image
energas.ru

Территория Нефтегаз № 7-8 2017

Транспорт и хранение нефти и газа

01.7-8.2017 10:00 Области эффективной реализации проектов газификации
В настоящее время в Российской Федерации существует проблема повышения уровня газификации. Это связано с рядом причин, в числе которых: коммерческая неэффективность газификации населенных пунктов с малыми объемами потребления газа; высокие затраты на подключение для населения, затрудняющие газификацию населенных пунктов, даже в случае когда газопровод проходит на небольшом расстоянии; труднодоступность многих районов Российской Федерации, в особенности Восточной Сибири, Дальнего Востока и севера Западной Сибири; природные условия (наличие многолетней мерзлоты и аномально низкие температуры), которые усложняют строительство газопроводов и приводят к значительному увеличению расходов. В статье рассмотрена проблема газификации в Российской Федерации. В качестве основных сравниваемых вариантов рассмотрены сети низкого и высокого давления, а также газификация с использованием сжиженных углеводородных газов. На основании результатов проведенного анализа разработана представленная в статье методика оценки эффективности проектов строительства газораспределительных сетей низкого давления, позволяющая принимать обоснованные решения на ранних этапах проектирования. В основе методики лежат моделирование финансовых денежных потоков и построение областей эффективной реализации проектов.
Ключевые слова: газификация, уровень газификации, оценка эффективности, моделирование, финансовые потоки, цена на газ, газификация, уровень газификации, оценка эффективности, моделирование, области эффективного применения.
Ссылка для цитирования: Спектор Н.С. Области эффективной реализации проектов газификации // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2017. № 7–8. С. 118–123.
Открыть PDF


Россия занимает 1-е место по запасам (47,8 трлн м3) и 2-е место по добыче (689,1 млрд м3) природного газа в мире [2]. В стране реализуется широкомасштабная программа газификации [14]. В 2015 г. ПАО «Газпром» построил 1275 км газопроводов-отводов и распределительных сетей, газифицировано 206 населенных пунктов [19]. Вложенные с 2005 по 2012 г. средства позволили обеспечить строительство 1527 межпоселковых газопроводов протяженностью более 22 тыс. км. По данным ПАО «Газпром», было газифицировано 2953 населенных пункта, 3623 котельные, более 600 тыс. домовладений и квартир. К началу 2013 г. средний уровень газификации природным газом в России увеличился с 53,3 до 64,4 %, в том числе в городах – с 60 до 70,1 %, в сельской местности – с 34,8 до 53,1 % [20]. Несмотря на эти цифры, в 2015 г. уровень газификации в Российской Федерации составил всего 66,2 %, увеличившись по сравнению с 2013 г. на 0,9 % [19, 21]. В сельской местности уровень газификации составляет лишь 56 % [19]. Для сравнения: уровень газификации Республики Беларусь в 2013 г. составил более 73,9 % [22].

Основными причинами низкого уровня газификации в России являются [3, 4, 11, 13]:

  • коммерческая неэффективность газификации населенных пунктов с малыми объемами потребления газа;

  • отсутствие координации между компаниями, осуществляющими газификацию, местными органами власти и газораспределительными компаниями;

  • высокие затраты на подключение для населения, затрудняющие газификацию населенных пунктов, даже в случае когда газопровод проходит на небольшом расстоянии;

  • труднодоступность многих районов Российской Федерации, в особенности Восточной Сибири, Дальнего Востока и севера Западной Сибири;

  • природные условия (наличие многолетней мерзлоты и аномально низкие температуры), усложняющие строительство газопроводов и приводящие к значительному увеличению расходов.

Таким образом, получается, что в Российской Федерации, стране с большими запасами природного газа и со значительными возможностями для газификации, возникают серьезные проблемы с распределением этого ресурса внутри страны, что вызывает целый ряд негативных последствий: отсутствие инфраструктуры, обеспечивающей экономический рост территорий; ухудшение качества жизни населения и экологической обстановки, стимулирующее миграцию населения в другие районы, а также высокую степень неравномерности заселения внутри страны [14, 15]. В определенной мере эти проблемы связаны с отсутствием применимых на практике методов оценки эффективности строительства газораспределительных сетей, позволяющих осуществить выбор наиболее рациональных вариантов энергообеспечения. Этим обусловлена актуальность рассматриваемой в данной статье задачи оценки эффективности строительства газораспределительных сетей.

