Введение…………………………………………………………….....……….....11
1. Объект и методы исследования………………………………………......13
1.1 Анализ систем электроснабжения в нефтегазовой отрасли…………….....13
1.2 Автономные источники электроэнергии на предприятиях нефтегазовой
отрасли……………………………………………………………………….……16
1.2.1 Дизельные электростанции…………………………………………….......17
1.2.2 Газовые электростанции…………………………………………………...19
1.2.3 Газопоршневые электростанции………………………………………......24
1.2.4 Газотурбинные электростанции...................................................................26
1.2.5 Блочно-модульное исполнение автономных электростанций...................28
2. Расчеты и аналитика.....................................................................................29
2.1 Определение расчётной нагрузки Крапивинского нефтяного
месторождения в целом.........................................................................................29
2.1.1 Картограмма и определение центра электрических нагрузок...................33
2.1.2 Выбор числа и мощности трансформаторов цеховых подстанций..........37
2.2 Система внешнего электроснабжения Крапивинского месторождения.....40
2.2.1 Централизованное электроснабжение.........................................................40
2.2.2 Автономное электроснабжение....................................................................49
2.2.3 Расчет статической устойчивости нагрузки, заданной эквивалентным
асинхронным двигателем......................................................................................70
2.2.4 Расчет статической устойчивости нагрузки, заданной эквивалентным
асинхронным двигателем в минимальном режиме нагрузок.............................75
2.2.5 Применение программного комплекса RastrWin для расчетов и анализа
установившегося режима энергосистемы ...........................................................79
3 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и
ресурсосбережение................................................................................................83
3.1 Оценка и анализ данных по основным экономическим показателям
внедряемых на предприятии проектов................................................................83
3.1.1 Расчет инвестиций........................................................................................83
3.1.2 Амортизация основных фондов..................................................................87
3.1.3 Расчет стоимости затрат..............................................................................8810
3.1.4 Определение ставок дисконтирования......................................................94
3.2 Расчет экономических показателей .........................................................96
3.3 Анализ чувствительности проектов.............................................................101
3.3.1 Влияние инвестиций на ЧПС...................................................................101
3.3.2 Влияние ставки дисконтирования на ЧПС...............................................102
3.3.3 Влияние стоимости электроэнергии на ЧПС 1........................................103
3.3.4 Влияние доли заемного капитала на ЧПС...............................................104
3.3.5 Влияние штрафных санкций за сжигание ПНГ на ЧПС..........................105
В диссертации рассмотрена технико-экономическая оценка
централизованной и автономной систем электроснабжения в нефтегазовой
отрасли. Внедрена автономная система электроснабжения блочно-модульного
типа для оптимизации энергосистемы и утилизации попутного нефтяного газа.
В диссертации исследуется техническая методология выбора питающей
линии, главной понижающей подстанции, газотурбинных установок блочномодульного исполнения для выработки электроэнергии.
Кроме того, предоставляется объяснение основных параметров
экономической модели, таких как стоимость инвестиций, издержек
технического обслуживания на установленное оборудование. Новая
внедренная система электроснабжения была сравнена с централизованной
системой с использованием экономических критериев: чистая приведенная
стоимость, минимальная цена на электроэнергию в обоих вариантах. Анализ
чувствительности был выполнен на основе параметров, которые оказывают
наиболее существенное влияние на изменение ЧПС: стоимость инвестиций,
ставка дисконтирования, цена на электроэнергию, доля внешнего
финансирования, штрафы за сжигание попутного нефтяного газа.
Ключевые слова: электроснабжение, нефтегазовая промышленность,
попутный нефтяной газ, централизованные и автономные энергетические
системы, экономическое обоснование проекта, анализ чувствительности.
Объектами исследования является в представленной работе являются
электротехнические системы предприятий нефтегазовой промышленности с
непрерывными технологическими процессами, модульные электроустановки
и системы электроснабжения.
Область применения: предприятия нефтегазовой отрасли,
месторождения по добыче нефти и газа, обработке нефти и газа.
