ВВЕДЕНИЕ. 1.1. Технологические аспекты газоснабжения застроенных территорий

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. 4

1. ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА В ГОРОДСКИХ СИСТЕМАХ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ.. 15

1.1. Технологические аспекты газоснабжения застроенных территорий. 15

1.2. Экономические подходы к рациональному использованию природного газа в городских системах газоснабжения. 31

1.3. Экологические последствия использования природного газа в городских системах газоснабжения. 47

1.4. Выводы. Цель и задачи исследования. 55

2. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОСНОВ ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО МЕХАНИЗМА РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА В ГОРОДСКИХ СИСТЕМАХ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ.. 58

2.1. Методы контроля и управления городской системой газоснабжения. 58

2.2. Идентификация фактических дебитов сетей в городской системе газоснабжения 69

2.3. Оптимизация режимов работы городской системы газоснабжения. 71

2.4. Определение допустимых областей функционирования городских систем газоснабжения. 76

3. РАЗРАБОТКА ОРГАНИЗАЦИОННЫХ ОСНОВ ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО МЕХАНИЗМА РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА В ГОРОДСКИХ СИСТЕМАХ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ.. 82

3.1. Концепция эколого-экономического механизма рационального использования природного газа. 82

3.2. Показатели технологической обоснованности. 86

3.3. Показатели экологической эффективности. 89

3.4. Показатели экономической осуществимости. 97

3.5 Показатели организационной обеспеченности. 102

4. АПРОБАЦИЯ ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО МЕХАНИЗМА РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА.. 107

4.1. Разработка методики эколого-экономической оценки и оптимизации использования природного газа. 107

4.2. Реализация методики в условиях ОАО «Ростовгоргаз» г. Ростова-на-Дону 113

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 119

ЛИТЕРАТУРА.. 122

Приложение А. Химический состав природного газа. 133

Приложение Б. Прогноз добычи газа ОАО «Газпром» и независимыми производителями с учетом освоения новых месторождений. Прогноз себестоимости добычи газа 136

Приложение В. Мировой опыт развития рынка газа. 139

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Система газоснабжения России - основополагающий элемент национальной экономики, от надежного и эффективного функционирования которого непосредственно зависит ее нормальная работа и жизнеобеспечение всех граждан России. Газовая отрасль занимает 8% в структуре ВВП, обеспечивает значительную часть доходов бюджета, а также более 19% поступлений валютной выручки государства за счет экспортных поставок газа (45% в структуре экспорта топлива из России). В России ежегодно потребляется (с учетом расхода газа на технологические нужды системы газоснабжения) 410 млрд. куб. м газа, или более 70% от всего объема газа, добываемого в стране. Масштабы внутреннего рынка, начиная с 1998 года, стабильны и имеют тенденцию к некоторому росту (3,3% в год). Газ составляет 50% в структуре баланса первичных энергоносителей в стране и будет оставаться основным топливным ресурсом, но с постепенным сокращением его доли в потреблении топливно-энергетических ресурсов до 45% к 2010 году [1,2,3].

Динамичное развитие газового сектора способно обеспечить поступательное движение и другим отраслям экономики. В условиях наметившегося экономического подъема обеспечение газом платежеспособных российских потребителей представляется одной из основных задач по модернизации экономики и обеспечению ее поступательного развития.

Использование природного газа позволяет интенсифицировать и автоматизировать производственные процессы в промышленности и сельском хозяйстве, улучшить санитарно- гигиенические условия труда на производстве и в быту, оздоровить воздушные бассейны городов. Относительно низкая стоимость газа в сочетании с удобством его транспортировки и отсутствием необходимости складского хранения обеспечивают высокий экономический эффект замены других видов топлива газообразным. Неоспоримые достоинства газа и наличие его значительных запасов создают условия для дальнейшего развития газовой промышленности. Газ используют не только в энергетической промышленности (для выработки электроэнергии, тепла и холода), но и в других отраслях в качестве исходного сырья.

Добыча и потребление природного газа все больше увеличиваются благодаря наличию больших запасов по всему миру, удобному использованию и образованию минимального количества загрязняющих окружающую среду веществ по сравнению с другими видами топлив. Однако уровень цен не позволяет в полной мере финансировать инвестиционные проекты по обустройству новых скважин и освоению месторождений, реконструкции и строительству газотранспортных сетей. Дефицит собственных инвестиционных ресурсов ОАО "Газпром" и газораспределительных организаций привел к тому, что фактические объемы капитальных вложений в добычу газа, развитие и реконструкцию магистральных трубопроводов, распределительных сетей значительно ниже требуемых.

