкая программа по повышению уровня народнохозяйственного планирования с акцентом на интенсивные факторы роста*, в полной мере охватывает и топливно-энергетический комплекс (ТЭК) страны, значение дальнейшего развития которого было вновь подчеркнуто на ноябрьском (1982г) Пленуме ЦК КПСС.

Звеньями ТЭК, где на стадии перспективного планирования, на базе научно-обоснованных решений могут быть достигнуты значительные результаты по повышению эффективности капитальных вложений, являются добыча и транспорт топливно-энергетических ресурсов в условиях их неравномерного потребления.

Обеспечение потребителей топливом не только в установленных объемах, но и режимах, сопряжено, как правило, с дополнительными капитальными вложениями, эффективное использование которых диктует повышенные требования к формированию структуры мощностей по добыче, транспорту, переработке, хранению и потреблению топлива.

Многообразие этих условий, их динамичность, различное сочетание во времени и пространстве - в совокупности формируют весьма сложную народнохозяйственную проблему, заключающуюся в выборе оптимальной структуры мощностей по покрытию неравномерных графиков топливопотребления.

I Об улучшении планирования и усилении воздействия хозяйственного механизма на повышение эффективности производства и качества работы. Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 12 июля 1979 года. - Политиздат, 1979. - 64 с.

Б силу ряда особенностей добычи, транспорта, хранения и использования природного газа эта проблема приобрела наиболее острый характер в газовой промышленности и особо острый - в случае покрытия годовых графиков газопотребления, неравномерность которых оказывает наибольшее влияние на формирование величин мощностей систем газоснабжения.

В ряду этих особенностей необходимо отметить:

1) более высокую эффективность использования природного газа по сравнению с другими видами топлива, в том числе у потребителей, формирующих годовую неравномерность газопотребления;

2) наличие жесткой технологической связи между потребителями, газопроводами и промыслами, обусловливающее практическое совпадение их режимов работы;

3) высокую капиталоемкость объектов добычи и транспорта природного газа;

4) высокий удельный вес условно постоянных расходов в структуре себестоимости добычи и транспорта газа.

В совокупности эти особенности обусловливают весьма интенсивное влияние годовой неравномерности газопотребления на уровень экономических показателей добычи и транспорта газа.

По данным / 4 / при добыче и транспорте 15 млрд.м3 газа в год снижение загрузки производственных мощностей промысла и газопровода до 50% может вызвать повышение удельных приведенных затрат на добычу газа в 1,9 раза, а на его транспорт - в 1,6 раза.

В борьбе с отрицательным влиянием неравномерности газопотребления на экономические показатели добычи и транспорта газа используется ряд мероприятий, направленных, в конечном счете, на уплотнение графиков работы промыслов и газопроводов*. При этом получаемый экономический эффект от внедрения каждого из мероприятий различен, зависит от многих факторов и, что шиболее важно,:, может достигать значительных размеров. Например / € /, приведенные затраты на добычу 10 млрд.м3 газа и его транспорт на расстояние в 1000 км при неравномерном режиме (с числом суток использования максимума мощности, равным 227) составляет 80 млн.руб. При добыче такого же объема газа и транспорте на то же расстояние в равномерном режиме, благодаря наличию подземного газохранилища (ПХГ), приведенные затраты на технологическую схему добыча-транспорт-регулирование снижаются до 63 млн.руб. Экономический эффект от мероприятия по уплотнению графика добычи и транспорта рассматриваемого объема газа составляет 17 млн.руб., или 21% от приведенных затрат по варианту добычи и транспорта газа в неравномерном режиме.

Особенностью мероприятий по регулированию неравномерности в газоснабжении является принципиальная возможность их взаимозаменяемости. Параллельно с этим, наличие внешних ограничений (технических, технологических, организационных) на размер того или иного мероприятия и в определенных условиях экономическая целесообразность предопределили необходимость использования для целей регулирования их комплекса. В результате существенно увеличилось число допустимых решений и значительно усложнился поиск оптимального варианта регулирования, что обусловило необходимость подведения под эту проблему научно-обоснованной методической базы.

