image
energas.ru

Территория Нефтегаз № 6 2016

Энергетика

01.06.2016 10:00 Стратегия снижения энтропии и квазиэнтропийных процессов в системе управления энергосбережением и повышением энергетической эффективности ПАО «Газпром»

В условиях реализации в России Федерального закона от 23.11.2009 № 261 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» в ПАО «Газпром» создана и устойчиво функционирует система управления энергосбережением.

Сфера энергосбережения, являясь многофазным и многофакторным параметрическим пространством, архитектура которого динамично и непрерывно видоизменяется, обуславливает необходимость организационно-технической
и технологической модернизации системы управления с целью снижения энтропии и квазиэнтропийных процессов в этой системе и ее структурных компонентах.

С целью повышения устойчивости и живучести системы управления энергосбережением ПАО «Газпром» в статье представлен разработанный функционал, обеспечивающий снижение энтропии и квазиэнтропийных процессов в этой иерархической системе и ее структурных компонентах, и сформированы предложения по его совершенствованию. Предложенный комплекс мероприятий обеспечит возможность эффективной реализации политики энергосбережения ПАО «Газпром» в современных и перспективных условиях в период до 2035 г.

Ключевые слова: система управления энергосбережением, сфера энергосбережения, энергетическая эффективность, энтропия и квазиэнтропийные процессы, стратегия снижения энтропии.
Ссылка для цитирования: Юмашев М.В. Стратегия снижения энтропии и квазиэнтропийных процессов в системе управления энергосбережением и повышением энергетической эффективности ПАО «Газпром» // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2016. № 6. С. 108–114.
Открыть PDF


Введение в России Федерального закона от 23 ноября 2009 г. № 261 «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» [1] обусловило необходимость формирования новых методов управления энерго-

сбережением, повышения устойчивости и надежности функционирования системы управления энергосбережением как на государственном уровне, так и на уровне отдельных организаций, осуществляющих добычу, преобразование, переработку, транспортировку, передачу различных видов энергий и энергетических ресурсов в едином экономическом комплексе России.

В современных условиях ПАО «Газпром», как глобальная вертикально интегрированная энергетическая компания, успешно реализует энергосберегающую политику на основе устойчиво функционирующей системы управления энергосбережением, которая была сформирована в соответствии с приказом ОАО «Газпром» [2] в 2000 г. и в дальнейшем организационно-технически и технологически модернизировалась на основе «Концепции энергосбережения ОАО «Газпром» на период 2001–2010 гг.» [3] и «Концепции энергосбережения и повышения энергетической эффективности в ОАО «Газпром» на период 2011–2020 гг.» [4].

Вместе с тем необходимо отметить, что сфера энергосбережения является многофазным и многофакторным параметрическим пространством, архитектура которого динамично и непрерывно видоизменяется по причинам:

  • возрастания дефицита топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) на континентальном, региональном и планетарном уровнях;
  • ужесточения требований законодательно-правовых документов к уровню расхода ТЭР;
  • повышения уровня влияния научно-технического прогресса на степень эффективности добычи, преобразования, переработки, транспортировки и передачи различных видов энергий и энергетических ресурсов;
  • государственного отнесения категорий «энергоэффективность» и «энергосбережение» к рангу приоритетных направлений реализации национальной политики России;
  • геостратегического смещения центров добычи углеводородов в акватории Арктики и на Восток;
  • объективной необходимости построения в России энергосберегающего и энергоэффективного общества на основе программно-целевой стратегии технологичного развития экономики России по инновационной траектории;
  • усиления влияния закономерности соотношения категорий «энергоэффективность» и «затраты» на экономический комплекс России: единица энергии, полученная за счет наращивания ее производства, требует в среднем в 2–6 раз больше капитальных вложений, чем ее получение за счет использования ресурса повышения энергоэффективности.