Кроме того, актуальность данной проблемы подтверждается необходимостью формирования обоснованных решений по развитию газораспределительной инфраструктуры России, которые позволили бы эффективно реализовать планы государства по созданию возможностей для развития сельского хозяйства и бизнеса, в том числе путем бесплатного выделения 1 га земли каждому жителю Дальнего Востока и каждому человеку, который хотел бы приехать на Дальний Восток [20]. В основном выделяемые земельные участки находятся в регионах, где отсутствует инфраструктура, в том числе дороги, газопроводы и прочие источники энергоснабжения, т. е. при получении участка земли в бесплатное пользование его владельцы будут за свой счет создавать инфраструктуру на таких территориях. Немалое внимание будет уделено и источникам энергоснабжения, в связи с чем вопросы оценки эффективности строительства газораспределительных сетей становятся еще более важными в рамках данного проекта [1].

В статье рассмотрена методика сравнения вариантов газификации, в основе которой лежат моделирование финансовых денежных потоков и построение областей эффективной реализации проектов. В качестве основных сравниваемых вариантов были выбраны сети низкого и высокого давления, а также газификация с использованием сжиженных углеводородных газов (СУГ). При моделировании технологических показателей и финансовых денежных потоков проектов строительства газораспределительных сетей использован подход, описанный в работах [5, 9, 10, 16, 17, 18].

1.png

1_1.png 

Построение областей эффективной реализации проектов газификации

С использованием представленных в работах [16, 17] моделей денежных потоков проектов газоснабжения при фиксированных числе потребителей и протяженности газопровода были получены следующие значения показателей эффективности (табл. 1). Расчеты показывают, что при числе потребителей 50 чел. и протяженности газопровода 1000 м проект является эффективным с финансовой точки зрения, так как характеризуется положительным значением чистого дисконтированного дохода (ЧДД).

1_1_1.png

На эффективность реализации проектов строительства газораспределительных сетей низкого давления оказывают существенное влияние такие параметры, как оптовая цена для населения, цена газопровода, длина газопровода, число потребителей [6–8]. На рис. 1 приведена диаграмма чувствительности ЧДД к изменению указанных выше параметров, из которой можно сделать вывод, что наибольшее влияние на эффективность проекта оказывает уровень оптовых цен на газ (при увеличении цен на 19 % проект становится неэффективным).

Для анализа влияния числа потребителей и протяженности газопровода на финансовую эффективность проектов строительства газораспределительных сетей низкого давления были выделены области эффективной реализации проектов (рис. 2). На рисунке линией отмечена граница эффективной реализации проекта. Точки, лежащие на этой линии, соответствуют параметрам, при которых проект имеет значение ЧДД, равное 0. В области выше этой линии расположены значения параметров, при которых проекты будут эффективны (ЧДД > 0), в области ниже линии – неэффективны (ЧДД < 0).

1_1_2.png

На основе рис. 2 можно провести анализ эффективности реализации проектов на ранних этапах проектирования газораспределительных сетей низкого давления, когда отсутствует подробная проектно-сметная документация.

Аналогичный подход может быть использован для анализа сравнительной эффективности строительства газопроводов низкого и среднего давлений. На рис. 3 и 4 представлены графики зависимости числа потребителей от длины газопровода, при которых ЧДД проектов равнялся нулю и при которых ЧДД проектов строительства газопроводов среднего давления (ЧДДср.) равнялся ЧДД проектов строительства газопроводов низкого давления (ЧДДниз.). Сравнение графиков показывает, что зависимости, соответствующие условиям ЧДДниз. = 0, ЧДДср. = 0 и ЧДДср. = ЧДДниз. для полиэтиленового газопровода, находятся ниже, чем для газопровода, сделанного из стали.