I В специальной литературе эту проблему часто называют регулированием сезонной неравномерности газопотребления. При дальнейшем изложении мы будем придерживаться термина "годичное регулирование неравномерности в газоснабжениип,обоснование которому дано в главе I.

Характерной особенностью отрицательного влияния годовой неравномерности газопотребления на экономические показатели отрасли является усугубление этого влияния по мере роста масштабности и усложнения структуры газоснабжающих систем.Вследствие этого абсолютная величина эффективности мероприятий по регулированию годовой неравномерности в газоснабжении имеет тенденцию роста при увеличении объемов потребления, дальности транспорта и разуплотнении графиков газопотребления.

Ныне газовая промышленность по своим качественным и количественным показателям выходит на передовые рубежи топливной промышленности страны, в значительной мере определяя структуру развития отраслей народного хозяйства.

13месте с тем, уже в девятой пятилетке в развитии отрасли наметились тенденции объективного характера, существенно снижающие ее эффективность. гало очевидным, что основной прирост потребления газа за счет расширения действующих и строительства новых промышленных объектов происходит в европейской части страны, тогда как интенсивная отработка запасов в девятой пятилетке привела к резкому сокращению добычи газа в этом регионе.

Эти обстоятельства обусловили ускоренные темпы освоения газовых месторождений восточных районов страны, строительство новых мощных газопроводов, рост средней дальности транспорта газа.

Параллельно с увеличением масштабности ЕСГ и усложнением ее структуры имеет место дальнейшее разуплотнение годовых графиков газопотребления, обусловленное следующими основными факторами:

- дальнейшим повышением доли газа в структуре топливо-потребления на нужды отопления;

-- увеличением удельных расходов газа на отопление в расчете на одного жителя, что связано с ростом уровня обеспеченности трудящихся жилой площадью;

- увеличением удельного веса коммунально-бытовых потребителей в суммарном потреблении тепловой энергии.

Исходя из изложенного, при сложившихся тенденциях развития газовой промышленности, следует говорить не только о сохранении, но и о росте актуальности проблемы годичного регулирования неравномерности в газоснабжении как важного фактора повышения эффективности капитальных вложений в развитие отрасли.

Цель работы

Целью настоящих исследований является: дальнейшее совершенствование методов расчета годичного регулирования неравномерности в газоснабжении путем выявления и учета новых факторов, объективно присущих этой проблеме и оказывающих существенное влияние на конечные результаты на стадии планирования оптимального развития отрасли; реализация модели для выявления и последующего анализа тенденций изменения эффективности использования различных средств годичного регулирования в зависимости от исходных условий.

Необходимость учета этих факторов усугубляется рядом усиливающихся тенденций в практике осуществления мероприятий по годичному регулированию неравномерности в газоснабжении,основными из которых являются:

I. Дальнейшее пространственное расширение сети средств регулирования - обусловлено ростом масштабности и усложнением структ^фы газоснабжающих систем.

2„ Совместность средств регулирования, проистекающая из возможности их полной или частичной взаимозаменяемости -обусловлена экономической целесообразностью, а зачастую технической и технологической необходимостью их совместного функционирования.

3. Дальнейшее обоснование и привлечение для целей регулирования новых в отечественной практике средств, отличающихся от существующих рядом особенностей - характером работы, конструкцией, технико-экономическими показателями - обусловлены как более высокой, в определенных условиях, экономической эффективностью их сооружения и эксплуатации, так и ограниченными по ряду объективных причин возможностями обеспечения развития газоснабжающих систем средствами регулирования, аналогичными существующим.

Перечисленные факторы в совокупности с наличием весьма жестких связей между параметрами средств регулирования*, с полной определенностью позволяют утверждать о формировании функциональной системы, призванной повысить экономические показатели добычи и транспорта природного газа в условиях его неравномерного потребления.

Формирование в рамках газоснабжающих систем системы регулирования неравномерности в газоснабжении предполагает необходимость ее изучения как самостоятельного объекта с позиций системного анализа - "комплексного количественного изучения этого множества" / 5 /, с целью оптимального планирования его развития на базе использования формализованных методов.

