Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Фурман И.Я. Регулирование неравномерности газопотребления

.pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
10.98 Mб
Скачать

Т а б л и ц а 1 Классификация отраслей промышленности в зависимости от сезонности

Отрасль и подотрасль пр омыш ленности

Электроэнергетика В том числе: теплоэнергетика гидроэнергетика

Топливная промышленность: . . . .

нефтедобывающая

нефтеперерабатывающая

г а з о в а я

уг о л ь н а я торфяная

Че р н а я м е т а л л у р г и я

Х и м и ч е с к а я и нефтехимическая . . Машиностроение и металлообработка Лесная, деревообрабатывающая и цел

люлозно - бумажная В том числе: лесозаготовки

деревообрабатывающая целлюлозно - бумажная

Промышленность строительных мате риалов

Втом числе:

ки р п и ч н а я цементная

Стекольная и фарфоро-фаянсовая . .

Ле г к а я промышленность

Втом числе:

текстильная

швейная кожевенная, м е х о в а я и обувная . .

Пи щ е в а я промышленность

Втом числе:

са х а р н а я

мясная маслосыродельная и молочная . . .

рыбная

Отрасли,

Отрасли, где сезонные факторы

оказывают влияние

где отсут­

 

 

 

ствует

 

 

на

влияние

на

на

характер

сезонных

характер

условия

потребле­

факторов

поступле­

производ­

ния про­

 

ния сырья

ства

дукции

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

X

 

 

 

X

 

 

 

X

 

 

 

X

X

 

 

X

 

 

 

X

 

 

 

X

 

 

 

X

 

X

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

X

X

X

 

 

X

 

 

 

X

X

 

 

X

X

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

X

 

 

 

X

 

 

 

X

X

 

по регулированию сезонности поставки сырья или сбыта про дукции.

Кроме классификации производств в зависимости от сезоннообразующих факторов, могут быть выделены отрасли, где производ­ ство протекает непрерывно, но имеет колебания по периодам года, и отрасли, где производство носит прерывный характер. Такое деление в известной степени предопределяет и характер проблем, которые необходимо решить в связи с сезонностью отраслей народ-

10

ного

хозяйства. Эти

проблемы

можно, на наш взгляд, расчленить

на две группы.

 

 

К

первой группе

относятся

мероприятия по ликвидации либо

смягчению сезонности как непосредственно в процессе производства, так и при поставке сырья, либо потреблении готовой продукции.

Ктаким мероприятиям относятся внедрение прогрессивной техники

итехнологии, интенсификация производственных процессов, исполь­ зование заменителей. Существенное значение имеют также коопери­ рование и комбинирование сезонных производств.

Вторая группа проблем, связанных с сезонностью, охватывает мероприятия по обеспечению возможности подачи потребителем необходимых им в любой период времени объемов той или иной продукции в условиях неравномерного характера процессов произ­ водства либо потребления.

Дело в том, что в ряде случаев, несмотря на мероприятия по лик­ видации либо смягчению сезонных колебаний, они остаются все же довольно значительными. Кроме того, как уже было отмечено, в сфере потребления имеются объективные факторы, которые будут увеличивать сезонные колебания потребления продукции некоторых добывающих и перерабатывающих отраслей.

Во всех указанных выше случаях речь может идти не о ликвида­ ции сезонности или ее смягчении, а о регулировании сезонных про­ цессов в отдельных отраслях промышленности. Понятие регули­

рования широко

используется в кибернетике и является одним

из существенных

моментов в обеспечении нормального функциони­

рования сложных динамических систем. Под регулированием в ки­ бернетике понимается действие, с помощью которого в условиях взаимных отклонений элементов системы взаимосвязь между этими

элементами

удерживается в

рамках допустимого диапазона

[1 I і .

В связи с возникновением экономической кибернетики понятие

регу­

лирования

было перенесено

на сложные

экономические

системы.

В нашу

задачу не входит рассмотрение

вопроса о всех

аспектах

регулирования сложных экономических систем. Можно лишь отме­ тить, что регулирование экономических явлений, вызываемых сезон­ ностью, является, на наш взгляд, одним из этих аспектов. Регули­

рование

сезонных

процессов в народном хозяйстве осуществляется

за счет

создания

системы запасов и резервов.

2. НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОЕ З Н А Ч Е Н И Е П Р О Б Л Е М Ы Р Е Г У Л И Р О В А Н И Я НЕРАВНОМЕРНОСТИ Г А З О П О Т Р Е Б Л Е Н И Я

За последние годы в связи с значительным развитием газовой промышленности нашей страны одной из наиболее острых проблем развития отрасли стала проблема неравномерности газопотребления.

