Определение объема оперативного резерва газа в ПХГ

Объем оперативного резерва газа в ПХГ вычисляют по формуле:

V _О = V _Р + V_Х + V _А + V _РН + V _Э,

где V _Р – объем резерва газа для регулирования неравномерности в газоснабжении;

V _Х - о бъем резерва газа для покрытия дополнительного расхода газа на отопительные нужды при наступлении аномально холодных зим;

V _А – объем резерва газа для компенсации аварийных недопоставок;

V _РН – объем резерва газа для оперативного реагирования на всплески и провалы в газопотреблении (рыночный резерв);

V _Э – объем резерва газа для обеспечения надежности экспортных поставок газа.

2.1.1. Определение объема резерва газа
для регулирования неравномерности в газоснабжении

Резерв газа для регулирования неравномерности в газоснабжении является одной из основных составляющих общего объема активной емкости ПХГ, которая формирует определяющее условие его размещения. Для определения объема неравномерности газопотребления на рассматриваемую перспективу необходимо составить режимы газопотребления на основе годовых объемов газопотребления и коэффициентов неравномерности. Режим газопотребления представляет собой хронологическую последовательность суточных либо месячных расходов газа за год (рис. 8).

Рис. 8. Дискретный хронологический график газопотребления (пример)

Рис. 9. Годовой график газопотребления по продолжительности (пример): q _max, q _ср, q _min – параметры графика газопотребления
по продолжительности, соответственно максимальный, средний
и минимальный расходы потребления; V _ПХГ, q ₀, – параметры ПХГ,
соответственно объем, производительности по отбору и закачке;
q _т – пропускная способность газопровода

В проектной практике в равной степени используются как хронологические графики, так и кривые по продолжительности. Использование первых целесообразно в тех случаях, когда решаемая задача требует строгого учета и планирования режима работы ПХГ. Представление графиков газопотребления в виде кривых по продолжительности является более удобным, так как они легче поддаются описанию.

Для оценки неравномерности газопотребления используется интегральный показатель объема неравномерности газопотребления. Данный показатель отражает глубину процесса неравномерного газопотребления и определяется как сумма расходов потребления, превышающих уровень среднемесячного газопотребления:

V _н = (q _i^* – q _ср),

где q _ср – среднемесячные расходы газа, м³;

q _i ^* – расходы газа, превышающие среднемесячное потребление за год, м³;

Т _н – период времени, за который q _i ^* превышает q _ср.

2.1.2. Определение объема резерва газа
для покрытия дополнительного расхода газа на отопительные нужды при наступлении аномально холодных зим

Резерв газа на холодные зимы создается в качестве дополнительного объема активного газа в ПХГ для покрытия пиковых расходов на отопительные услуги при поступлении холодных зим с температурами наружного воздуха, более низкими, чем это определено по среднемноголетним данным. Объем резерва рассчитывается по методике, описанной в СТО Газпром 056-2009 «Основные положения по расчету и управлению резервами газа в подземных хранилищах».

При проведении перспективных расчетов резерв дополнительного объема газа при наступлении холодных зим вычисляется по упрощенной формуле:

,

где – величина, на которую следует повышать объем газа на регулирование неравномерности, необходимый для покрытия пиковых расходов газа на случай наступления холодных зим.

На основании ранее проведенных исследований при уровне обеспеченности 95 %, К _Х принимается равным 0,2.

2.1.3. Определение объема резерва газа
для компенсации аварийных недопоставок

Аварийный резерв газа определяется на основании действующих методических положений путем разбиения рассматриваемого газопровода на участки (УГ). В качестве последних рассматриваются газопроводы, расположенные между двумя узлами (потребителями и точками схода и разветвлений). Каждый УГ характеризуется индивидуальным набором основных параметров (протяженностью, пропускной способностью, числом ниток), определяющим величину аварийной недопоставки газа.

Объем аварийного резерва газа в подземных хранилищах для компенсации аварийных недопоставок вычисляется по формуле:

V _Aj = q _j × a_j × T _j × L _j,

где V _Aj – объем аварийной недопоставки газа j -го участка газопровода, м³;

q _j – суточная пропускная способность j -го участка газопровода, м³/сут;

a_j – коэффициент снижения пропускной способности j -го участка газопровода, обратно пропорционален числу ниток (a_j = );

n _j – число ниток газопровода;

T _j – среднее время аварийного состояния j -го участка газопровода за год, зависящее от диаметра рассматриваемого участка газопровода, сут/тыс. км год;

L _j – протяженность j -го участка газопровода в однониточном исполнении, тыс. км.

Опыт эксплуатации подземных и наземных газопроводов позволил установить частоту возникновения аварий и время их ликвидации в зависимости от возраста, диаметра и других эксплуатационных характеристик газопровода. Для газопроводов диаметром 1020–1420 мм среднее время ликвидации аварий составляет 1,8–3,0 сут/тыс. км год. Тогда объем недопоставок газа УГ, технологически связанного с системой средств, может быть определен по формуле:

V _a = .

Учитывая возможность привлечения других видов топлива, необходимый объем газа для компенсации аварийных недопоставок газа может составить:

V _ар = V _a(1 – j₃),

где φ₃ – коэффициент замещения природного газа другим видом топлива.

2.1.4. Определение объема резерва газа
для надежности экспортных поставок

Объем резерва газа в подземных хранилищах для обеспечения надежности экспортных поставок определяется по вышеизложенной схеме. Как правило, экспортер гарантирует бесперебойную поставку газа на государственную границу. Неравномерная поставка газа в режиме, удобном для импортера, обеспечивается на основе взаимной договоренности сторон. Объем газа, необходимый для обеспечения режимной поставки газа на экспорт, удобной для импортера, определяется при заключении контракта на поставку либо на основании ретроспективной информации.

Для укрупненных расчетов объем аварийного резерва для обеспечения надежности экспортных поставок рекомендуется принимать равным 1,5 % от экспортного потока газа за год.

2.1.5. Определение объема резерва газа
для надежности спотовых операций

Объем рыночного резерва газа в подземных хранилищах определяется на основе опыта либерализации газового рынка в качестве определенной доли от объема продаж (потребления) газа по формуле:

V _рн = K _рн × Q _п ,

где Q _п – объем газопотребления рассматриваемого региона, м³;

K _рн – коэффициент, определяющий долю рыночного резерва газа в объеме газопотребления рассматриваемого региона.

Рыночный резерв газа в подземном хранилище предназначен для повышения маневренности системы при колебаниях спроса на газ с учетом конъюнктуры рынка, что обусловливает многоцикличность режима работы хранилища, высокие темпы объемов отбора и закачки газа.