CC BY
82
ШЕСТОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УКЛАД: МЕХАНИЗМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
13-14 ноября 2015 г.
УДК 621.311
ПРОГРАММНЫЙ ПРОДУКТ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ВЫБОРА ОБЪЕДИНЕННОЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ДЛЯ МЕСТОРОЖДЕНИЙ МОРСКОГО БАЗИРОВАНИЯ
Г. В. Мальгин, О. А. Вейнблат, А. А. Зябкин
Выбор способа обеспечения объектов нефтяного хозяйства электрической энергии связан с многофакторным анализом и рассмотрением нескольких различных вариантов в процессе технико-экономического обоснования.
Целесообразность повышения надежности электроснабженияместорождений разработка которых ведется с Блок кондукторов (морского базирования), экономия людских и материальных ресурсов при разработке, модернизации и увеличении имеющегося потенциала инфраструктур наделяет особой важностью технико-экономический анализ принимаемых решений.
Блок-Кондукторы (рис.1) предназначены для бурения и эксплуатации куста нефтяных скважин. В состав верхнего строения блок-кондукторов входят эксплуатационный, жилой комплексы и автономная дизельная электростанция до 0,35 МВт, 0.4 кВ.
Рисунок 1. Блок-Кондуктор морского базирования
Географически морские объекты расположены в отдаление от берега. В большинстве своем морские объекты месторождений расположены отдельно на собственных опорных основаниях, но существуют и объединенные комплексы. Особенностью некоторых месторождений являются большие площади расположения морских объектов и в этой связи повышенные расстояния между объектами накладывают дополнительные требования к качеству электроэнергии на месторождении.
Оценка экономической эффективности применения системы ЭС
Оценка экономической эффективности производится при сопоставлении вариантов технических решений. Такие расчеты могут осуществляться по минимуму приведенных затрат, которые представляют собой сумму текущих издержек и единовременных инвестиций, приведенных к годовой размерности в соответствии с установленным нормативным коэффициентом [1, 2]:
Ct + Ät • Et = min. (1)
Где Ci - текущие издержки сравниваемых вариантов;
Ki - единовременные затраты сравниваемых вариантов;
Ен - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений.
Для варианта электроснабжения от энергосистемы можно записать следующее выражение:
ЕН ' (КЛЭП + ККТП + Ц ЛЭП + ЦКТП ) + СЛЭП + СКТП + ЦЭЭ,
где Eн - нормативный коэффициент эффективности;
КЛЭП, ЦЛЭП - единовременные вложения в оборудование и строительство линий электропередачи;
ККТП, ЦКТП - единовременные вложения в оборудование и строительство КТП; CЛЭП, CКТП - годовые издержки, связанные с эксплуатацией ЛЭП, КТП; ЦЭЭ - стоимость приобретенной энергии от энергосистемы.
Для варианта электроснабжения от автономного источника (1) примет вид:
ЕН • (КЭС + ЦЭС ) + СЭС + ЦТ 5
где КЭС, ЦЭС - единовременные вложения в оборудование и строительство ЭС; СЭС - годовые издержки, связанные с эксплуатацией ЭС; ЦТ - стоимость топлива.
Программная реализация алгоритма оценки
Приняв за основу вышеуказанную методику, авторами был разработан программный продукт для оценки экономической эффективности выбора объединённой схемы электроснабжения морских нефтяных месторождений. С помощью программного продукта возможно, используя первичную информацию об объекте электроснабжения, получить приведенные показатели экономической эффективности, которые в последствие могут быть использованы для обоснования варианта электроснабжения:
- автономное электроснабжение объектов;
- электроснабжение объектов месторождения с берега, по подводному кабелю;
- электроснабжение объектов месторождения от централизованной платформы, по подводному кабелю.
Анализ результатов расчета
Программный продукт для оценки целесообразности выбора объединенной схемы электроснабжения для
месторождений морского базирования
Рисунок 2. Схематичный план расположения платформ морского базирования нефтяного
месторождения
Необходимо отметить тот факт, что выбор варианта, методом приведенных затрат, нуждается в осмыслении величины, на которую отличается этот показатель в сравниваемых вариантах. Если величины автономного и централизованного вариантов отличаются менее чем на 10%, то выбор нельзя признать корректным ввиду того, что обычная точность исходных данных для технико-экономических расчетов лежит в доверительном диапазоне ±10%. Если один вариант экономичнее другого не более чем на 10%, то их следует признать равно экономичными. В этом случае выбор следует дополнить другими критериями, например, минимумом капиталовложений, минимальной материало-, энерго- или трудоемкостью, мобильностью, надежностью электроснабжения и операционных затрат. [1,3,4].