1 Имеется и другое определение понятия регулирования экономических систем. В [2] по этому вопросу сказано, что регулирование — выбор метода

устранения в деятельности системы отклонений', превысивших меру регламен­

тации.

11

Этот вопрос в общеэкономическом плане — часть более широкой народнохозяйственной проблемы влияния сезонности на эффектив­ ность капиталовложений. Неравномерность газопотребления и во­ просы обеспечения бесперебойной подачи газа в этих условиях являются также частью общей задачи повышения надежности топ­ ливо- и энергоснабжения.

Как известно, имеется несколько направлений,

 

по которым

ве­

дутся работы в области повышения

эффективности

капиталовложе­

ний в

топливную

промышленность.

В газовой промышленности

к

ним относятся вопросы выбора оптимальных направлений

подачи

газа, эффективности технического прогресса в

добыче и

транс­

порте газа, определение наиболее рациональных,

с

экономической

точки

зрения,

параметров

газовых

промыслов

и

магистральных

газопроводов

и

т. д. В

этом смысле газовая

промышленность

мало чем отличается от других отраслей, где вопросы эффектив­ ности капиталовложений рассматриваются в годовом разрезе. Одна­ ко имеются некоторые отрасли, где важное значение имеют воп­ росы наиболее рационального использования основных фондов в

рамках одного и того

же календарного

года. К таким

отраслям

относится и

топливная

промышленность

нашей

страны.

 

' Сезонные

колебания

спроса специфически

присущи

топливной

промышленности на всех стадиях ее развития. Коренное изменение структуры топливного баланса значительно обострило эту проб­ лему.

Неравномерный во времени характер потребления топлива может вызвать:

недоиспользование основных фондов шахт и промыслов; недогрузку транспортных средств при достатке топлива потреби­

телю.

 

 

 

Так как добыча топлива (кроме торфа) не носит сезонного

харак­

тера,

неравномерность его потребления должна регулироваться

путем

создания сезонных запасов топлива.

 

 

Во всех этих звеньях: добыче, транспорте и хранении — при

повышении в топливном балансе доли высокоэкономических

видов

топлива (нефти и особенно природного газа) значительно

возрастают

затраты, связанные с сезонным характером потребления

определен­

ной части топлива. Это объясняется несколькими обстоятельствами. Как известно, добыча и транспорт жидкого и газообразного топлива отличается высокой капиталоемкостью. К тому же пере­ качка газа, а также в значительной степени и жидкого топлива ведется по специализированным видам транспорта — газопроводам и трубопроводам, недоиспользование которых нельзя компенсиро­

вать перевозками других видов грузов.

Более сложной также стала задача складирования сезонных запасов топлива.

В прошлые годы при доминировании в топливном балансе твер­ дого топлива с проблемой создания специальных сезонных складов для его хранения сталкивались редко. Большое число мелких и сред-

12

них предприятий, небольших котельных хранили сезонный запас угля непосредственно на производственной территории, приспосо­ бив ее под хранение с минимальными затратами (бетонирование площадок, устройство навесов и т. д.).

Поэтому в прошлом регулирование значительной неравномер­ ности потребления топлива требовало небольших затрат, довольно

простых

технических решений и поэтому

серьезно

во

внимание

не принималось.

 

 

 

 

 

 

Правда, следует отметить, что при хранении угля на

открытых

бетонированных

площадках иногда

имеют место

существенные

потери,

связанные со

смерзанием и

самовозгоранием

твердого

топлива.

Учет этих потерь не велся,

так

что оценить их количе­

ственно довольно

трудно.

 

 

 

 

По мере увеличения в топливном балансе доли газа и мазута

возникла

необходимость

регулировать

неравномерность

топливо-

потребления за счет создания специальных хранилищ. При этом для регулирования потребления мазута кроме хранения его в прин­ ципе можно использовать хранение угля на угольно-мазутных электростанциях.

Для регулирования потребления газа необходимо создавать газо­ хранилища. При использовании буферных потребителей для регули­ рования газопотребления необходимо создание угольных складов либо мазутных емкостей. Хранение мазута и особенно газа — тех­ нически гораздо более сложная задача, чем хранение угля. Для хранения мазута требуются значительные металловложения, а хра­ нение газа в районе крупных газопотребляющих центров требует наличия соответствующих водоносных структур, которые встре­ чаются далеко не всегда. Все эти обстоятельства делают проблему хранения мазута, и особенно rasa, немного более сложной, чем

хранение угля.