На основе графиков рис. 3 были выделены области эффективного использования газопроводов среднего и низкого давления, представленные на рис. 10. Зависимости, соответствующие условиям ЧДДниз. = 0, ЧДДср. = 0 и ЧДДср. = ЧДДниз., пересекаются в одной точке с координатами (L0; N0). При 0 < L < L0 область эффективного строительства газопроводов низкого давления расположена выше линии ЧДДниз. > 0. При L > L0 область эффективного строительства газопроводов низкого давления расположена выше линии ЧДДср. = ЧДДниз.. Область эффективного строительства газопроводов среднего давления находится между линиями ЧДДср. = 0 и ЧДДср. = ЧДДниз. при L > L0. При 0 < L < L0 более эффективным является применение газопроводов низкого давления.

Может оказаться, что использование газопроводов низкого давления длиной, превышающей некоторую величину Lср., является нецелесообразным с технической точки зрения.
В этом случае область эффективного применения газопроводов среднего давления при L > Lср. будет находиться выше линии ЧДДср. > 0. Измененные с учетом технических ограничений области представлены на рис. 6 и 7.

1_1_3.png

На рис. 8 обозначены области эффективного использования газопроводов НД, СД и СУГ с учетом технических ограничений при отсутствии необходимости дополнительных инвестиций в создание газонаполнительной станции (ГНС). Резерв мощности ГНС – 200 потребителей. Если число потребителей превысит 200, возникнет необходимость в строительстве новой или расширении существующей ГНС. Поэтому область на рис. 8 с числом потребителей больше 200 не может быть рекомендована для использования СУГ. В область эффективного использования газопроводов низкого давления при отсутствии необходимости дополнительных инвестиций попадают населенные пункты с небольшим расстоянием до газопровода, в область эффективности газопроводов среднего давления – населенные пункты с большим расстоянием до газопровода. В малонаселенных регионах с большим расстоянием до газопровода выгоднее использовать СУГ. Однако остаются территории, в область эффективного использования которых не попадает ни один из источников газоснабжения (на рис. 8 эта область помечена оранжевым цветом). Для таких регионов есть несколько вариантов решения проблемы: либо создание для них условий для газоснабжения за счет субсидий государства, либо использование других источников, например дров, электроэнергии, угля. Такие районы, как правило, характеризуются небольшой численностью населения и значительной удаленностью от газопровода. И таких районов в России много – к их числу, например, относятся многие районы Иркутской области, где функционирует множество крупных ГЭС и создание условий для газоснабжения в ряде регионов этого субъекта будет менее рентабельным, чем использование энергии ГЭС.

1_1_4.png

1_1_5.png

1_1_6.png

На рис. 9 представлены области эффективного использования газопроводов НД, СД и СУГ с учетом технических ограничений при необходимости дополнительных инвестиций в создание ГНС. Тенденция в целом напоминает ситуацию, представленную на рис. 8, где области эффективности определены с учетом отсутствия необходимости дополнительных инвестиций в создание ГНС. Однако зона эффективности использования СУГ смещается в область с большим числом потребителей, а область, где использование каких-либо источников газоснабжения неэффективно, оказывается намного больше.

Таблица 1. Показатели эффективности проекта

Table 1. Project performance indicators (value)

Показатель

Indicator

Значение 

Value

Число потребителей, чел. 

Number of consumers, people

50

Протяженность газопровода, м 

Gas pipeline length, m

1000

ЧДД, тыс. руб. 

Net present value (NPV), thousand Rubles

840

Внутренняя норма доходности, % 

Internal rate of return, %

50,89

Индекс доходности дисконтированных затрат, доли ед. 

Profitability index of discounted expenses, fr. unit

1,113

Индекс доходности дисконтированных инвестиций, доли ед. 

Profitability index of discounted investments, fr. unit

3,013

Срок окупаемости (норма дисконта 10 %), годы 

Payback period (discount rate 10%), years

3,2


Таблица 2. Анализ чувствительности ЧДД, тыс. руб.

Table 2. Sensitivity analysis of NPV, thousand Rubles

Параметр 

Parameter

Коэффициент изменения 

Coefficient of variation

       

0,5

0,75

1

1,25

1,5

Оптовая цена (для населения) 

Wholesale price (for the population)

3100

1970

840

–290

–1420

Цена газопровода 

Gas pipeline price

1021

931

840

749

659

Длина газопровода 

Gas pipeline length

1488

1181

840

470

71

Число потребителей 

Number of consumers

–92

369

840

1318

1800

 



← Назад к списку


im - научные статьи.