Введение
В диссертации рассмотрена технико-экономическая оценка
централизованной и автономной систем электроснабжения в нефтегазовой
отрасли, а именно на Крапивинском месторождении. Внедрена автономная
система электроснабжения блочно-модульного типа для оптимизации
энергосистемы и утилизации попутного нефтяного газа. В диссертации
исследуется техническая методология проектирования внешней системы
электроснабжения, выбора газотурбинных установок блочно-модульного
исполнения для выработки электроэнергии.
Проблема интеграции в использовании природных ресурсов, включая
энергетические ресурсы, является актуальной и важнейшей проблемой для
экономики страны в контексте устойчивого развития. Этот вопрос полностью
применяется к экономическому сектору энергоресурсов, где доминирующая
роль принадлежит отраслям добычи углеводородов.
Высокий уровень добычи нефти и газа сопровождается их
нерациональным использованием, когда производственные предприятия
обращают внимание только на товарный продукт или товарный выпуск, тогда
как вторичный выпуск, в частности, попутного нефтяного газа, используется
неэффективно. Неэффективное использование недр в процессе добычи нефти
обусловлено устареванием организационных и технологических процессов и
несовершенством экономического анализа. Учитывая, что система
электроснабжения является важной частью процесса разработки и
эксплуатации нефтяных месторождений, она оказывает значительное влияние
на энергетические и экономические показатели промышленности. Поэтому
актуальной задачей является повышение эффективности системы
электроснабжения с экономической точки зрения.
Недостаточная степень использования попутного нефтяного газа была
вызвана отсутствием жестких регулирующих механизмов и незначительными12
санкциями за загрязнение окружающей среды. Необходимый уровень
утилизации нефтяного газа достигает 95%, в соответствии с
правительственными постановлениями Правительства Российской Федерации.
С 2014 года увеличение штрафов за сжигание попутного нефтяного газа (ПНГ)
сверх нормы заставляет нефтегазовые компании более тщательно управлять
утилизацией ПНГ. Более того, к 2020 году повышающий коэффициент
штрафных санкций при сжигании более пяти процентов добытого попутного
нефтяного газа будет составлять 25. Некоторые отечественные нефтяные
компании уже достигли требуемого показателя на определенных
месторождениях, но на большинстве нефтяных месторождений вопрос решен
не полностью. Одним из способов решения проблемы является использование
нефтяного газа для производства электроэнергии на нефтяном месторождении.
Согласно вышеизложенному, автономная система электроснабжения
должна быть реализована для оптимизации энергосистемы и использования
попутного нефтяного газа, в сравнении с централизованной системой
электроснабжения. Такой способ увеличения коэффициента использования
попутного нефтяного газа может одновременно решить по меньшей мере два
вопроса: высокие штрафы за сжигание попутного газа и энергоснабжение
промышленности с высокой надежностью и энергоемкостью.
Абрамович Б. Энергоснабжение нефтегазовых предприятий: учебное
пособие. Санкт-Петербург: СПб, 2008.
[2] Климова Г. Энергосбережение на промышленных предприятиях:
учебное пособие. Томск: ТПУ, 2014.
[3] Niemi S. Survey of modern power plants driven by diesel and gas engines.
Finland: Espoo, 1997.
[4] Портал данных «The shift project». Доступно на: http://www.tsp-dataportal.org
[5] Meherwan P. Gas Turbine Engineering Handbook. Fourth edition. UK:
Elsevier 2012.
[6] Sheldrake A. Handbook of electrical engineering: for practitioners in the
oil, gas, and petrochemical industry. England: WILEY, 2003.
[7] BPC Group. Энергетика и электротехника для нефтегаза. Москва:
Power Systems, 2010.
[8] Правила устройства электроустановок. Новосибирск: Sib. Publishing
house, 2009.
[9] Сумарокова Л. Электроснабжение промышленных предприятий.
Томск: TPU, 2012.
[10] РЕП Холдинг. Газотурбинные электростанции на базе газовых
турбин мощностью 16 МВт. Санкт-Петербург: РЕП, 2015.
[11] Министерство энергетики Российской Федерации. Доступно на:
http://minenergo.gov.ru
[12] International Energy Agency. Key world energy statistics. Paris: IEA
2016.
Доступно на: http://www.iea.org/statistics
[13] Филлипов A. Попутный нефтяной газ нужен России. Москва:
Neftegas.RU, 2013.54