 

 

 

 

Необходимо отметить, что в перспективе проблема неравномер­

 

ности топливопотребления

станет

еще более острой. Это связано

со следующими

факторами:

 

 

 

увеличением

удельного

веса

коммунально-бытовых потребите-

,

лей в суммарном потреблении тепловой энергии; дальнейшим изменением структуры расхода топлива на отопи­

тельные нужды в сторону повышения доли нефти и газа (в табл. 2 приводятся данные об изменении структуры потребления тепловой энергии);

увеличением удельных расходов топлива на отопление в расчете на одного жителя, что связано с намеченным ростом уровня обеспе­ ченности трудящихся жилой площадью.

В табл. 3 приводятся аналогичные данные по динамике топливопотребления котельных по видам топлива.

Приведенные в табл. 2 и 3 данные подтверждают изложенные выше соображения о факторах, которые в перспективе будут способ­ ствовать значительному росту неравномерности топливопотребления и созданию значительных запасов топлива для ее регулирования.

13

 

 

 

 

Структура

потребления

тепловой

энергии

Т а б л и ц а

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Годы

 

 

 

 

Наименование

 

Единица

 

 

 

 

 

 

 

 

измерения

1965

 

1970

1975

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Теплопотребление

 

 

 

млн .

Г к а л

1493

 

2020

2650

 

В том числе

централизовааное

м л н .

Г к а л

720

 

1105

1650

 

Тепло,

расходуемое

в

промышлен­

 

 

 

 

 

 

 

 

ных,

районных

и

мелких

отопи­

млн.

Г к а л

435

 

635

930

 

тельных

котельных

,

 

 

 

Удельный

вес

централизованного

 

%

 

 

 

 

 

теплоснабжения

 

 

 

 

 

48,3

 

54,7

62,0

 

Удельный вес жилищно - коммуналь ­

 

%

 

 

 

 

 

 

ных

н у ж д в

общем

расходе тепла

 

 

29,2

 

31,4

35,1

 

 

 

 

 

 

 

Топливный баланс

котельных

 

Т а б л и ц а

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Годы

 

 

 

 

Вид

топлива

 

 

 

1965

 

 

1970

 

1975

 

 

 

 

млн.

доля,

млн.

доля,

млн.

доля,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т . у . т .

%

т . у . т .

%

т.у.т.

%

 

У г о л ь

 

 

 

 

 

 

38

42,3

39

 

31,0

47

26,5

 

П р и р о д н ы й

газ

 

 

 

17

18,9

25

 

19,9

33

18,6

 

 

 

 

27

30,0

55

 

43,7

92

52,0

 

 

 

 

 

 

 

 

8

8,8

7

 

5,4

5

2,9

 

 

 

 

 

 

 

 

90

100,0

126

100

177

100

 

Рассматривая вопрос о специфике сезонных колебаний в топливноэнергетических отраслях, необходимо отметить еще один важный момент.

Выше приводилось определение сезонности как хозяйственного явления, в соответствии с которым под нею понимают периодически повторяющиеся регулярные внутригодовые колебания. Однако в топ­ ливно-энергетических отраслях кроме циклических внутригодовых колебаний существуют циклические колебания с более широкой амплитудой, так называемые многолетние колебания, т. е. откло­ нения от средних данных за многолетний период наблюдений, имею­ щие место в определенные годы. Такие колебания присущи темпе­ ратурам наружного воздуха (следовательно, и расходам топлива на отопительные нужды), а также водности рек, что приводит к мно­ голетним колебаниям выработки гидроэнергии.

В силу указанной выше специфики наряду с необходимостью сезонных запасов топлива климатические колебания требуют соз-

14

дания системы резервов топлива либо мощностей по его добыче и транспорту и производству электроэнергии. Кроме того, в электро­ энергетике в силу специфики производства практически все проблемы сезонности решаются только за счет создания резервов мощностей.

Таким образом, в топливно-энергетических отраслях проблема сезонного регулирования и проблема создания необходимых резервов находятся в тесной связи и взаимозависимости. Этому способствует также то обстоятельство, что основные методы регулирования и ре­ зервирования в топливно-энергетической промышленности совпадают по своему вещественному составу.

Выше было показано, какое важное значение приобретает проб­ лема регулирования неравномерности топливопотребления для раз­ вития всего топливо-энергетического хозяйства. Особенно велико влияние неравномерности на темпы развития и экономические пока­ затели газовой промышленности.

В этой отрасли проблема неравномерности превратилась в один

из основных

факторов, влияющих на уровень темпов развития.

Как известно,

за последние годы прирост добычи газового топлива

несколько снизился.

В первую очередь, здесь влияют объективные причины, связан­ ные с перемещением основных районов добычи газа на восток страны и трудностями освоения этих районов. В известной степени здесь сказывается и влияние недостаточной отрегулированности газоснаб­

жения.