Под воздействием вышеприведенных факторов происходит непрерывное, с определенной степенью дискретности, изменение сферы энергосбережения ПАО «Газпром», что является первопричиной и объективной необходимостью модернизации и совершенствования системы управления энергосбережением. Проблема заключается в необходимости синхронизации временного интервала и темпов модернизации и совершенствования системы управления энергосбережением с динамикой изменения сферы энергосбережения.

Необходимо отметить, что происходящие изменения являются скрытыми по форме и характеризуются некоторой неопределенностью, что, в свою очередь, обуславливает наличие доли неопределенности в поведении и функционировании системы управления энергосбережением. Это состояние системы управления энергосбережением характеризуется энтропией.

Энтропия системы управления энергосбережением – это мера неопределенности ее состояния и функционирования в данных условиях внутренней и внешней среды.

Термин «энтропия» (от греч. «поворот, превращение») активно находит применение в естественных и точных науках. Впервые термин был введен в качестве детерминанты функции состояния термодинамической системы, определяющей меру необратимого рассеивания энергии. В статистической физике энтропия является мерой вероятности осуществления какого-либо макроскопического состояния. В математике энтропия находит применение в теории информации и математической статистике.

В обобщенном виде энтропия представляет собой меру неопределенности (неупорядоченности) рассматриваемой системы или процесса. При вероятностном подходе энтропия характеризует меру или степень беспорядка в системе. Согласно второму началу термодинамики, энтропия замкнутой системы увеличивается с течением времени. Энтропии присуще свойство аддитивности: энтропия системы есть сумма энтропий локальных частей системы.

Поскольку энтропия является функцией состояния системы, то она не зависит от того, как осуществлен переход из одного состояния системы в другое, а определяется только начальным и конечным состоянием системы.

108-114-r1.jpg


Исходя из целевого предназначения энтропии становится очевидным, что применительно к системе управления энергосбережением в ПАО «Газпром» энтропия будет влиять на уровень вероятности готовности системы к выполнению возложенных на нее задач в сфере энергосбережения и повышения энергетической эффективности, а именно – уровень вероятности готовности системы управления энергосбережением к управлению расходом ТЭР на собственные технологические нужды (СТН).

В математической форме уровень вероятности готовности системы управления энергосбережением к управлению расходом ТЭР на СТН (W) с учетом структурной схемы управления энергосбережением (рис. 1) имеет следующий вид функциональной зависимости:

 

W=f.(Wвуу, Wсдо, Wиус, Wдо, Wфо, Wэо, Wпсу) (1),

 

где Wвуу – вероятность готовности системы управления высшего уровня управления к управлению расходом ТЭР на СТН;

Wсдо – вероятность готовности системы управления дочернего общества к управлению расходом ТЭР на СТН;

Wиус – вероятность готовности информационно-управляющей системы к выполнению управленческих задач в структуре системы управления;

Wдо – вероятность готовности системы документационного обеспечения управления энергосбережением;

Wфо – вероятность готовности системы финансового обеспечения управления энергосбережением;

Wэо – вероятность готовности системы энергетического обследования технологических объектов дочерних обществ и организаций;

Wпсу – вероятность готовности персонала системы управления к выполнению управленческих задач.

Под воздействием влияния энтропии и квазиэнтропийных процессов в системе управления энергосбережением ПАО «Газпром» функционал (1) будет со временем уменьшаться с учетом условий влияния внутренних и внешних факторов окружающей среды. При рассмотрении системы управления энергосбережением расхода ТЭР на СТН как замкнутой становится очевидным утверждение, что количество энергии в этой системе не изменяется, но меняется качество энергии в направлении снижения уровня выполнения работы системой.

С целью уменьшения степени влияния энтропии и квазиэнтропийных процессов в системе управления энергосбережением ПАО «Газпром» ею необходимо управлять. Следует отметить, что это не противоречит второму началу термодинамики: понижение энтропии и квазиэнтропийных процессов в системе управления носит локальный характер – снижается только энтропия данной системы. Это уменьшение с избытком компенсируется возрастанием энтропий в других системах, в частности в осуществляющих обеспечение управления данной системой (рис. 1).

