Введение к работе
Актуальность работы. Газификация территорий имеет стратегическое значение для социально-экономического развития регионов и страны в целом. Газификация позволяет обеспечить заметное повышение качества жизни населения, а также совершенствование энергетической инфраструктуры регионов как основы для их динамичного социально-экономического развития. Газификация - основа теплоэнергетического комплекса, так как газ - это экономически выгодный энергоресурс для предприятий, его использование позволяет снизить себестоимость продукции и поднять качество.
В настоящее время ОАО «Газпром» совместно с субъектами Российской Федерации реализуется Программа газификации регионов РФ. Разработка Генеральных схем газоснабжения и газификации регионов возложена на ОАО «Газпром промгаз». Одним из важнейших стратегических и социальных проектов является газификация Восточной Сибири и Дальнего Востока, для развития которой утверждена и реализуется Восточная газовая программа. В настоящее время существуют и другие крупные проекты по развитию систем газоснабжения регионов, связанные как с разработкой новых месторождений (Бованенковское, Штокмановское и др.), так и со строительством систем транспорта газа (Северо-Европейский газопровод, «Южный поток», «Алтай» и др.).
Для поступательного, сбалансированного и эффективного развития газовой отрасли необходима координация и согласование всех решений. Поэтому важным фактором развития систем газоснабжения является необходимость согласования по объемам и синхронизации по срокам ввода подготовки минерально-сырьевой базы, обустройства месторождений, сооружения объектов газотранспортной системы и газораспределения.
Выбор стратегических и проектных решений, принимаемых при долгосрочном планировании развития и реконструкции территориальных систем газоснабжения (ТСГ), влияет на эффективность инвестиций, позволяет рационально сочетать использование существующих газотранспортных мощностей с сооружением новых объектов, обеспечивать надежность снабжения потребителей в перспективе, гибко адаптироваться к новым условиям.
Предлагаемые в работе математические модели и формализованные процедуры основываются на современных математических методах и существующем опыте в области исследования рассматриваемых проблем, позволяют систематизировать имеющуюся информацию, провести полный и всесторонний анализ ситуации и представляют собой инструментарий для обоснования принятия решений при разработке стратегии и конкретных планов развития и реконструкции ТСГ.
Объект исследования - территориальные системы газоснабжения.
Цель исследования состоит в разработке методических подходов и математических моделей, позволяющих генерировать и обосновывать эффективные решения при формировании долгосрочной стратегии перспективного развития и реконструкции ТСГ.
Задачи исследования. Для достижения заданной цели в работе были поставлены и решены следующие задачи:
проведен анализ актуальных проблем поддержки принятия решений по развитию и реконструкции ТСГ;
разработан методический подход к выбору эффективной стратегии развития и реконструкции ТСГ;
разработаны модели анализа и обоснования решений по рациональному выбору порядка строительства и реконструкции объектов газоснабжения;
разработана математическая модель оптимизации выбора проектных решений и определения сроков их реализации;
разработана методика формирования программ последовательного строительства и реконструкции объектов газоснабжения;
разработанные подходы и модели применены для формирования стратегии эффективного развития и реконструкции ТСГ.
Методы исследования. Проведенные разработки основаны на использовании: методов многокритериального анализа, методов линейной алгебры, методов потокового программирования, методов оптимизации, в том числе методов целочисленного программирования, методов кластерного анализа, а также современных компьютерных технологий, в том числе Maple 14, Statistica 8.0.
Научная новизна. Основные научные результаты работы состоят в следующем:
-
предложен и формализован общий подход к выбору объектов и решений по газификации и газоснабжению при анализе долгосрочного развития и реконструкции ТСГ;
-
обосновано применение экспертного логического анализа (метода анализа иерархий) и построена типовая схема логического анализа для задачи выбора эффективной стратегии развития и реконструкции ТСГ;
-
предложены и формализованы модели анализа и обоснования решений по рациональному выбору порядка строительства и реконструкции объектов газоснабжения, основанные на ранжировании с учетом экспертных оценок и на кластерном анализе;
-
построена математическая модель оптимизации выбора проектных решений и определения сроков их реализации;
-
разработан метод, позволяющий формировать программы последовательного строительства и реконструкции объектов газоснабжения.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
методика выбора объектов и решений для строительства и реконструкции при подготовке программ развития ТСГ и газификации регионов;
-
схема экспертного логического анализа для разработки эффективной стратегии развития и реконструкции ТСГ;
-
модель рационального выбора порядка строительства и реконструкции объектов газоснабжения, основанная на ранжировании с помощью рейтинга групп;
-
модель обоснования решений по выбору порядка строительства и реконструкции объектов газоснабжения, основанная на кластерном анализе;
-
модель оптимального выбора проектных решений по строительству и реконструкции объектов газоснабжения и определения сроков их реализации.
Практическая ценность исследования заключается в разработке формализованных методических процедур и математических моделей, позволяющих проводить предпроектный анализ для повышения эффективности газоснабжения и газификации территорий РФ, а также подтверждается успешным
4 опытом использования предложенных методов и моделей при решении актуальных задач формирования эффективных стратегий развития и реконструкции ТСГ.
Результаты исследований использовались при разработке программ развития и реконструкции систем газоснабжения округов РФ и формировании программ последовательного строительства и реконструкции объектов газоснабжения регионов РФ.
Разработанные методы и модели успешно применяются в ОАО «Газпром промгаз» для анализа и решения задач рационального планирования развития и реконструкции ТСГ.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы были представлены на следующих конференциях:
VIII Всероссийская конференция молодых ученых, специалистов и студентов по проблемам газовой промышленности России (Москва, РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2009 г.);
VIII Всероссийская научно-техническая конференция «Актуальные проблемы развития нефтегазового комплекса России» (Москва, РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2010 г.);
XVI научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов «Проблемы развития газовой промышленности Сибири - 2010» (Тюмень, ООО «ТюменНИИгипрогаз», 2010 г.);
IV научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов «Газовой отрасли - энергию молодых ученых!» (Ставрополь, ОАО «СевКавНИПИгаз», 2010 г.)
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, в том числе в двух изданиях, рекомендованных ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 81 наименования и 1 приложения. Работа изложена на 129 страницах основного текста и 1 странице приложения. Текст работы содержит 16 рисунков и 15 таблиц.