На примере месторождениях, разрабатываемых во Вьетнаме возможна организация единой электроэнергетической системы для электроснабжения всех существующих потребителей без увеличения генерирующих мощностей (рис. 2).
Максимальное снижение напряжения на самой удаленной платформе не превышает 10%, а увеличение напряжения, вследствие регулировки на первичных обмотках трансформаторов, не превышает 6%, что соответствует допустимым значениям по качеству электроэнергии.
Применение программного продукта
Анализ целевой функции (1), с учетом принятых допущений, показывает, что при вариант автономного электроснабжении морских объектов существенно проигрывает централизованной системе с учетом затрат на ГСМ (дизельное топливо для работы дизель генераторов), затраты на подачу газа (на газовые турбогенераторы), услуги ПОСОМ, затраты на содержание персонала, обслуживание дизель генераторов, накладные расходы.
Электроснабжение от централизованной энергетической платформы по подводным кабелям, напротив, имеет минимальные эксплуатационные затраты «ЭЗ», по годам эксплуатации, и разовые «КЗ», капитальные затраты, на приобретение необходимого оборудования.
Уменьшение эксплуатационных затрат связано со следующими принципиальными факторами:
- значительно меньшая стоимость топлива (попутного газа) и масла для энергоагрегатов;
- уменьшение затрат на текущий ремонт;
- снижение расходов на содержание обслуживающего персонала,
- уменьшение платы за электроэнергию.
Кроме того, выбор варианта объединённой схемы электроснабжения морских нефтяных месторождений основан на требованиях по обеспечению:
- повышения надежности электроснабжения месторождений;
- экономии людских ресурсов при разработке месторождений путем внедрения магист-рально-радиальной системы электроснабжения объектов по подводному кабелю от централизованных энергетических платформ;
- экономии материальных ресурсов при разработке месторождений путем перевода генерирующих мощностей на централизованные платформы с использованием попутного газа.
Таким образом, при с применением разработанного программного продукта к дальнейшему рассмотрению при проектировании может быть рекомендован вариант электроснабжения от централизованных энергетических платформ по подводным кабелям.
На месторождениях (рис. 2) целесообразно применение электроснабжения морских объектов от централизованных платформ по подводным кабелям по магистрально-радиальной схеме. При этом:
- централизованное электроснабжение позволяет использовать попутный газ и существенно снизить эксплуатационные расходы при разработке месторождения,
- применение оборудования и кабелей на напряжение 22 кВ, позволяет выполнить электроснабжение с приемлемым качеством электроэнергии, используя существующее кабе-леукладочное оборудование.
Оценка экономической эффективности схемных решений может быть востребована на различных этапах решения задач электроснабжения:
1. Предпроектная проработка.
2. Проектирование.
3. Исследование и при необходимости модернизация существующих систем.
4. Оценка инвестиционной привлекательности проектов.
В представленном виде инструмент позволяет производить экспертную оценку вариантов, одним из которых является схема автономного электроснабжения, организованная на дизельных энергоблоках.
ЛИТЕРАТУРА
1. Архипова О. В. Экономическая модель определения условий эффективного применения децентрализованной схемы электроснабжения северо-запада ХМАО / Архипова О. В., Зябкин А. А., Ремизов П. Н. //Сборник научных трудов по материалам международной научно-практической конференции «Перспективные инновации в науке, образовании, производстве и транспорте '2011». Том 6. Технические науки, Менеджмент и маркетинг. - Одесса: Черноморье, 2011. - 91.
2. Инструкция по определению экономической эффективности капитальных вложений в строительстве [Текст]: СН 423-71: утв. гос. комитетом СССР по делам строительства от 31.03.71: ввод. в действие с 01.07.71. - М.: 1971. - 28 с.
3. Самсонов В. С. Экономика предприятий энергетического комплекса [Текст]: учеб. для вузов / В. С. Самсонов, М. А. Вяткин; - М.: Высш. шк., 2003. - 416 с.
4. Мальгин Г. В. Опыт применения технических мероприятий повышения энергоэффективности в электрических сетях Тагринского нефтяного месторождения ОАО «Варье-ганенефть» / Г. В. Мальгин, А. В. Вейнблат // Культура, наука, образование: проблемы и перспективы: Материалы II Всероссийской научно-практической конференции. - Нижневартовск: Изд-во Нижневарт. гос. ун-та, 2013. Ч. V. - С. 74-78.