В соответствии с изложенным, в работе поставлены следующие основные задачи исследования:

I. Анализ принципов совместной работы средств регулиро

I Характер этих связей описан в главах I и 3 вания, промысла и магистрального газопровода; описание внутренних и внешних связей системы регулирования.

2. Анализ экономической сущности формирования оптимальных вариантов годичного регулирования неравномерности в газоснабжении; выявление варьируемых параметров технологической системы добыча-транспорт-регулирование и описание основных принципов построения технико-экономических характеристик ее элементов.

3. Выявление количественных показателей неравномерности потребления, транспорта и добычи газа, способных: адекватно отражать физическую и экономическую сущность неравномерности этих процессов, взаимоувязывать параметры промыслов, газопроводов и средств регулирования с различным характером работы, служить универсальной базой для построения нормативных моделей.

4. Обоснование необходимости использования при расчетах в качестве временного интервала газохозяйственного года взамен календарного; разработка методов определения его начала и продолжительности.

5. Разработка более строгих и универсальных методов измерения параметров средств регулирования на графиках газопотребления криволинейной конфигурации.

6. Построение математической модели задачи оптимизации годичного регулирования неравномерности в газоснабжении для сложных систем регулирования и газоснабжения.

7. Аналитическое исследование модели на примере системы потребитель - ПХГ - газопровод - промысел для определения основных тенденций изменения оптимальных значений параметров элементов этой системы в зависимости от исходных условий.

8. Аналитическое исследование модели для выявления эф

- и— фективности использования свободных мощностей на существующем газопроводе, обусловленных режимом падающей добычи газа, для покрытия пика графика газопотребления,

9. Оптимизация годичного регулирования неравномерности для сложной системы газоснабжения.

Методы исследования

Методологической основой диссертации являются марксистско-ленинская политическая экономия, Программа, решения съездов КПСС и пленумов ЦК КПСС.

Использованы: исследования советских и зарубежных ученых в области регулирования неравномерности в газоснабжении, покрытия графиков электрической нагрузки, расчета регулирования речного стока; методы принятия оптимальных решений, экономико-математического моделирования и системного анализа.

Научная новизна

Благодаря проведенным исследованиям получены результаты, способствующие: решению более сложных задач по проблеме годичного регулирования неравномерности в газоснабжении, повышению точности и научной обоснованности принимаемых решений на стадии планирования перспективного развития газо снабжающих систем,

Бэлее детальное исследование экономических аспектов проблемы способствовало более строгому обоснованию предмета труда, уточнению ряда основополагающих терминов и понятий, выявлению механизма формирования оптимальных вариантов регулирования, что в совокупности должно способствовать углублению экономи

- 12 ческой сущности этой проблемы и однозначности ее трактовки.

Рассмотрены практически все существующие и намечаемые к использованию средства годичного регулирования, которые по своему целевому назначению и технологической возможности совместного функционирования объединены в систему регулирования. Выявлены и описаны ее внутренние и внешние связи.

Показано наличие противоречия между используемыми в настоящее время количественными показателями неравномерности газопотребления и ее физической сущностью. Предложены новые показатели, лишенные указанного недостатка и способные характеризовать неравномерную работу потребителей, промыслов, газопроводов и средств регулирования. На их базе получены балансовые уравнения, описывающие взаимосвязь параметров элементов системы добыча-транспорт-регулирование и способствующие м81тематической формализации задачи в более адекватной реальности постановке.

Выявлена неправомерность использования календарного года в качестве расчетного периода в задачах годичного регулирования неравномерности в газоснабжении. Взамен; предложен газохозяйственный год - по аналогии с водохозяйственным годом, используемым в гидроэнергетике. Разработаны методы определения его начала и продолжительности.

Для измерения параметров средств регулирования на годовых графиках газопотребления криволинейного очертания, применительно к решаемой задаче адаптированы и использованы графический и аналитический методы, используемые« соответственно, в гидро- и электроэнергетике.

