Компаративний аналіз ефективності використання газотурбінного та електричного приводів газоперекачувальних агрегатів компресорних станцій магістральних газопроводів

Abstract

Україна, знаходячись на 5-му місці у світі за загальною довжиною трубопроводів після США, Росії, Канади і Китаю (газ 33,327 тис. км, нафта 4,514 тис. км, нафтопродукти 4,211 тис. км), повинна була б отримувати від ефективного використання цього ресурсу значні позитивні економічні результати і геополітичні дивіденди. Однак, через низку чинників потенціал корисного використання вітчизняних трубопроводів залишається низьким. Для прикладу, транспортування газу територією України сьогодні забезпечується більш, ніж 750 газоперекачувальними агрегатами загальною потужністю 5,56 млн. кіловат, з яких майже 82,5% обладнані газотурбінними приводами. Однак, понад 70% цих агрегатів фактично вичерпали свій ресурс і вимагають термінової заміни, адже неефективне споживання паливного газу «морально» застарілими та фізично зношеними газоперекачувальними агрегатами призводить до збільшення витрат паливного газу на технологічні потреби газотранспортної системи і супроводжується невиправданими фінансовими втратами. В зв’язку з цим проблема зниження енергоємності газотранспортної системи України стає пріоритетним завданням процесу реконструкції та модернізації її компресорних станцій. Проаналізовано основні перваги і недоліки від застосування газотурбінного та електричного приводів на компресорних станціях магістральних газопроводів, запропоновано методику та проведено розрахунки витрат коштів на реалізацію режимів перекачування газу за умов використання газотурбінного та електричного приводів, введено поняття «коефіцієнт енергетичної ефективності» використання привода.

Ukraine being the fifth country in the world by the total length of pipelines after the USA, Russia, Canada and China (gas – 33.327 thousand km, oil – 4.514 thousand km, petroleum products – 4.211 thousand km), is supposed to get significant positive economical results and geopolitical dividends from efficient usage of this resource. However, a number of different factors even the potential of the efficient usage of Ukrainian pipelines. For example, gas transportation through the territory of Ukraine is provided by more than 750 gas-compressor units with overall power of 5.56 million kilowatts, while nearly 82.5% of these units are equipped with gas-turbine engines. More than 70% of these units actually are worn out and should be changed urgently. Inefficient consumption of fuel gas by out-of-date and physically worn out gas-compressor units causes. The resources of over 70% of the units have been exhausted and thus the units have to be replaced, as well as the ineffective usage of power gas by dated and physically worn-out units causes the growth of expenses of power gas for the technological needs of the gas-transport system and leads to unjustified financial expenses. That is why the problem of decreasing the power intensity of Ukrainian gas-transport system becomes a high priority task for the process of reconstruction and modernization of Ukrainian compressor stations. The article analyses the main pros and cons of using gas turbine and electric drives on compressor stations of gas-main pipelines, proposes the methods and shows the results of calculations of financial expenses on the realization of various conditions and rates of gas transportation while using gas turbine and electric drives and introduces the notion of the “coefficient of energy efficiency” of drive usage.