Процесс обеспечения устойчивости управления энергосбережением ПАО «Газпром» базируется на повышении вероятности готовности системы управления энергосбережением к управлению расходом ТЭР на СТН с учетом всех подсистем, образующих эту систему (1). Для этого в ПАО «Газпром» непрерывно и на системном уровне формируется и реализуется комплекс организационно-распорядительных, технических и технологических мер, способствующих повышению уровня вероятности готовности системы управления к выполнению управленческих задач (W).

Рассмотрим комплекс этих мероприятий с учетом степени их приоритетности, допустимой степени детализации и анализа их применимости и реализуемости в современных и перспективных условиях функционирования системы управления энергосбережением в ПАО «Газпром».

Главенствующую роль в обеспечении повышения вероятности готовности системы управления высшего уровня ПАО «Газпром» (Wвуу) к управлению расходом ТЭР на СТН и одновременно к снижению энтропии в этом контуре управления выполняет нормативный документ Р Газпром 2-1.20-673-2012 «Система управления энергосбережением в ОАО «Газпром» [5]. Этот документ регламентирует функционирование системы управления энергосбережением в ПАО «Газпром» и содержит: цели и задачи системы управления энергосбережением, описание ее организационной структуры, функций системы управления энергосбережением, организации планирования управления энергосбережением, а также методы управления энергосбережением и повышением энергетической эффективности.

108-114-r1.jpg

Учитывая главенствующую функцию Р Газпром 2-1.20-673-2012 [5] и его приоритетную роль в обеспечении функционирования системы управления энергосбережением в ПАО «Газпром», а также истечение сроков его практического применения в статусе рекомендаций, становится актуальной его переработка с учетом накопленного теоретико-практического опыта и выпуск в ранге СТО – стандарта Общества.

Приоритетную роль в обеспечении повышения вероятности готовности системы управления дочернего общества к управлению расходом ТЭР на СТН (Wсдо) и одновременно снижения энтропии в этом контуре управления выполняет нормативный документ Р Газпром 2-1.20-984-2015 «Система управления энергосбережением в ОАО «Газпром». Организация управления энергосбережением и энергетической эффективности в дочерних обществах и организациях ОАО «Газпром» [6].

Этот документ регламентирует функционирование системы управления энергосбережением в дочерних обществах и организациях ПАО «Газпром» и содержит цели и задачи управления энергосбережением и повышением энергетической эффективности, описание организационной структуры системы управления энергосбережением, функций центров ответственности в системе управления энергосбережением, организации управления энергосбережением и повышением энергетической эффективности, контроля управления энергосбережением и повышением энергетической эффективности.

В 2015 г. Р Газпром 2-1.20-984-2015 введен в действие в ранге рекомендаций, и его целесообразно рассматривать в качестве основы для последующей разработки и введения в практическую деятельность в ранге СТО – стандарта Общества.

Системы управления энергосбережением в ПАО «Газпром» и в дочерних обществах и организациях, являясь разноуровневыми, организационно и технологически включают в себя функциональные компоненты (рис. 1), характеризующиеся соответствующей целевой направленностью, уровнем взаимодействия, ролью и функциями в структуре системы управления.

Информационно-управляющая система (ИУС) совместно с персоналом управления процессом энергосбережения образует эргатическую систему, которая является основополагающей компонентой в структуре управления. В настоящее время в ПАО «Газпром» в сфере энергосбережения успешно функционируют ИУС «Магистраль», «Астра», «Агат» и др. Вместе с тем в современных условиях реализации политики энергосбережения актуальной является разработка проекта технического задания на создание ИУС для ПАО «Газпром», который являлся бы типовым проектом для дочерних обществ и организаций на период до 2035 г.

При разработке такого проекта необходимо учитывать структуру и содержание целевых показателей энерго- сбережения и энергоэффективности и динамику их прогнозных изменений, алгоритмы реализации потенциала энергосбережения по видам деятельности, направления и характер совершенствования системы отчетности в дочерних обществах и организациях, формы и способы каталогизации и закономерности реализации наилучших доступных технологий и лучших мировых практик в сфере энергосбережения на период до 2035 г.