Разработана экономико-математическая модель задачи годичного регулирования неравномерности в газоснабжении применительно к сложным системам регулирования и газоснабжения. Проведено ее аналитическое исследование с целью определения основные тенденций изменения оптимальных значений параметров элементов системы добыча-транспорт-регулирование и выявления эффективности использования свободных мощностей на существующих газопроводах, обусловленных режимом падающей добычи, для покрытия пиков графиков газопотребления.

Практическая ценность

Результаты исследований предназначены для определения оптимгшьной структуры и параметров, а также оптимального размещена средств регулирования на стадии разработки генеральных схем и основных направлений развития отрасли. На этой же стадии планирования с учетом обратных связей системы регулирования могут быть уточнены оптимальные величины и направления потоков в ЕСГ и, соответственно, технические решения по промыслам и газопроводам.

Часть разработок - определение начала и продолжительности газохозяйственного года, графический и аналитический методы расчета параметров средств регулирования, - могут быть использованы на стадии проектирования средств регулирования, а также для более точного и обоснованного определения их плановых показателей в процессе эксплуатации.

Благодаря математической формализации и, соответственно, возможности широкой автоматизации расчетов, результаты исследований положены в основу методического обеспечения задачи "Определение необходимого прироста мощностей по подземному хранению газа", решаемой по заданию Госплана СССР и Мингаз-прома в рамках АСПР "Газовая промышленность".

Апробация работы

Результаты исследований были доложены и одобрены:

- на Всесоюзной конференции по перспективам развития трубопроводного транспорта, Киев, 1969;

- на У отраслевой научно-экономической конференции "Итоги работы научно-исследовательских и проектных институтов в области экономики, организации и управления производством в газовой промышленности за 1975-1976 гг. и задачи на перспективу", Москва, 1977.

Ряд разработок отмечен премией имени академика И.М.Губкина и бронзовой медалью ВДНХ СССР.

Некоторые методические вопросы докладывались на заседаниях рабочих групп специалистов стран-членов СЭВ по вопросам планирования перспективного развития газоснабжающих систем (Ереван, октябрь 1976 г., Москва, ноябрь 1977 г., июнь 1978г.).

Проведенные исследования обобщены и представлены в качестве "Временных методических положений по расчету оптимального регулирования сезонной неравномерности в газоснабжении" и приложения к ним "Алгоритмы и программы расчета показателей для построения технико-экономических характеристик средств покрытия сезонных графиков газопотребления"; утверждены Министерством газовой промышленности в качестве инструктивного материала для проектных и научно-исследовательских институтов, занимающихся вопросами планирования оптимального развития газоснабжающих систем; изданы тиражом соответственно в 100 и 140 экземпляров и разосланы заинтересованным организациям.

- 15 -Публикация работы

Поэтапные результаты исследований по диссертации отражены в II научных статьях, опубликованных в отраслевых и академических изданиях.

Объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, списка использованной литературы и приложений; содержит 29 рисунков и 16 таблиц; изложена на 215 страницах машинописного текста, в том числе: рисунки - на 24 стр., таблицы - на 15 стр., список использованной литературы - на II стр.

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", Валесян, Марат Акопович

- 173 -ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Характерное для энергетики неравномерное потребление топлива практически всеми энергогенерирующими установками обусловливает удорожание его себестоимости.

В силу ряда особенностей добычи, транспорта и потребления природного газа отрицательные последствия этого объективного процесса наиболее остро проявляются в газовой промышленности. В результате в рамках более общей проблемы перспективного планирования оптимального развития газоснабжающих систем формируется проблема годичного регулирования неравномерности в газоснабжении, сводящаяся к выбору рациональной структуры рабочих мощностей по покрытию неравномерных графиков газопотребления.

Проведенное в диссертации исследование этой проблемы не претендует на методическую завершенность и полноту охвата всех ее сторон. Выполнен определенный этап актуальной и сложной работы, к которой в настоящее время привлечены значительные силы специалистов; получен ряд результатов, способствующий, на наш взгляд, формированию однозначной трактовки сущности проблемы, единого методического подхода к ее решению,определению круга и сложности возникающих задач и методов их решения, уточнению ряда основополагающих терминов и понятий и, в конечном счете, - повышению точности и научной обоснованности принимаемых решений.