 

В связи с увеличением использования газа

на отопительные

и коммунально-бытовые нужды неравномерность

газопотребления

из года в год возрастает. Переход на пятидневную неделю увеличил амплитуду недельных колебаний. И, наконец, уменьшение среднего коэффициента сменности предприятий привело к росту внутрисуточных колебаний газопотребления. В этих условиях развитие подзем­ ного хранения газа как основного метода регулирования на совре­ менном этапе несколько отстает от бурных темпов роста объемов , добычи и потребления газа у нас в стране. Неравномерность газо- і потребления, кроме влияния на общие темпы развития отрасли, существенно отражается на использовании пропускной способности s магистральных газопроводов.

При перспективном и текущем планировании развития отрасли металл на трубы выделяется планирующими органами из расчета максимального использования пропускной способности газопроводов с учетом оптимальных параметров. В этих условиях уровень исполь­ зования пропускной способности газопроводов также становится важным фактором, определяющим темпы развития отрасли.

Проведенные расчеты показывают, что при полной загрузке газопроводов по системе Северный Кавказ — Центр можно было бы дополнительно передать в 1970 г. 2,4 млрд. м 3 газа, по системе Буха­

ра — Урал — 2,8

млрд.

м3 ,

по

газопроводам Джаркак—Бухара—

Ташкент — 0,7

млрд.

м 3 ,

по

газопроводу Шебелинка—Днепро­

петровск— Одесса — 0,5

млрд. м 3

газа и т. д.

15

Сезонные колебания транспорта газа по

Годы

Показатели

I

I I

I I I

IV

V

 

 

 

1966

Транспорт газа, млрд . м 3

10,4

9,6

10,5

9,5

8,7

 

Коэффициент

сезонной

1,04

0,96

1,05

0,95

0,87

 

неравномерности

 

 

 

 

 

1967

Транспорт газа, млрд. м 3

11,5

10,5

11,8

10,8

10,2

 

Коэффициент

сезонной

1,04

0,95

1,06

0,97

0,92

 

неравномерности

 

 

 

 

 

1968

Транспорт газа, м л р д . м 3

13,6

12,7

13,1

12,1

11,0

 

Коэффициент

сезонной

1,12

1,05

1,08

1,00

0,91

1969

неравномерности

 

 

 

 

 

Транспорт газа, млрд . м 3

14,4

13,1

13,9

13,1

12,4

 

Коэффициент

сезонной

1,11

1,01

1,07

1,01

0,95

 

неравномерности

 

 

 

 

 

1970

Транспорт газа, млрд . м 3

15,5

14,1

15,3

13,9

12,8

 

Коэффициент

сезонной

1,09

0,89

1,08

0,98

0,90

неравномерности

В табл. 4 приводятся данные о сезонных колебаниях транспорта газа по магистральным газопроводам Мингазпрома СССР в прошлой пятилетке. Из таблицы видно, что неравномерность эксплуатации газопроводов в настоящее время даже повысилась по сравнению с предыдущими годами и является сейчас одной из основных причин недодачи народному хозяйству газового топлива.

Устранение влияния неравномерности газопотребления позво­ лило бы не только увеличить объемы подачи газа народному хозяй­ ству и более полно использовать основные фонды газовой промыш­ ленности, но дало бы возможность намного улучшить техникоэкономические показатели их эксплуатации.

В табл. 5 приводится расчет, который показывает, на сколько снизилась бы себестоимость транспорта газа по газопроводам Мин­ газпрома СССР в 1970 г. при их равномерной загрузке в течение всего года.

Сезонные колебания транспорта газа по газопроводам не пол­ ностью отражают колебания газопотребления, так как в опреде­ ленной степени неравномерность снижается за счет подачи газа потребителям-регуляторам, в роли которых выступают обычно элек­ трические станции. Однако и использование этого метода регулиро­ вания сопряжено сейчас со значительными трудностями. Дело в том, что в связи с увеличением доли нефти в топливном балансе выросли абсолютные размеры неравномерности потребления жидкого топлива, что касается в первую очередь электрических станций. Даже на крупных конденсационных станциях, работающих в базисе графика нагрузки, потребление мазута в летнее время снижается. На ТЭЦ потребление жидкого топлива носит ярко выраженный сезонный

16

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 4

магистральным газопроводам за 1966—1970 гг.

