Данное исследование является уже третьим по порядку и каждое следующее увеличивало детализацию моделирования или рассматривало дополнительные аспекты моделируемой ситуации остановки энергоснабжения с востока.
На текущем этапе была улучшена модель. Основное изменение – посуточный расчет энергетических потоков, что позволяет моделировать задержки в поставках при организации закупок из альтернативных источников, а также учитывать годовое распределение потребления энергии.
Была проведена верификация данных, которая показала максимальное отклонение от фактических значений в 10% при производстве дровяной щепы. Это отклонение и некоторые другие связаны с тем, что некоторые незначительные для энергетического комплекса процессы не были учтены. Так, например учитывались только потребление и производство бензина, дизеля и мазута. Другие нефтепродукты не учитывались. Также не учитывалось незначительное производство тепловой энергии на конденсационных станциях и использование электрокотлов. Вероятно, в будущем эти процессы необходимо добавить в модель.
В базовом сценарии выполнено моделирование текущего состояния энергетического комплекса Беларуси в режиме работы без ограничений в поставках энергоресурсов. Этот расчет необходим для получения вероятных текущих параметров работы энергосистемы. Основное изменение относительно статистических данных – это ожидаемое годовое производство электроэнергии на АЭС в объеме 18,5 млрд кВтч или 2270 тыс. т у.т.
В данной работе рассмотрены 3 сценария:
- Остановка нефтеснабжения
- Остановка газоснабжения
- Остановка снабжения газом и нефтью одновременно.
Сценарий «Остановка нефтеснабжения»
Исходя из анализа загруженности инфраструктуры был сделан вывод, что в настоящее время поставка нефти из Польши невозможна. Все транспортные мощности заняты на обеспечение собственных НПЗ и заводов в восточной Германии. Но из Литвы возможны поставки до 5 млн тонн в год. Вместе с собственной добычей и хранилищами нефти это позволяет обеспечить полностью внутренние потребности Беларуси и также дополнительные объемы переработки нефти, продукты переработки которой будут поставляться на экспорт при наличии экономической целесообразности. Годовой объем такого экспорта сократится с 7,3 млн тонн до 0,4 млн тонн.
Рисунок 1 – Потребление нефти системой нефтеснабжения
Потребление нефти резко падает после остановки нефтеснабжения, однако достаточно быстро восстанавливается после налаживания поставок через литовские порты. В первом приближении было предположено, что в течение 15 дней удастся организовать поставку необходимых объемов нефти. До организации таких поставок нефтеснабжение обеспечивается с нефтехранилищ. И хотя на годовом горизонте обеспечение надежности нефтеснабжения внутренних потребностей выглядите достаточно простым, повышение детализации показывает, что дополнительно исследовать нужно отдельные периоды на суточном масштабе. Важным является оценка реальных объемов хранения нефти и возможности быстрой поставки значительных объемов нефти на НПЗ для обеспечения внутренних потребностей. Критическим становится минимизация времени восстановления поставок нефти на беларуские НПЗ, а также возможности передачи нефти между НПЗ для равномерной загрузки.
Поставки нефти из хранилищ достигают 1,3 тыс. тонн нефти в сутки. Необходимо провести дополнительный анализ возможности поставок таких объемов нефти на НПЗ.
Сценарий «Остановка газоснабжения»
Сценарий предполагает полное прекращение поставок природного газа из России. При возникновении конфликта вероятным сценарием является остановка поставок природного газа.
Рисунок 2 — Подача гаа в газосети Беларуси
Остановка газоснабжения оказывает значительно более серьезный шок на топливно-энергетических комплекс, так как собственная добыча практически отсутствует, и все выпадающие объемы поставки газа необходимо компенсировать на первоначальном этапе из хранилищ, объем которых значительно меньше в относительном выражении, чем хранилище нефти и нефтепродуктов.
Обеспечить потребность всех потребителей в газе не удается, но ограничения касаются только системы производства тепловой и электрической энергии в том объеме, в котором газ может быть замещен на мазут. Спрос на мазут для замещения природного газа остается умеренным и ограничивается первыми двумя неделями, которые необходимы на организацию поставок сжиженного природного газа через терминалы и газовые сети Европейского союза.
Рисунок 3 – Потребление топлива котельными
Котельные имеют наименьшую возможность по замещению газа, так как представляют собой большое количество разнородных технологий, не все из которых могут использовать мазут как резервное топливо. Как видно, в вопросах поставки газа продолжительность ограничений также играет ключевую роль. При сегодняшних объемах хранилищ в 1 млрд м3 двухнедельный перерыв в газоснабжении является решаемой задачей.
Рисунок 4 — Объем хранения природного газа
При этом хранилище газа очень быстро опустошаются не только на протяжении первых двух недель, но и дальше для покрытия пиковых нагрузок в энергосистеме. Только в феврале начинается сокращаться потребление газа и начинается восстановление объемов хранения природного газа при постоянных объемах поставки. Ориентировочный объем ежесуточного отбора из хранилищ, составляет около 50 тыс. т у.т. Отборы наблюдаются также еще в начале осени и зимой, однако они связаны с колебанием потребления из-за изменения погоды, в то время как поставки невозможно увеличить одномоментно.
Сценарий полной остановки энергоснабжения из Российской Федерации
В ситуации с остановкой общего энергоснабжения из России ситуация несколько хуже, чем в случае остановки каждого из видов топлива по отдельности. Связано это в первую очередь с тем, что нехватка газа компенсируется увеличением использования мазута, а при ограничении поставок нефти производство мазута также находится под угрозой.
График использования природного газа из хранилища в таком сценарии практически не изменяется. А график хранения нефти претерпевает значительные изменения. Нефть из хранилища используется более активно.
Рисунок 5 — Использование нефти из хранилищ
За первые две недели запасы нефти используются практически полностью, и после некоторое время они остаются на минимальном уровне. Это связано в первую очередь с тем, что в это время нефть, которая уже стала поступать на НПЗ из других источников, используется для восстановления объемов хранения мазута.
Таким образом более детальное моделирование работы энергетического комплекса показывает, что наиболее важным становится:
- оценка объемов хранилищ и возможность их использования в минимальный срок;
- лучшее понимание возможности НПЗ по изменению структуры производства нефтепродуктов;
- моделирование работы системы в первый период времени после остановки поставок энергоресурсов;
- детальная оценка продолжительности перебоя в поставках и времени, необходимого для организации энергоснабжения из альтернативных источников.
На таком уровне детализации ключевыми становятся экономические показатели поставок энергоресурсов из различных источников, а также выбор между производством нефтепродуктов на экспорт или сокращением импорта нефти.
Ключевыми инфраструктурными проектами ЕС, которые значительно облегчат ситуацию с энергоснабжением Беларуси, являются:
- Строительство нового нефтепровода рядом с существующим Плотск-Гданьск в Польше с расширением возможности Гданьского порта на прием нефти.
- Расширение нефтепровода Шведт-Росток для сокращения потребления нефти через порт Гданьск.
Весь обзор можно прочитать и скачать по ссылке.