Эти результаты следующие.

I. С целью регулирования (упорядочения) неравномерной работы промыслов и газопроводов, обусловленной неравномерностью газопотребления, уже в настоящее время на практике весьма четко прослеживается тенденция формирования локальных функциональных систем, представляющих собой комплекс технически;«, экономических и организационных мероприятий, со всеми присущими большим экономическим системам свойствами.

Большая народнохозяйственная значимость этих систем, сложность структуры и множественность возможных состояний предопределяют необходимость исследования технико-экономических аспектов их формирования и функционирования и во взаимосвязи с объектом регулирования - структурой и степенью загрузки рабочих мощностей промыслов и газопроводов.

8. Как в настоящее время, так и в обозримой перспективе для развития газовой промышленности СССР характерны дальнейшее усложнение структуры и рост масштабности газоснабжающих систем с тенденцией концентрации объемов добычи газа в отдаленных от основных потребителей восточных районах страны, углубление процесса неравномерного потребления газа за год.

На общем фоне требований об интенсификации производства, при этих тенденциях развития отрасли проблема регулирования неравномерности в газоснабжении, как важный фактор повышения эффективности капитальных вложений в добычу и магистральный транспорт природного газа, приобретает еще большую актуальность.

3. Многообразие средств покрытия графиков газопотребления, наличие жестких функциональных связей между их параметрами, возможность взаимозаменяемости и совмещения ими ряда других функций, обусловливающего весьма выраженные внешние связи, нелинейный характер зависимостей, динамичность процессов, неопределенность и вероятностный характер исходной информации - все это в совокупности формирует весьма сложную планов;/ю задачу, решение которой должно основываться на строгой на;,гчно обоснованной методике. Создание такой методики

- 175 сопршено с преодолением ряда трудностей методического, информационного и вычислительного характера.

4„ В проблеме регулирования неравномерности в газоснабжении основным предметом изучения являются процесс формирования и поведение рабочих мощностей средств покрытия годовых графиков газопотребления. В результате определяющая роль мощностного фактора обусловливает необходимость задания этих графиков суточными расходами потребления.

Такая детализация перспективных графиков представляется наиболее обоснованной и способствующей повышению степени достоверности структуры и величин мощностей по покрытию графиков газопотребления.

5. Особенностью функционирования ряда средств регулирования является наличие двух взаимосвязанных и взаимообусловленных: циклов - соответственно накопления и выдачи топлива потребителям, на протяжении которых формируются величины объемных и мощностных характеристик этих средств. Первый из этих циклов охватывает весенне-летний период, второй - конец данного календарного года и начало последующего.

В результате, при решении задач годичного регулирования неравномерности в газоснабжении, в качестве расчетного периода и взамен календарного года должен быть рассмотрен отрезок времени, охватывающий часть данного календарного года и часть последующего. Этот отрезок времени, по аналогии с водохозяйственным годом, используемым в гидроэнергетике, может быть назван газохозяйственным годом.

Путем использования функциональных связей между паремет-рами средства по циклам его работы определяются начало и продошштельность газохозяйственного года.

Роль последнего - в аспекте степени влияния на результаты решения задачи, - более ощутима при кратко- и среднесрочном планировании.

6. Как и всякий физический процесс, неравномерность в газоснабжении имеет количественную сторону проявления.

Анализ возможностей использования существующих количественные показателей неравномерности выявляет ряд недостатков, ограничивающих их практическое применение.

Прежде всего - это возможность их использования в рамках лишь дескриптивных моделей и весьма ограниченно - в нормативных моделях. Кроме того, являясь результатом неравномерной -работы рабочей мощности, т.е. имея единую физическую природу формирования как в случае потребления, так и в случае добычи и транспорта, тем не менее неравномерность по этим процессам принято характеризовать различными как по содержанию, ч?ак и по составу системами показателей. При этом ряд из них носит противоречивый характер, представляясь неадекватным са/щности процесса неравномерности.