Важной компонентой системы управления энергосбережением является система документационного обеспечения (Wдо), которая разрабатывается и развивается на основе метода «ветвей и границ с отсечением неперспективных множеств на рассматриваемом временном интервале». В связи с интенсивным обсуждением проекта «Энергетической стратегии России на период до 2035 г.» становится актуальным формирование плановых работ по актуализации комплекса документов по нормативно-методическому обеспечению сферы энергосбережения и энергоэффективности в ПАО «Газпром» с учетом задающего вектора этой стратегии.

В интересах устойчивого функционирования системы управления энерго- сбережением необходимо обеспечить максимальное значение вероятности готовности системы документационного обеспечения управления энергосбережением независимо от характера и динамики изменения энергетической ситуации как на локальном и региональном, так и глобальном уровнях.

С этой целью целесообразно, по мнению автора статьи, в период 2017–2019 гг. провести исследования по комплексной НИР, результатом которой должно стать формирование единой системы документационного обеспечения энерго- сбережения в ПАО «Газпром» на период до 2035 г.

Для успешного функционирования системы управления энергосбережением требуется соответствующий уровень вероятности готовности системы финансового обеспечения – Wфо. Состояние этой системы будет определяться в первую очередь характером содержания законодательно-правовых документов, разрабатываемых на государственном уровне и регламентирующих деятельность по финансированию сферы энергосбережения с учетом обновления энергетического оборудования, внедрения наилучших доступных технологий и лучших мировых практик.

Необходимой компонентой системы управления энергосбережением является система энергетических обследований технологических объектов дочерних обществ ПАО «Газпром». По своему целевому назначению и формам реализации энергетические обследования представляют собой инструментальный контроль за уровнем эффективности эксплуатируемого энергетического оборудования и создания базовых условий для формирования управленческих решений о необходимости и целесо- образности использования наилучших доступных технологий и внедрения лучших мировых практик в соответствующем обследуемом дочернем обществе.

Для повышения вероятности готовности системы энергетического обследования технологических объектов дочерних обществ и организаций необходимо:

  • совершенствование ИУС проведения энергетических обследований с учетом современных требований к системе документооборота и ее реализации в современных и перспективных условиях;
  • актуализация нормативно-методического обеспечения энергетических обследований в условиях изменившейся нормативно-методической базы энергосбережения ПАО «Газпром»;
  • развитие новых перспективных форм инструментальной и документальной комбинаторики реализации энергетических обследований на фоне многообразия видов энергетического оборудования и условий его применения.

Приоритетную роль в системе управления энергосбережением выполняет система контроля расхода ТЭР. Эта система инструментально и документально фиксирует количественные значения показателей энергоэффективности расхода ТЭР на СТН и обеспечивает возможность реализации органами управления политики энергосбережения как в дочерних обществах и организациях, так и на уровне ПАО «Газпром» в целом. Органы управления на основе оценки и анализа количественных значений показателей расхода ТЭР формируют выводы об уровне эффективности функционирования системы в целом и при необходимости вырабатывают рекомендации по коррекции законов управления системой, возможно, с коррекцией политики энергосбережения.

Документирование учета расхода энергоресурсов в ПАО «Газпром» осуществлялось на основе корпоративных форм статистической отчетности в соответствии с Р Газпром 2-1.20-431-2010 [7]. Однако временной интервал применения этого документа лимитирован, и это обусловило разработку и последующее введение в действие нового документа СТО Газпром ХХХ-2016 [10]. Также необходимо отметить, что в оперативном плане ежегодно структуру и содержание данных форм корректируют и уточняют соответствующим приказом ПАО «Газпром».

 

Контроль за эффективным использованием ТЭР включает:

  • оценку и анализ эффективности энергопотребления и показателей энергетической эффективности технологических процессов и оборудования производственно-технологических объектов;
  • выявление причин превышения фактическими показателями удельного расхода ТЭР соответствующих нормативных показателей;
  • оценку экономической эффективности энергосберегающих мероприятий программы энергосбережения;
  • эффективное планирование энерго-сберегающих мероприятий при разработке новой программы энергосбережения.

