VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

 Принятая в 2001 году концепция энергосбережения ОАО «Газпром» на 2001–2010 годы определила потенциал энергосбережения на указанный период в объеме 17 млн т условного топлива (т.у.т.).

За минувшее десятилетие ОАО «Газпром» сэкономило 29,8 млн т.у.т. топливно‑энергетических ресурсов, в том числе – 25 млрд м³природного газа и около 3 млрд кВт∙ч электроэнергии. Основная экономия (более 85 %) была получена в сфере транспортировки газа. Экономический эффект от проведенной работы составил 24,4 млрд руб.

Значительного превышения этого показателя удалось достичь как благодаря реализации мероприятий непосредственно по энергосбережению, так и за счет выполнения программ ОАО «Газпром» по реконструкции, модернизации и капитальному ремонту оборудования.

Наибольший энергосберегающий эффект был достигнут за счет работы в этом направлении ООО «Газпромтрансгаз Волгоград», ООО «Газпромтрансгаз Екатеринбург», ООО «Газпромтрансгаз Санкт-Петербург», ООО «Газпромтрансгаз Ставрополь», ООО «Газпромтрансгаз Югорск», а также ООО «Газпромдобыча Надым» и ООО «Газпромдобыча Ямбург».

При этом экономия в транспортировке газа была обеспечена, в основном, за счет внедрения специальной техники и оборудования для выполнения технологических операций, ремонта газопроводов без потери газа, а также благодаря использованию энергоэффективной техники на компрессорных и газораспределительных станциях и линейной части газопроводов.

Обеспечить экономию энергоресурсов в добыче газа позволило внедрение новых технологий испытания и ремонта скважин, современных газоперекачивающих агрегатов, а также установок очистки газа и новых технологий его утилизации.

В декабре 2010 года в ОАО «Газпром» приняты концепция энергосбережения и повышения энергоэффективности на период 2011–2020 годов и программа энергосбережения и повышения энергоэффективности на 2011–2013 годы.

Основной задачей компании является максимальная реализация потенциала энергосбережения во всех видах деятельности и, как следствие, снижение техногенной нагрузки на окружающую среду. Задача будет решаться путем применения инновационных технологий и оборудования, а также совершенствования управления энергосбережением. Потенциал энергосбережения в 2011–2020 годах определен в 28,2 млн т.у.т.

Целевыми показателями энергетической эффективности на период 2011–2020 годов установлено снижение удельных расходов природного газа на собственные нужды – не менее 11,4 % (при этом минимальный уровень ежегодной экономии природного газа на собственные нужды должен составлять 1,2 %), сокращение выбросов парниковых газов – не менее 486 млн т в эквиваленте СО₂.

Для достижения данных показателей ОАО «Газпром» продолжит использование апробированных энергосберегающих технологий и оборудования.

В частности, при транспортировке газа планируется расширять применение труб большого диаметра с внутренним гладкостным покрытием, специальной техники для выполнения технологических операций и ремонта объектов газотранспортной системы (ГТС) без потерь газа, энергоэффективного оборудования для линейной части ГТС, компрессорных и газораспределительных станций, а также программно-вычислительных комплексов для моделирования и оптимизации режимов работы ГТС.

При добыче газа ОАО «Газпром» продолжит активное применение новых технологий испытания и ремонта скважин, более совершенных газоперекачивающих агрегатов на дожимных компрессорных станциях. Будет активизирована работа по оптимизации режимов эксплуатации газовых промыслов и применению электростанций для собственных нужд с экономичным расходом топлива.

В области переработки газа, конденсата и нефти ОАО «Газпром», в числе прочего, продолжит реконструкцию и модернизацию технологического оборудования, а в сфере подземного хранения газа – совершенствование рабочих режимов эксплуатации подземных хранилищ газа (ПХГ).

Компания также продолжит проведение НИОКР и внедрение инновационных технологий, которые могут дать значительный эффект экономии энергоресурсов на собственные нужды. Среди основных направлений – эффективное использование низконапорного газа, получение жидких топлив из попутного нефтяного газа, использование возобновляемых источников энергии, утилизация тепла отходящих газов газотурбинных установок.

