Zobraz PDF - szn.sk

Prevádzka a údržba plynárenskej sústavy
Milan MINDEK, Andrej ŠPANO, Peter PECLER, Ľubomír CSŐVÁRI*
Optimalizácia prevádzky
distribučnej siete
Vstup Slovenskej republiky (ďalej SR) do
Európskej únie a následná implementácia
európskej legislatívy, noriem a smerníc
do podmienok slovenského plynárenstva,
privatizácia a liberalizácia trhu si vynútili
dynamické zmeny v celej spoločnosti a samozrejme
vyvolávajú zmeny aj v zaužívanom
spôsobe realizácie obchodu s plynom.
V týchto nových podmienkach je mimoriadne
dôležité udržať konkurencieschopnosť
Slovenského plynárenského priemyslu, a. s.,
(ďalej SPP) s cieľom zachovať doterajšie postavenie
spoločnosti na trhu s plynom.
Dôsledkom tohto procesu je nová organizačná
štruktúra SPP, a. s., na zefektívnenie a
spriehľadnenie všetkých procesov a činností
a orientácia spoločnosti na zákazníka.
Distribúciu zemného plynu treba chápať
ako jeden z článkov v reťazci obchodovania
s plynom, ktorý vo významnej miere
ovplyvňuje cenu konečného produktu, a tým
aj konkurencieschopnosť na trhu s energiami.
Z uvedeného vyplýva, že je mimoriadne
dôležité realizovať optimalizačné procesy
na každej úrovni riadenia distribúcie plynu,
pri zachovaní bezpečnej a spoľahlivej
prevádzky plynárenských zariadení divízie
distribúcie.
S cieľom zvýšiť pripravenosť divízie distribúcie
reagovať na nové podmienky plynárenstva
v SR, vyplývajúce zo spomínaných
zmien, bol za účasti jednotlivých odborných
útvarov divízie distribúcie vypracovaný materiál
Optimalizácia prevádzky distribučnej
siete. Spomedzi čiastkových cieľov materiálu
možno spomenúť:
1. Určenie tzv. úzkych miest v distribučnej
sieti vo väzbe na nové odbery a tlakovú
úroveň.
2. Stanovenie nákladov na distribúciu plynu
– optimalizácia priemerov budovaných
plynovodov
Určenie úzkych miest v distribučnej
sieti vo väzbe na nové odbery
a tlakovú úroveň
Z dôvodu plnenia zmluvných podmienok
medzi SPP a odberateľmi zemného plynu
je nevyhnutné dodávať plyn zo strany SPP
s požadovaným (garantovaným) prevádzkovým
tlakom. To znamená, že distribučnú sieť
SR je potrebné riadiť tak, aby tieto hodnoty
tlaku boli počas každého obdobia dodržané.
Nároky na distribúciu plynu v letnom období
sú podstatne menšie pre nízky odber. Hlavnou
úlohou riadenia distribučnej siete SR
je preto zabezpečiť požadovaný prevádzkový
tlak v zimnom období, a to predovšetkým
počas špičkovej distribúcie, najmä ak ide o
obdobie ochladenia (pod úrovňou –10 až
–12 °C) trvajúce nepretržite niekoľko dní.
Pri určovaní úzkych miest v distribučnej
sieti SR sme vychádzali z odporúčania Výskumného
ústavu zváračského v Bratislave,
ktorý v roku 1993 odporučil používať
vo vysokotlakovom plynovode DN 700 PN
63 Ruská – Mokrý Háj maximálny prevádzkový
tlak nižší, ako je hodnota konštrukčného
tlaku.
Dánska firma FORCE, ktorá vykonala
v roku 1996 merania na určitom úseku tohto
plynovodu, rovnako odporúčala prevádzkovať
tento úsek plynovodu pod hranicou konštrukčného
tlaku. Uvedené odporúčania sú
spojené s úsekom spomínaného plynovodu
skonštruovaného zo špirálovo zváraných rúr
zo základného materiálu 15 G 2S (obr. 1).
Odborné útvary divízie distribúcie pripravujú
v tomto roku analýzu doterajších výsledkov
vnútornej inšpekcie tohto plynovodu
a zároveň sa analyzujú doteraz známe
výsledky rôznych meraní uskutočnených
na tomto plynovode. Cieľom analýz je zvážiť
možnosti zvýšenia prevádzkového tlaku
v tomto, možno povedať, nosnom vysokotlakovom
plynovode distribučnej siete divízie
distribúcie.
Simuláciou rôznych prevádzkových stavov,
vykonanou pomocou dynamického simulačného
modelu SIMONE, bolo zistené,
že medzi tzv. úzke miesta je možné z pohľadu
dosiahnutých tlakových pomerov zaradiť
aj úsek Liptovská Anna – Važecké Lúky
vysokotlakového plynovodu DN 500, PN
63 Cingelov Laz – Važecké Lúky (obr. 2).
Pri kvalifikácii tohto úseku ako úzkeho miesta
sme pri simuláciách vychádzali zo súčasných
požiadaviek na minimálny vstupný tlak
do zariadenia (napr. regulačnej stanice) určitých
odberateľov plynu na tomto úseku plynovodu.