Предложенная в диссертации система показателей практически лишена указанных недостатков. В ее основу положены натуральные величины, по причине которых и вокруг которых формируется проблема неравномерности в газоснабжении.

Этими величинами являются: недогруженная часть рабочей мощности - интенсивность неравномерности; соответствующее т снижение выработки этой мощности - объем неравномерности.

7. Криволинейный характер годовых графиков газопотребления, являющихся базой формирования значений параметров средств их покрытия, предопределяет значительные технические трудности при определении значений этих параметров и, соот

I В случае потребления - снижение потребления.

- 177 ветственно, необходимость разработки соответствующих методов их расчета.

Однако наличие определенной общности в задачах регулирования неравномерности в газоснабжении и регулирования речного стока позволяет при некоторой модификации использовать детально разработанные методы гидроэнергетики для решения задач газовой промышленности. В частности, для этих целей успешно могут быть применены графические методы, в интерпретированном виде основанные на построении интегральных или разностных интегральных кривых расходов подачи и потребления газа за газохозяйственный год.

Полной математической формализации расчетов удается достичь при аналитическом описании годовой кривой расходов газопотребления, построенной по продолжительности. При этом в качестве аппроксимирующей зависимости успешно могут быть использованы соотношения, применяемые в энергетике для описания кривых электрической нагрузки и речного стока.

Использованную в работе для этой цели зависимость отличают в:омпактность, возможность получения на ее базе удобных аналитических соотношений для определения значений искомых параметров и проведения в последующем исследований и методами математического анализа.

8. При рассмотрении всего крута задач по перспективному планированию оптимального развития газоснабжающих систем в качестве иерархической структуры, включающей в том числе и задачу годичного регулирования неравномерности в газоснабжении, формализованное представление последней в итоге сводится к задаче математического программирования с нелинейным целевым функционалом - минимум приведенных затрат на добычу, транспорт газа и регулирование неравномерности. Ограничениями модели являются: уравнения балансов объемов неравномерности потребления, добычи, транспорта и работы средств регулирования на участках газопроводов, характеризующихся различной схемой соединения; граничные условия изменения значений варьируемых параметров, обусловленных экзогенными и эндогенными факторами.

Результатом решения задачи является оптимальное значение: суточной производительности каждого промысла, диаметра и суточной пропускной способности каждого участка газопровода, объема и производительности каждого средства регулирования; из заданных мест возможного размещения ПХГ - наиболее рациональное; из сосредоточенного в одном месте конечного числа средств регулирования - их оптимальный состав.

9». В аспекте выявления свойств разработанной математической модели, способных определить характер и содержание последующих циклов процесса формирования экономической задачи, упрощение объекта моделирования до уровня элементарной системы потребитель - ПХГ - газопровод-промысел позволяет исследовать и установить наиболее устойчивые свойства этой системы и зон их проявления.

Под влиянием ряда исходных условий - объемов добычи и транспорта газа, степени неравномерности газопотребления и дальности транспорта, - по мере роста значений этих факторов четко прослеживается формирование трех зон оптимального сочетания значений искомых параметров:

I зона - для покрытия пика графика газопотребления наиболее эффективными являются рабочие мощности промыслов и газопроводов;

П зона - наиболее эффективны варианты сочетания мощностей промыслов, газопроводов и средств регулирования;

- 179

Ш зона - пик графика газопотребления эффективнее покрывать только мощностями средств регулирования.

Нормирование последней зоны, где, по существу, имеют место варианты полного годичного регулирования неравномерности, происходит под влиянием исходных условий, характеризующихся наибольшей масштабностью. Исходя из этого, и для ЕГС с ее уровнями добычи и транспорта, протяженностью газопроводов и степенью неравномерности газопотребления, наиболее эффективным следует считать стремление к максимально возможной равномерной загрузке мощностей промыслов и газопроводов с отведением функций покрытия пика графиков газопотребления средствам регулирования.

