Особенности газопотребления калининградской области

Газ является наиболее важной составляющей в покрытии региональных потребностей в энергии [1-11].

В Калининградскую область газ идет по транзитному трубопроводу «Минск-Вильнюс-Каунас-Калининград». Подача газа в Калининградскую область очень сильно зависит от отбора газа потребителями Белоруссии и Литвы, потому что именно через территории этих стран проходит трасса единственной нитки газопровода. Помимо этого, необходимо отметить, что температуры воздуха на территории Калининградской области, в Литве и на северо-западе Белоруссии практически совпадают, а из этого следует, что пики газопотребления указанных районов зачастую приходятся на одно и тоже время. Так как Калининградская область находится в концевой части газопровода, то максимум неравномерности подачи газа приходится на ее долю. Транзитный газопровод выполнен лишь из одной нитки труб, соответственно, любая авария по его трассе приводит к прекращению подачи газа в область, и сбою работы системы газоснабжения. Эти факторы обусловили строительство в Калининградской области системы подземного хранения газа в поселке Романово. В данном хранилище уже построено и функционируют два резервуара для закачки, отбора и хранения газа, а планируется запустить пять [1].

В сфере топливопотребления Калининграда газ составляет около 52 %. Что касается затрат на различные виды топлива в регионе, то на долю каменного угля приходится около 19%, на мазут и дизельное топливо – 29,5 %, природный газ – 50 % [2].

В Калининградской области сложился газораспределительный комплекс. В нем присутствуют газопроводы высокого, низкого давления, газораспределительные станции. Дальнейший рост промышленного производства, увеличение сельскохозяйственного производства тесно связаны с поставками природного газа на предприятия. Это может привести к снижению издержек и повышению энергоэффективности производственных процессов [4].

Газификация Калининградской области не полная, хотя проходит достаточно хорошими темпами. Например, в 2012 г. природным газом пользовалось почти 60 % населения, 23 % муниципальных образований областного подчинения не имели доступа к природному газу. За 6 лет, начиная с 2010 года в регионе построено 1263 км газопроводов, 154 тысячи человек получили возможность подключить своё жильё к газу. Уровень газификации природным газом увеличился с 54,51% в 2010 году до 63,1% в 2015 году (рис. 1). В ближайшие пять лет возможность подключиться к газу получат порядка 100 тысяч человек.

В 2016 году в области возведено 740 км газопроводов. Благодаря этому возможность подключиться к голубому топливу получили свыше 27 000 человек, проживающих в 9 000 домовладений. Таким образом, уровень газификации области природным газом вырос с 63,1% до 66,2%. Уровень газификации регионом с каждым городом растет. На данный момент действует стратегии развития газификации Калининградской области до 2020 года. В данном документе говорится о реализации более 20 объектов свыше чем в 100 населённых пунктах региона. Что сможет увеличить уровень жизни белее 20 000 человек. Планируется, что на реализацию программы будет направлено 2,4 млрд рублей. Большую часть суммы – 1,6 млрд – выделит «Газпром» [1].

2010 год 2012 год 2015 год 2016 год

Рисунок 1 – Уровень газификации Калининградской области в период с 2010 по 2016 год , % собой систему инженерно-технических объектов, которые располагаются в различных геологических структурах.

Предназначение хранилищ заключается в закачивание, хранении, а также в отборе голубого топлива.

Подземное хранение газа (ПХГ) состоит из территории недр, которые ограничена горным отводом, а также из фонда скважинразно-образного назначения, из систем и сбора и подготовки газа, а также из компрессорных станций.

В основном размещение ПХГ производиться недалеко от трасс магистральных трубопроводах газа, а также недалеко от крупных городов, несение которых потребляют газ в большом объеме, для обеспечения быстрого реагирования в пиковые расходы топлива [6].

Хранилища сооружают и эксплуатируют для компенсации неравномерность газопо-требления, например, для сезонного расхода, или недельного, или суточного. По мимо этого, ПГХ конструируют для создания резерва, в экстренных случаях, при различных авариях на трубопроводах, а также хранилища служат в целях образования стратегических запасов голубого топлива. Топливо нагнетается в газовую залежь, в соответствии с определенными значениями.

Газ из магистрального трубопровода следует на объект, предназначенный для очистки топлива от различных механических примесей. Далее, газ поступает на установку замера и учета, после этого, голубое топливо перемещается на компрессорную станцию, и уже газ транспортируется в газораспределительные пункты (ГРП).

Основными задачами хранилищ является наличие резерва газа в экстренных случаях, таких как аварии на трубопроводе, или необходимость покрытия неравномерности потребления газа, вследствие аномальных погодных условий [7].

Данные по потреблению газа в регионе представлены в табл. 1 и рис. 2 [1 – 2].