Pri simuláciách sme dospeli k záverom, že
tento stav priamo súvisí s maximálnym prevádzkovým
tlakom, pod ktorým v súčasnosti
divízia distribúcie prevádzkuje vysokotlakový
plynovod DN 500, PN 63 Rimavská
Sobota – Liptovská Kokava a plynovod
DN 700, PN 63 Jablonica – Vysoká pri Morave
(obr. 2). V oboch prípadoch boli hodnoty
maximálneho prevádzkového tlaku stanovené
odbornými útvarmi divízie distribúcie
pod úroveň konštrukčného tlaku týchto plynovodov,
napriek tomu že aj z vnútroštátnej
prepúšťacej stanice (ďalej VPS) Rimavská
Sobota aj z podzemného zásobníka (ďalej
PZZP) Láb, ako vstupných bodov pre spomenuté
plynovody, je možné dosiahnuť podstatne
vyššie hodnoty prevádzkového tlaku.
Simulácie zároveň potvrdili, že v prípade
nárastu potreby distribúcie v lokalitách
severného Slovenska, by pri súčasne používaných
kritériách prevádzkového tlaku došlo
ešte k ďalšiemu zhoršeniu tlakových pomerov
na úseku vysokotlakového plynovodu
Liptovská Anna – Važecké Lúky.
S cieľom riešiť situácie na úseku Liptovská
Anna – Važecké Lúky (vyznačenom na
obr. 2) boli s použitím dynamického simulačného
modelu SIMONE namodelované
stavy, pri ktorých bolo uvažované s nárastom
odberu v uvedenej oblasti za predpokladu
možného zvýšenia maximálneho prevádzkového
tlaku z vnútroštátnej prepúšťacej
stanice Rimavská Sobota a z podzemného
zásobníka Láb postupne na hodnoty
5,5 MPa, 5,8 MPa a 6,0 MPa. Pri platnosti
tohto predpokladu by dochádzalo k lepšiemu
Obr. 1 Plynovod Ruská – Mokrý Háj: znázornenie problematického úseku
1/2005 • Slovgas 9

Prevádzka a údržba plynárenskej sústavy
využitiu kompresnej práce z prepravnej siete
pri regulácii tlaku na vstupe do distribučnej
siete – v prípade VPS Rimavská Sobota. Výsledkom
simulácie je zlepšenie tlakových pomerov
v inkriminovanom mieste, pričom dochádza
k nárastu prevádzkového tlaku až o
0,7 MPa v závislosti od výšky vstupného tlaku
z VPS Rimavská Sobota alebo z podzemného
zásobníka Láb.
Na vysokotlakovom plynovode DN 500,
PN 63 Rimavská Sobota – Michalová bola
v roku 2004 vykonaná vnútorná inšpekcia.
Výsledky tejto inšpekcie sú predmetom
vyhodnocovania odbornými útvarmi divízie
distribúcie, ale už dnes možno konštatovať,
že prevádzkový tlak v tomto plynovode bude
možné v prípade potreby zvýšiť. Samozrejme,
že zvýšenie prevádzkového tlaku na
určitú požadovanú úroveň (napr. na jednotlivé
úrovne použité pri simuláciách) je úmerné
nákladom vynaloženým na opravy jednotlivých
poškodení zistených inšpekciou
potrubia.
V divízii distribúcie sa pripravujú opatrenia
aj na zistenie skutočného stavu vysokotlakového
plynovodu DN 700, PN 63 Vysoká
pri Morave – Jablonica. V roku 2004
boli na plynovode vykonané prípravné práce
na vnútornú inšpekciu (osadené komory),
v tomto roku bude vykonané čistenie a overenie
priechodnosti plynovodu pre behy inšpekčných
zariadení. V prípade úspešných
výsledkov plánuje divízia distribúcie vykonať
na tomto plynovode vnútornú inšpekciu
v prvej polovici roku 2006. Na základe výsledkov
tejto inšpekcie bude možné rozhodnúť
o prípadnom zvýšení prevádzkového tlaku
aj v tomto plynovode.
Stanovenie nákladov na distribúciu
zemného plynu – optimalizácia
priemerov budovaných plynovodov
Riešenie problematiky stanovenia nákladov
na distribúciu plynu vo väzbe na prevádzkový
tlak a priemer potrubia bolo zaradené
do riešenia v rámci úloh výskumu a vývoja.
Úlohu pod názvom Stanovenie nákladov
na distribúciu plynu vo väzbe na prevádzkový
tlak a priemer potrubia rieši Slovenská
technická univerzita Bratislava v spolupráci
s odbornými útvarmi divízie distribúcie.