 

 

 

 

Месяцы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Всего

V I

V I I

V I I I

I X

X

 

X I I

за год

9,5

9,9

9,1

9,4

10,5

10,8

11,9

119,8

0,95

0,99

0,91

0,94

1,05

1,08

1,19

 

9,8

10,2 -

10,8

10,8

11,7

12,0

12,7

132,9

0,88

0,92

0,97

0,97

1,05

1,09

1,14

 

10,7

10,7

10,8

11,1

12,7

13,0

14,2

145,7

0,88

0,88

0,89

0,92

1,05

1,07

1,17

 

11,6

11,6

11,6

11,8

13,7

14,0

15,0

156,2

0,89

0,89

0,89

0,91

1,05

1,08

1,15

 

12,3

12,5

12,9

13,3

15,1

13,5

16,9

170,2

0,87

0,88

0,91

0,94

1,06

1,09

1,19

 

характер. Рост объемов сезонной неравномерности потребления жидкого топлива потребовал увеличения емкостей мазутных хра­ нилищ сверх размеров, установленных для нормативных его запасов.

Однако использование электростанций в качестве потребителейрегуляторов в условиях необходимости соблюдения равномерной

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 5

Расчет возможного снижения

себестоимости

транспорта газа

при устранении влияния

сезонной

неравномерности газопотребления

 

 

(по уровню

1970 г.)

 

 

 

 

 

 

 

 

Условные данные

 

 

 

 

Фактические

при полном

 

Наименование

 

 

использовании

 

 

 

данные

пропускной

 

 

 

 

 

 

способности

 

 

 

 

 

 

газопроводов

З а т р а т ы

на транспорт газа,

млн. руб . :

 

15,2

16,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

79,1

86,2

 

 

 

 

 

13,8

15,0

 

 

 

 

 

46,1

46.1

 

 

 

 

163,4

163,4

 

 

 

 

 

34.6

346

 

 

 

 

352,2

361,9

Объем

транспортируемого

товарного

газа,

 

186,0

 

 

 

 

170,2

Себестоимость транспорта газа, руб . /10 000 мз

20,7

19,5

* С учетом разности в отборе и закачке газа в подземные хранилища .

2 Заказ 203'5

(

. . 17

загрузки нефтеперерабатывающих заводов также связано с созда­ нием в летнее время (в период работы электростанций на газе) сезон­ ных запасов мазута, для чего требуются необходимые емкости. Следовательно, в последние годы неравномерность потребления газо­ вого топлива накладывается на неравномерность потребления жидкого топлива и усугубляет последнюю.

Таким образом, в настоящее время проблема неравномерности газопотребления перерастает в проблему неравномерности всего топливопотребления. Решение этой проблемы имеет важное значение не только для газовой промышленности, но и для всего топливноэнергетического хозяйства страны.

Г л а в а I I

АНАЛИЗ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ РЕЖИМОВ ГАЗОПОТРЕБЛЕНИЯ

1. ВИДЫ К О Л Е Б А Н И Й Г А З О П О Т Р Е Б Л Е Н И Я И ИХ ПОКАЗАТЕЛИ

Общепринятой стала точка зрения, в соответствии

с которой

при проектировании систем дальнего

транспорта

газа

необходимо

в числе факторов, характеризующих

перспективу

газопотребления

в том или ином районе, обязательно определить ее возможную нерав­ номерность по категориям потребителей и в целом по району. Как будет показано ниже, проблема регулирования неравномерности в подавляющем большинстве случаев решается путем нахождения оптимального состава средств регулирования. Такая оптимизация, дающая существенный народнохозяйственный эффект, может быть проведена лишь тогда, когда с достаточной достоверностью сделан прогноз характера неравномерности потребления в районе, в который намечается подача газа, и определены основные параметры этой неравномерности.

Отсюда становится ясным, что проблема прогнозирования харак­ тера колебаний потребления газа на перспективу имеет важное значение.

Это прогнозирование должно опираться на четкую методологи­ ческую основу, дающую возможность для условий газоснабжения различных районов страны и отраслевой структуры газопотре­ бления применить одни и те же методы расчета, дающие сопоста­ вимые результаты.

Прежде чем перейти к методам прогнозирования режимов потре­ бления газа, остановимся кратко на классификаии колебаний газо­ потребления и их показателях. Это необходимо сделать потому, что имеются различные подходы как к сути вопроса, так и в термино­

логии.

 

 

 

Предлагаются

следующие классификация и

терминология ко­

лебаний расхода газа 1 :

 

 

сезонные — по

месяцам года;

 

внутримесячные — в рабочие сутки месяца;

 

внутринедельные — в

пределах недельного

цикла;

внутрисуточные — по

часам суток.

 

1 У к а з а н н а я группировка

колебаний газопотребления аналогична класси ­

фикации и терминологии, применяемой в энергетике.

 

2*

 

 

19

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