 

По результатам контроля за эффективностью расхода ТЭР формируется тренд, свидетельствующий о уровне реализации:

  • политики энергосбережения в ПАО «Газпром» на текущем временном интервале;
  • программы энергосбережения на текущем временном интервале;
  • Концепции энергосбережения и повышения энергетической эффективности ПАО «Газпром» на период 2011–2020 гг.

С учетом реализуемых комплексных мероприятий (Mвуу–Mпсу) для повышения каждого уровня вероятности выполнения управленческих задач функциональными компонентами системы управления энергосбережением функционал (1) преобразуем:

W=f[Wвуу(Mвуу) x Wсдо(Mсдо) x Wиус(Mиус) x Wдо(Mдо) x Wфо(Mфо) x Wэо(Mэо) x Wпсу(Mпсу)].                (2)

В результате реализации управленческого функционала (2) в части каждой функциональной компоненты системы управления энтропия S, включая квазиэнтропийные процессы, будет уменьшаться на величину Δ, определяемую эффективностью реализуемых мероприятий (Mвуу–Mпсу):

S+[ΔS1+ΔS2+ΔS3+ΔSi]>0,                (3)

ΔSi – снижение энтропии в i-й функциональной компоненте системы управления энергосбережением.

Динамика изменения вероятности готовности системы управления энергосбережением W ПАО «Газпром» и энтропии S при реализации комплекса мероприятий M представлена на рисунке 2.

Типовые компенсационные мероприятия с целью противодействия росту энтропии и повышению вероятности готовности системы управления энерго- сбережением к выполнению управленческих задач разработаны в Р Газпром 2-1.20-728-2013 [8].

Стоит отметить, что в реализации политики энергосбережения ПАО «Газпром» системе управления энергосбережением принадлежит главенствующая роль в управлении процессом эффективного расхода ТЭР на СТН, включая оптимизацию управленческих решений в процессе повседневной деятельности дочерних обществ и организаций.

На современном этапе уровень состояния инфраструктуры системы управления энергосбережением в ПАО «Газпром» создает позитивные стартовые условия для дальнейшего ее развития на основе:

  • сертификации системы управления энергосбережением с учетом требований к системам энергетического менеджмента [9];
  • перехода к реализации стратегии «расширения границ искусственного интеллекта в архитектуре системы управления» – на основе результатов комплексной НИР на период 2018–2021 гг.

В целом система управления энерго-сбережением в ПАО «Газпром» является двухконтурной. Первый контур управления по своему характеру является стратегическим и решает задачи управления энергосбережением в масштабе всего ПАО «Газпром». Второй контур управления – тактический, он решает задачи управления энергосбережением в масштабе отдельных дочерних обществ и организаций ПАО «Газпром».

Таким образом, в ПАО «Газпром» успешно функционирует система управления энергосбережением. Высокая устойчивость, живучесть и надежность системы управления энергосбережением в различных условиях развития энергетической ситуации глобального и континентального масштаба обеспечивает парирование внешних возмущающих воздействий на деятельность компании и способствует сохранению лидирующих позиций ПАО «Газпром» среди глобальных мировых энергетических компаний посредством повышения эффективности деятельности во всех видах бизнес-сегментов, диверсификации и гарантированных поставок энергетических ресурсов и продуктов их переработки потребителям.

Устойчивое функционирование системы управления энергосбережением ПАО «Газпром» в современных условиях и в период до 2035 г. будет способствовать эффективной реализации энергосберегающей политики, укреплению конкурентоспособности ПАО «Газпром» на международных и внутреннем рынках, повышению рыночной капитализации акций и сохранению приоритетной роли Общества в решении важных государственных и глобальных проблем долгосрочного социально-экономического развития.

Реклама rek17.jpg



← Назад к списку


im - научные статьи.