Úloha je zameraná na návrh metodiky
optimalizácie priemerov na základe analýzy
investičných a prevádzkových nákladov
súvisiacich s výstavbou plynovodov na jednej
strane a na druhej strane nákladov na získavanie
kompresnej práce, resp. hospodárne
využívanie kompresnej práce z prepravnej
siete divízie tranzit. Výsledkom riešenia je
algoritmus určenia hospodárneho priemeru
s možnosťou zmeny vstupných parametrov,
na základe ktorého boli navrhnuté všeobecné
pravidlá distribúcie. Tieto pravidlá sú stanovené
vo väzbe na tlakové možnosti prepravnej
siete so zohľadnením početností špičkového
zaťaženia distribučnej siete a znehodnocovaním
kompresnej práce, ku ktorej dochádza
pri regulácii tlaku medzi prepravnou
sieťou a vysokotlakovou časťou distribučnej
siete, ako aj pri regulácii odovzdávacích
tlakov medzi vysokotlakovou a stredotlakovou
(resp. nízkotlakovou) časťou distribučnej
siete.
Slovenská technická univerzita Bratislava
spracovala na základe uvedenej analýzy všeobecné
závery a odporúčania, ktoré možno
zhrnúť do týchto bodov:
• Využívanie kompresnej práce z prepravnej
siete v maximálnej miere. Z toho vyplýva,
že prípadné nové vnútroštátne prepúšťacie
stanice by sa mali budovať na miestach, na
ktorých možno získať z prepravnej siete
najvyšší tlak, resp. tam, kde je tlak blízky
konštrukčnému tlaku daného plynovodu.
• Na celkových nákladoch sa prejavujú najviac
investičné náklady, ktoré sú priamo
úmerné priemeru potrubia, len málo závisia
od tlakovej úrovne plynovodov.
• Znížiť prevádzkové náklady možno tým,
že línia plynovodu sa zostaví z potrubí
dvoch priemerov. Týmto spôsobom možno
výrazne znížiť náklady oproti línii s
jedným priemerom plynovodu.
Riešenie uvedenej úlohy pokračuje aj v roku
2005, pričom je zamerané najmä na návrh
možností prevádzkovania plynovodu
Ruská – Mokrý Háj DN 700, PN 63 so stanovením
efektívnosti distribúcie a so zvážením
v súčasnosti známych okolností súvisiacich
s tlakovými a konštrukčnými pomermi
v tomto plynovode. Súčasťou riešenia bude
aj návrh optimálnej väzby tohto plynovodu
na prepravnú sieť a taktiež návrh alternatívnych
riešení prípadnej rekonštrukcie tohto
plynovodu.
Záver
Optimalizácia prevádzky distribučnej siete
mala identifikovať tzv. úzke miesta na distribučnej
sieti so zámerom venovať týmto
miestam zvýšenú pozornosť, navrhnúť opatrenia
a postupne zabezpečiť elimináciu takýchto
úzkych miest. Cieľom je dosiahnuť
schopnosť distribúcie plynu pri požadovaných
tlakových parametroch a splniť tak
hlavnú úlohu divízie distribúcie – zabezpečiť
spokojnosť všetkých zákazníkov so službami
divízie distribúcie.
Možno tiež konštatovať, že proces optimalizácie
prevádzky a riadenia distribučnej
siete je procesom otvoreným, ktorý musí
zohľadňovať aj v budúcnosti očakávané
zmeny a nové skutočnosti v oblasti predaja
distribučných kapacít.
Lektor: doc. Ing. Branislav Knížat, CSc.,
STU Bratislava
* Ing. Milan Mindek,
Ing. Andrej Špano,
Ing. Peter Pecler,
Ing. Ľubomír Csővári, SPP, a. s.
e-mail: milan.mindek@spp.sk
Obr. 2 Znázornenie tzv. úzkeho miesta na plynovode Cingelov Laz – Važecké Lúky
Záujem o obchodovanie sa zvyšuje
Počet spoločností s oprávnením obchodovať
s plynom vo francúzskych obchodných
zónach (tzv. PEG) stúpol z 5 na 12,
čo súviselo aj s otvorením novej obchodnej
zóny na východe krajiny. Hoci celkový
objem obchodovaného plynu v novembri
mierne poklesol, francúzska vláda eviduje
nevybavené žiadosti 8 – 10 firiem o
prepravné a dodávateľské licencie.
Obchodovanie sa koncentruje najmä na
jednodňové kontrakty, ale uzatvárajú sa aj
kontrakty na nákup plynu na mesiac alebo
kvartál vopred. Ceny takto obchodovaného
plynu úzko korelujú s cenami plynu v
belgickom Zeebrugge.
Medzi najaktívnejšie spoločnosti patria
Total, GdF, BP, Norsk Hydro a Distrigaz.
Licenciu na obchodovanie s plynom majú
aj spoločnosti Statoil, ENI a Ruhrgas.
(European Gas Markets)
10
Slovgas • 1/2005