От месторождения до объектов его использования (потребления) природный газ транспортируется по протяженным магистралям разветвленной газовой сети. На этом пути он многократно обрабатывается, сжимается, расширяется. Окончательные параметры газ приобретает в городских сетях. При этом его физические и химические свойства могут продолжать изменяться в зависимости от характеристик газовой сети, а также погодных, сезонных и других условий. Это вызывает необходимость постоянного контроля и реализации соответствующих мероприятий при транспортировке природного газа в городских сетях, обработке и сжигании (переработки).

Заниженный уровень регулируемых оптовых цен на природный газ также искажает определение эффективных сфер его применения, ограничивает межтопливную конкуренцию, не способствует внедрению газосберегающих техники и технологий. В результате в стране формируется нерациональная структура топливно-энергетического баланса, консервируется техническая отсталость промышленного производства, у потребителей газа полностью утрачиваются стимулы к газосбережению.

Значительные трудности с финансированием испытывают газораспределительные организации. При сложившейся структуре, низкой степени концентрации производства и капитала и существующей системе льгот при поставках населению сетевого и сжиженного газа финансовое состояние газораспределительных организаций остается неудовлетворительным.

Кроме того, на финансовое состояние организаций газовой отрасли отрицательно влияют накопленные долги потребителей за использованный ими газ. Влияние указанных негативных факторов в конечном итоге привело к недофинансированию реконструкции и обновления стареющих фондов, и прежде всего, газораспределительных сетей, а также недостаточным темпам газификации регионов страны. Сложное финансовое состояние отрасли негативно отражается на ее инвестиционной привлекательности в целом и предопределяет отсутствие долгосрочных вложений в отрасль со стороны возможных инвесторов.

Обладая замечательными особенностями топлива, природный газ также является взрывоопасным веществом, что представляет потенциальную технологическую опасность и вероятность значительного экономического ущерба при его использовании. Для защиты от повреждений объектов газового хозяйства и травмирования людей предусмотрен ряд мероприятий, установленных законами и нормами [4,5,6]. Это, например, применение специальной взрывозащитной арматуры, заземление магистралей, грамотный выбор материала, предназначенного для газопроводов, а главное, - обеспечение и поддержание требуемых параметров потока газа (температуры, влажности, расхода и других).

Значительный экономический вред также наносит коррозия, вызываемая агрессивными составляющими газа, чему способствует наличие влажности в потоке газа. Водяной пар и легкие углеводороды при определенных условиях в газопроводах образуют кристаллогидраты, которые накапливаются (обычно в узких сечениях арматуры и в местах установки приборов учета расхода). Это приводит к увеличению погрешности измерений температуры, расхода и скорости потока, а в конечном счете, к выходу из строя контрольно-измерительной аппаратуры.

Одним из основных направлений регулирования и обеспечения стабильных параметров потока природного газа в городских газораспределительных сетях является его дополнительная технологическая обработка (изменение его температуры и влажности) после газораспределительных станций (ГРС) и перед газораспределительными пунктами (ГРП). При этом возникает полезный побочный, с нашей точки зрения, эффект, заключающийся в том, что параметры технологических и бытовых установок, использующих газ, улучшаются [7,8]. Это означает, что сжигание и переработка газа в технологическом оборудовании потребителей будет полнее, устойчивее, эффективнее и экономичнее, а учет его расхода в сети будет значительно точнее.

Именно поэтому газ следует использовать рационально, необходимо найти и разработать методы уменьшения количества вредных веществ, выбрасываемых в окружающую среду в процессах транспортировки и использования природного газа. С экономической точки зрения рациональное использование природного газа может быть обеспечено на основе постоянных учета и контроля расхода газа в городских сетях.

Таким образом, исследование эколого-экономического и организационно-экономического аспектов распределения природного газа в городских сетях газоснабжения на основе учета и контроля его расхода в системе рационального природопользования при взаимодействии хозяйственной и экологической сфер имеет важное значение, представляется современным и весьма актуальным.

Степень разработанности проблемы. В последнее время развернулись широкие дискуссии по приоритетным направлениям развития теоретических и методологических аспектов природопользования в различных сферах хозяйственной деятельности. Сложность изучения и обсуждения этих аспектов связана, прежде всего, с недостаточной разработанностью определенных сторон комплексного взаимодействия человека и природы в системе рационального природопользования. В то же время, отдельные вопросы природоохранной направленности, обеспечивающие экологическую безопасность, находят отражение в отечественных и зарубежных научных трудах. Так, отдельные эколого-экономические аспекты природопользования освещены в научных трудах Д.Медоуза, М.Месаровича, Б.Небела, Ю.Одума, Э.Пестеля, Т.Титенберга, Дж.Форрестера и других.