Учет этого положения на дальнейших циклах экономической постановки и математической формализации задачи будет способствовать сокращению ее размерности и сужению области допустимых решений.

Математическая модель оптимизации системы потребитель-ПХГ-газопровод-промысел может иметь и сугубо практическое приложение - при проектировании отдельных газопроводов, работающих по аналогичной технологической схеме.

10. При дальнейшем анализе математической модели задачи, в части уточнения состава переменных и соотношений между ними, выявляется технологическая возможность использования для покрытия пика годовых графиков газопотребления свободных мощностей существующих магистральных газопроводов, обусловленных режимом падающей добычи газа.

При этом практической реализации этого мероприятия должен сопутствовать ряд вынужденных дополнительных мер, обеспечивающих трансформацию режима добычи газа в обусловленный неравномерностью газопотребления режим транспорта. Среди этих

- 180 мер наиболее экономичным является создание ПХГ на истощающемся месторождении, т.е. в начале существующего газопровода.

Однако и с учетом затрат на создание ПХГ на месторождении использование свободных мощностей существующего газопровода для покрытия пика графика газопотребления оказывается более эффективным, чем, например, создание ПХГ в водоносных пластах в районе узла потребления.

Естественно, что указанные функции по преобразованию вынужденного режима добычи газа в обусловленный неравномерности) потребления режим транспорта такие хранилища могут выполнять до тех пор, пока возможен отбор газа из месторождения. После истощения месторождения эти хранилища могут служить в качестве регулятора неравномерности потоков газа обратного направления. Поэтому создание ПХГ на истощающемся месторождении следует рассматривать лишь в качестве дополнительного подспорья при обосновании опережающих темпов развития этого типа хранилищ по сравнению с другими, а не в качестве альтернативы.

II. Наличие в сложных системах газоснабжения естественных этапов, представленных в данном случае так называемыми характерными звеньями, обусловливает аддитивность целевой функции задачи и возможность применения для ее численного решения метода динамического программирования.

Проведенные этим методом оптимизационные расчеты для системы, состоящей из подземных газохранилищ, линейной и разветвляющейся комбинаций участков газопроводов, способствуют доказательству реализуемости модели и для более сложных систем газоснабжения.

Полученное оптимальное решение о полном годичном регулировании неравномерности является новым подтверждением вывода

- 181 о целесообразности покрытия в масштабных системах пика графиков газопотребления средствами регулирования, с обеспечением равномерной загрузки рабочих мощностей промыслов и газопроводов.

Представляется, что полученные результаты по разработке научно обоснованной методики оптимизации годичного регулирования неравномерности в газоснабжении должны способствовать большей конкретизации предмета исследования, перенося акцент на выбор оптимального состава и размещения средств регулирования,, Параллельно с этим более четко обозначается состав и содержание последующих этапов исследований.

В их числе можно отметить:

1. Выявление сущности и форм сопряжения проблем регулирования неравномерности и обеспечения надежности систем газоснабжения.

2. Выявление сущности и форм сопряжения задачи регулирования неравномерности и резервирования с задачей потоко-распределения в системах газоснабжения.

3. Дальнейшее обоснование критериальных свойств рассматриваемой системы и применение метода многоцелевой оптимизации / 20 /.

4. Решение задачи в динамической постановке, обеспечивающей учет в оптимальном плане развития систем регулирования и резервирования взаимосвязи (преемственности) между годами планируемого периода.

5. Учет неопределенности и вероятностного характера исходной информации.

К особенностям проведенных исследований следует отнести практически полную формализованность расчетов и, следовательно, возможность их широкой автоматизации. Последнее обстоятельетво способствует внедрению задачи в разрабатываемую ныне автоматизированную систему плановых расчетов отрасли-АСПР-"Газовая промышленность".

Отдельные положения разработок могут быть использованы при составлении ТЭО проектных вариантов строительства ПХГ и другие средств регулирования.

Кроме всего, результаты исследований могут способствоI вать успешному решению проблемы учета режимных факторов при определении замыкающих затрат на природный газ.