Таблица 1 – Потребление природного газа в

Калининграсдкой области в год, млн м3

Год	млн м3
2005	709,4
2012	2170
2015	2240
2018 (прогноз)	2260

В количественном выражении потребление газа в Калининградской области в период с 2012 по 2015 год, различных отраслей деятельности представлено в табл. 2. [3-4].

Население и жилищно-коммунальное хозяйство

Промышленность

Энергетика

Рисунок 2 – Потребление природного газа в Калининградской области на период с 2012 по 2015 год, %

Таблица 2 - Потребление природного газа в Калининградской области на период с 2012 по 2015 год, млн м³

Сфера потребления	млн м3
Население и жилищнокоммунальное хозяйство	441
Промышленность	220,5
Энергетика	1543,5

Максимально-суточная потребность в газе определяется согласно разработкам ООО

«НИИгазэкономика»[5] по формуле:

Я тах

Q i - Q0^{T c}i

+ ^К ,(1)

где Q i - наибольший месячный расход газа, млн. м³;

Q 0 ^T - объем газа, который израсходован в тот же период на отопление, млн. м³;

t i - количество суток в месяце с наибольшем расходом, дн;

Q_{o T} - расход газа на отопление за отопительный сезон, млн. м³;

Т - продолжительность отопительного сезона, дн;

К - коэффициент пиковости.

Коэффициент пиковости определяется из следующего выражения:

К = 2™-^.,            (2)

Свм - СОТ г де    Свм - внутренняя температура в отапли- аемом помещении (в основном принимается авной 18°С);

См - температура наружного воздуха в амую холодную пятидневку (обычно прини-ается равной -24°С для Калининградской об-асти);

С ОТ - средняя температура по району в топительный сезон (в большинстве случаев t оТ =1,1°С, продолжительность отопительного езона = 193 дня).

Для определения объема газа для по-рытия сезонной неравномерности потребления аза, были проанализированы платежные кви-анции за газ, квартир многоквартирных жилых домов города Калининграда, использующих газ в бытовом применении. Объем газа, показывающий сезонную неравномерность потребления в месяц равен: Кез .= 24192 м³.

Далее произведен расчет объема газа для резервирования на случай наступления аномально холодных зим.

Согласно стратегии развития газовой промышленности России [6] при достаточно высоком уровне обеспеченности (95 %) величина данного резерва должна составлять 8 - 12 % от объема сезонной неравномерности га-зопотребления. А также, при определении величины резерва Т ^ном . в подземном газовом хранилище газа (ПХГ), чтобы организовать высокую надежность необходимо учесть возможность наступления двух холодных зим подряд (вероятность наступления более двух холодных зим подряд практически равна нулю). Приведенное выше обстоятельство связано с тем, что газ, забранный из подземного хранилища за период холодной зимы, должен быть обратно закачан в хранилище. Это приводит к увеличению в 2 раза объема 1 ^ _ном. Такое увеличение учитывает принятый уровень обеспеченности.

Таким образом Т а _номравен в месяц:

Таном = Тсез * 0,08 * 2 = 3870,72 (м3) .

После, определены аварийные резервы газа.

Согласно вышеуказанной стратегии [6] величина недопоставки газа в случае аварийной ситуации на газопроводе может быть принята в размере 1,2 – 1,4 % от объема транспортируемого газа (что учитывает современное состояние единой системой газоснабжения России).

Другой подход к определению ^в., это резервирование не более двух суточных объемов подачи газа по газопроводу (исходя из среднего времени восстановления газопровода после аварии).

В период с 2012 по 2015 гг. потребность газа в месяц, в сфере жилищно-коммунального хозяйства, в Калининградской области составила 36,75 млн. м3.

Исходя из этого, величина аварийного резерва КПХГ будет равна:

Уав = 36,75 * 2 = 73,5 млн. м3.

После чего, можно рассчитать общую величину объема активного газа.

Активный объем газа представляет собой объем, необходимый для обеспечения текущих расходов в течении года при использовании подземного хранилища. Учитывая те функции, которые должно осуществлять Калининградское подземное хранилище газа при полном развитии, а именно: создание резерва газа на случай аварий на трубопроводе, покрытия сезонной неравномерности потребления газа, а также на случай наступления аномально холодных зим, по формуле равняется [7]:

Ижт. == ^ ав. + ^ сез. + ^ аном

Используя полученные выше величины составляющих Vакт, получаем:

Уакт. = 24192 + 3870,72 + 73500000

= 73,528 (млн. м3).

Выводы

Обеспечение энергетической безопасности региона требует наличия активного запаса газа для покрытия неравномерности его се- зонного потребления, аномально холодных зим, аварий.

Газ целесоообразно накапливать в подземных хранилищах, которые должны иметь необходимую вместимость.