Расчеты по удельному расходованию энергии

Рассмотрим транспорт различного углеводородного сырья (УВС) одного и того же количества, на одинаковое расстояние, например, 1000 т УВС на расстояние 100 км. Анализ проводится для нефти, природного газа, газового конденсата (ГК) или сжиженного природного газа (СПГ). Удельный расход энергии будет определяться затраченной мощностью для транспорта одного и того же количества УВС в кВт∙ч/млн м³ или кВт∙ч/тыс т.

Расчеты по удельному расходованию энергии при транспорте УВС в различном состоянии представлены в таблице 1.

Таблица 1. Сравнительные удельно-энергетические характеристики при транспорте УВСв различном состоянии

УВС	Плотность УВС, кг/м3	Удельный расход энергии, %
Нефть	900	3,9
ГК; СПГ	500	7,0
Природный газ	0,72	100

Расчеты показывают, что удельный расход энергии снижается в 26 и в 14,3 раза при транспорте, соответственно нефти и газового конденсата по сравнению с транспортом того же количества природного газа. При расчетах приняты технические характеристики типовых перекачивающих агрегатов для транспорта сравниваемых видов УВС.

Расчеты показывают целый ряд других преимуществ. Так, при транспорте УВС, включая и СПГ, многократно снижаются металлозатраты наряду со снижением расхода энергии (см. таблицу 1) по сравнению с транспортом природного газа; улучшается экология. Следует отметить также, что для режима охлаждения и сжижения газа создаются более благоприятные условия в северных районах страны по сравнению с южными районами.

В мировой практике получил распространение транспорт сжиженных газов с помощью метановозов. Так, азиатские, африканские страны, в частности, Алжир, с помощью морских метановозов транспортируют СПГ в США, Японию и т.д. Это удается благодаря развитой соответствующей холодильной технике.

К вопросам энергосбережения и модернизации трубопроводной системы

Рост энергозатрат в нефтепроводном транспорте закономерен с ростом добычи и увеличения объемов перекачки нефти. Необходимо отметить, что в соответствии с гидравлическими законами при транспортировке нефти по трубопроводу удельный расход электроэнергии, потребляемой на перекачку нефти, тыс кВт·ч/млн т∙км, рассчитывается по формуле

,

где G – грузооборот по нефтепроводу,

К – постоянная величина для данного нефтепровода.

Таким образом, при увеличении грузооборота нефти удельный расход электроэнергии в принципе не может уменьшаться, а будет возрастать пропорционально грузообороту в степени 1,75.

Если не внедрять энергосберегающие мероприятия, то при увеличении планового валового грузооборота нефти по системе магистральных нефтепроводов ОАО «АК Транснефть» удельный расход электроэнергии должен увеличиться. Поэтому ОАО «АК Транснефть» разработана и реализуется Программы энергосбережения, при реализации которой в 2011 году достигнута экономия электроэнергии 314 млн кВт·ч, на 2012 год запланирована экономия 368 млн.кВт.ч.

Трубопроводный транспорт является комплексным потребителем электроэнергии. Первым и основным источником энергозатрат являются электродвигатели насосов. На магистральных нефтепроводах (МН) для привода основных и подпорных насосов применяются синхронные электродвигатели нормального исполнения типа СТД и взрывозащищенные типа СТДП, а также асинхронные электродвигатели. Для обеспечения оптимальных режимов эксплуатации нефтепроводов и параметров технологического процесса, и, соответственно, сокращения затрат электроэнергии, требуется регулирование по частоте вращения насосных агрегатов и внедрение частотно-регулируемых электроприводов (ЧРП) для насосов МН. При реализации проектов строительства ТС ВСТО-I и ВСТО-II уже применены электродвигатели ведущих компаний мира АВВ и Сименс с использованием частотно-регулируемых приводов, а также российских производителей с к.п.д. не менее 96,7 %. Ряд российских заводов-изготовителей электроприводов уже откликнулся на обращение Компании о создании отечественного высоконадежного ЧРП.

