Файл: Экономика газовой промышленности..pdf

низких уровнях оптимизации единого топливно-энергетиче­ ского хозяйства, скажем, при разработке энергетических ба­ лансов промышленных предприятий.

В данной главе излагаются методы математического мо­ делирования и решения только одной из отраслевых систем, а именно газоснабжающей, поэтому не существует строгого доказательства того, что полученные на модели решения пол­ ностью увязываются с развитием всех подсистем топливноэнергетического хозяйства. Тем не менее, проводимые на этой модели многовариантные расчеты позволяют опреде­ лить тенденции в степени устойчивости и особенностях га­ зоснабжения отдельных потребителей в перспективном пе­ риоде, перераспределение потоков газа на территории рес­ публики во временном разрезе, рациональные варианты ре­ гулирования сезонной неравномерности в газопотреблении, степень загрузки отдельных участков газопроводов и т. д.

В общей постановке задача комплексного распределения потоков газа между промышленными процессами, т. е. задача, которая должна решаться в модели развития систе­ мы газового хозяйства УССР, заключается в совместном определении параметров газоснабжающей системы при усло­ вии максимизации суммарного народнохозяйственного эф­ фекта, получаемого в результате применения газа в промыш­ ленных процессах вместо энергоносителя т-го вида.

В процессе формализации задачи перспективного распре­ деления потоков природного газа между отдельными кате­ гориями потребителей должны учитываться основные этапы функционирования газового хозяйства от добычи до использо­ вания газа в энерготехнологической установке. При этом в единую систему газового хозяйства республики включа­ ются: а) система внутренних и внешних источников газа; б) система магистральных газопроводов; в) система подзем­ ных хранилищ газа; г) система распределительных газопро­ водов; д) система потребителей газа.

Каждый из этапов функционирования системы характе­ ризуется определенными условиями, которые учитываются при математическом моделировании задачи типом вводимых ограничений. Материальные затраты, связанные с осуще­ ствлением каждого этапа, учитываются в функционале ма­ тематической модели, на который накладывается требование максимизации или минимизации.

В соответствии с изложенным критерием оптималь­ ности данной системы ^служит . максимальный народнохо­

246

зяйственный эффект, получаемый за счет распределения при­ родного газа между определенными категориями потреби­

телей. • Исходя из возможности применения различных энерго­

носителей в промышленных процессах, этот эффект для /-й обобщенной группы потребителей измеряется путем сопо­ ставления затрат варианта использования т-го энергоноси­ теля (по всему технологическому циклу) и варианта исполь­ зования природного газа. Обозначив базисный вариант использования потребителем т-го энергоносителя индексом т, а вариант использования тем же потребителем природно­ го газа индексом г, получим в общем виде выражение для измерения удельного эффекта от применения газообраз­ ного топлива

кз;+ з£ер+ з;

A3УД ■

стральный транспорт т-го энергоносителя, руб/m уел. те, Зр т — удельные приведенные затраты на распределительный

транспорт т-го энергоносителя, рубіт уел. те, рт — норма расхода т-го энергоносителя на единицу продукции /-й категории потребителей, т уел. т.Іед. пробе, 3*и— удель­

ные приведенные затраты (без топливной составляющей)

3£—удельные приведенные затраты на добычу газа, рубіт уел.

удельные приведенные затраты на хранение газа, рубіт уел. те, 3£ т — удельные приведенные затраты на транспорт

газа по распределительным сетям, рубіт уел. те, т]г — об­ щий коэффициент, учитывающий потери газа при добыче, хранении и транспорте до потребителя; рг — норма рас­ хода газа на единицу продукции /-й категории потребителей, т уел. т.Іед, пробе, 3£и— удельные приведенные затраты

247

(без топливной составляющей) на производство единицы продукции в /-й категории потребителей при использовании природного газа, руб.Іед. прод.

В зависимости от того, какие варианты использования энергоносителей рассматриваются для каждой категории потребителей, выражение (9-1) видоизменяется и в каждом случае конкретизируется.

Общим при сопоставлении вариантов с индексами т и г является необходимость учета затрат по всему технологи­ ческому циклу, характерному для данного варианта и рас­ сматриваемой категории потребителей. При сопоставлении технико-экономических показателей вариантов по выра­ жению (9-1) должны выполняться следующие основные требования: 1) каждый из вариантов использования энер­ гоносителей должен рассматриваться в оптимальных для него условиях; 2) варианты для каждой /-й группы потре­ бителей должны быть сопоставимы.

Для выполнения первого требования каждый из вариан­ тов использования энергоносителей в промышленном про­ цессе должен рассматриваться при соблюдении всех воз­ можных условий эксплуатации оборудования, позволяющих снизить энергетические и неэнергетические затраты на про­ изводство конечной продукции. Для выполнения второго требования при использовании любого энергоносителя в промышленном процессе необходимо соблюдать следую­ щее основное условие: народное хозяйство должно получить заданное количество продукции заданного ассортимента и требуемого качества.

В качестве базисных энергоносителей т-го вида для от­ дельных категорий потребителей в задаче рассматриваются такие виды топлива (энергии), которые наряду с природным газом широко используются в настоящее время в конкрет­ ных энерготехнологических процессах или являются пер­ спективными с точки зрения их применения в этих процес­ сах в будущем. К этим энергоносителям в задаче отнесены донецкий уголь и продукты его переработки, мазут, электро­ энергия, промышленные газы.

Определив для большинства потребителей базисный ва­ риант использования конкретного энергоносителя, преобра­

248

Обозначив в выражении (9-2) первое слагаемое через A3', получим окончательную общую формулу представления оце­ нок функционала модели

АЗУД= A3' — т]г (Згд+ Згы 7+ З хг + Згр т) руб/m уел. т. (9-3)

Для учета экономических показателей, входящих в вы­ ражения (9-1) — (9-3) на территории республики выделя­ ются определенные территориальные районы размещения источников, потребителей и объектов хранения природно­ го газа. Внутри каждого такого района единичные потре­ бители газа объединяются в конкретные группы по призна­ ку общности влияния применяемого энергоносителя на экономику промышленного процесса. Каждая из таких обоб­ щенных групп выступает в математической модели в ка­ честве единого потребителя газа.

С учетом особенностей функционирования газового хо­ зяйства математическая модель задачи распределения ре­ сурсов природного газа на формальном языке описывается следующим образом:

24»

где ir£i, jr £ /, Г (+ '.

(9-11)

где tV (4 jr 6 /> C 6 7'-

В формулы введены следующие обозначения параметров: і — множество источников производства природного газа; / — множество обобщенных групп потребления газа; і' — множество объектов хранения газа; г — множество газо­

проводов магистральной и распределительной сети; а] — наличие ресурсов газа в і-м источнике в весенне-летний период; а}1— наличие ресурсов газа в і-м источнике в осен­

ію «зимний период; а,і — активная емкость і -го подземно­ го хранилища газа; Ь/ — годовая расчетная потребность в газе /-й обобщенной группы потребителей; qr — пропуск­ ная способность г-го газопровода; tx t2— временная про­ должительность соответственно весенне-летнего и осеннезимнего периодов; хцг — объем газа, который получает /-я обобщенная группа потребителей из і-го источника по г-му газопроводу в весенне-летний период; уцг — объем газа, который получает /-я обобщенная группа потребителей из і-го источника по г-му газопроводу в осенне-зимний пери­ од; Zi-jr — объем газа, который получает /-я обобщенная группа потребителей из і-го пункта хранения по г-му га­ зопроводу в осенне-зимний период; щ-г — коэффициент, учитывающий потери газа при добыче и транспортировании

250