В рамках программы инновационного развития Компания ужесточает требования к электродвигателям и проводит их модернизацию. Техническими требованиями Компании увеличен межремонтный ресурс для асинхронных и синхронных электродвигателей на 270 % в 2011 году по сравнению с 2010 годом, который теперь составляет 63000 часов вместо нормы 17000 часов в 2010 году. Планами технического перевооружения и ремонта ОАО «АК «Транснефть» в период до 2017 года предусматривается замена отработавших свой нормативный срок 429 шт. электродвигателей насосов.

Основная часть потребляемой электроэнергии расходуется на преодоление силы гидравлического сопротивления в трубопроводах. Поэтому снижение коэффициента гидравлического сопротивления в трубопроводах является основной научной проблемой в трубопроводном транспорте. ОАО АК «Транснефть» реализуется программа исследований по данному направлению для магистральных нефтепродуктопроводов применением различных присадок и методов воздействия на перекачиваемую среду. Реализация программы позволит выполнить импортозамещение дорогостоящих присадок зарубежных производителей, применение которых повышает производительность транспортировки до 30 % и снижает электропотребления приводов насосов до 40 %. Для решения указанного вопроса применяется также регулярная очистка нефтепроводов специальными очистными устройствами.

Важную роль в вопросе энергосбережения играют оптимизация и расчет режимов перекачки по системе нефтепроводов (оптимальное число включенных насосных агрегатов на насосных станциях), выполняемые специальной диспетчерской службой.

И, наконец, о насосах. Экономичность работы насосного оборудования определяется значением КПД в процессе эксплуатации. До недавнего времени в России не было заводов‑изготовителей, которые производят магистральные насосы. ОАО АК «Транснефть» вынуждено было закупать насосы за рубежом, а именно на Украине (ОАО «Сумский завод «Насосэнергомаш») и в Великобритании (Sulzer Pamps Ltd).

Качество, затраты электроэнергии, характеристики и сроки поставки этих насосов не в полной мере удовлетворяли требованиям ОАО АК «Транснефть». Так фактические показатели работы основных магистральных насосов типа НМ отличаются от паспортных характеристик и КПД в среднем на 1…6 %. Смонтированные на насосных станциях ВСТО-1 насосы «Зульцер» имели ряд заводских дефектов литья корпуса, некачественную обработку плоскости основного разъема насоса и ряд недостатков при эксплуатации оборудования в зимний период.

Поэтому Компанией организована разработка новых отечественных насосов. В 2010 году ОАО АК «Транснефть» завершена разработка первого отечественного магистрального нефтяного насоса на подачу 7000 м³/час совместно с предприятием Федерального космического агентства «Турбонасос». Всего за 2011 год на производственных объектах Компании внедрены 16 магистральных насосов новой конструкции, включая 2 новых насосных агрегата НММ-1250-400-2УХЛ4 для ОАО «АК Транснефтепродукт».

Транспортировка нефти и нефтепродуктов (показатели за 2014 год)

В 2014 году по магистральным нефтепродуктопроводам прокачано 478,4 млн тонн нефти и 31,5 млн тонн нефтепродуктов.

Пропускная способность нефтепровода ВСТО на участке Тайшет – Сковородино (ВСТО-1) увеличена с 50 до 58 млн тонн в год, что позволит транспортировать в Китайскую Народную Республику 20 млн тонн нефти в год.

Развитие газовой отрасли. Основные показатели газовой отрасли за 2014 год

В 2014 году объём добычи газа составил 640,3 млрд м³ (–4 % к уровню 2013 года). На внутренний рынок поставки газа составили 454,6 млрд м³ (–0,5 % к уровню 2013 года). Поставки газа на экспорт (включая экспорт СПГ) составили 181,1 млрд м³ (–10,9 % к уровню 2013 года).

По информации ОАО «Газпром»:

– уровень газификации природным газом на 1 января 2015 года составил 65,3 %;

– объём инвестиций в газификацию природным газом – 28,8 млрд рублей.

Библиографический список

1. http://www.gazprom.ru/nature/energy-conservation/

2. http://www.ptechnology.ru/Science/Science33.html

3. http://www.pipeline-science.ru/news/2012-02-24/40.htm

4. http://government.ru/dep_news/17748/

Код для цитирования: Скопировать