Многие важные эколого-экономические и социальные аспекты природопользования освещены в трудах отечественных ученых - С.Н.Бобылева, А.В.Голубева, В.И. Данилова-Данильяна, Н.П.Тихомирова, Я.Я.Яндыганова и других. Экономико-математические аспекты охраны окружающей среды нашли отражение в трудах Л.Н.Большова, К.Г.Гофмана, Р.И.Когана, Н.В.Смирнова, Д.А.Радионова, И.П.Романенко, Е.В.Рюминой и других. Важный вклад в решение концептуальных эколого-экономических проблем теоретического и практического характера в системе рационального природопользования внесли современные ученые-экономисты В.Денисов, А.Нестеров, Ю.Колесников, Н.Моисеев, Н.Пахомова, Н.Чепурных, Овчинников, А.Чешев, С.Тяглов, И.Красовская, В.Игнатов и многие другие.

Немаловажное значение имеет также характер взаимоотношений на рынке материально-технических ресурсов газового хозяйства города. В этом направлении практический и научный вклад в теорию развития газовой отрасли внесли ученые и специалисты ОАО «Газпром»: Р.И.Вяхирев, М.В.Дремов, Ю.Ф.Юшков и другие.

Однако острота проблемы обеспечения экологической безопасности при весьма экономном использовании природных ресурсов во всех сферах человеческой деятельности требует более углубленных методологических разработок, создающих условия для комплексного решения задач социально- экономического развития и природопользования с учетом требований рыночной экономики. Автор исходит из представлений о необходимости совершенствования взаимодействующей системы «человек - окружающая среда» в городских условиях на базе соответствующего банка данных и разработки методического инструментария, обеспечивающего адекватную эколого-экономическую оценку использования природного газа как одного из основных видов природных ресурсов на территории города.

Цель и задачи исследований. Основной целью диссертационной работы является исследование закономерностей природопользования и изменения состояния окружающей среды, а также дальнейшая разработка организационно-экономических механизмов рационального использования природного газа в городских системах газоснабжения.

Для достижения поставленной цели в диссертационном исследовании сформулированы следующие задачи:

· проведение эколого-экономического анализа распределения и использования природного газа в городских системах газоснабжения на основе изучения технологических аспектов газоснабжения застроенных территорий;

· раскрытие методологических и теоретических основ исследования экономических подходов к рациональному использованию природного газа в городских системах газоснабжения;

· оценка экологических последствий использования природного газа в городских системах газоснабжения;

· разработка технологических основ реализации эколого-экономического механизма рационального использования природного газа в городских системах газоснабжения на основе анализа методов контроля и управления городской системой газоснабжения, идентификации фактических дебитов газораспределительных сетей в городской системе газоснабжения и оптимизации режимов их работы;

· разработка организационных основ реализации эколого-экономического механизма рационального использования природного газа в городских системах газоснабжения на основе показателей технологической обоснованности, экологической эффективности, экономической осуществимости и организационной обеспеченности;

· разработка методики эколого-экономической оценки и оптимизации распределения и использования природного газа в условиях эксплуатации городских систем газоснабжения.

Методологическую и теоретическую основу исследования составляют фундаментальные знания и научные труды отечественных, зарубежных ученых по экономике природопользования и использования природного газа, а также социологов, экологов по проблемам взаимодействия общества и окружающей среды.

В процессе разработки эколого-экономического исследования использованы методы логического, программно-целевого, сравнительного, структурно-функционального и экономико-статистического анализа, а также методы моделирования и прогнозирования, что в целом позволило обеспечить достоверность экономического анализа и обоснованность выводов и предложений.

Объектом исследования является система эколого-экономических и организационных взаимосвязей при распределении и использовании природного газа в городских сетях газоснабжения.

Предметом исследования является организационно-экономический механизм функционально-стоимостного анализа рационального использования природного газа в городских сетях газоснабжения.

Информационно-эмпирическую и нормативную базу исследования составили работы отечественных и зарубежных ученых по проблемам рационального использования природных ресурсов, экономики природопользования, а также Законы РФ, Указы Президента РФ, Постановления Правительства РФ и субъектов РФ по перечисленным проблемам.

Концепция диссертационного исследования заключается в разработке организационных основ эколого-экономического механизма рационального использования природного газа в городских системах газоснабжения на основе теоретических разработок отечественных и зарубежных ученых по оценке и использованию углеводородного газообразного топлива как ценнейшего природного ресурса.

Научная новизна диссертационного исследования заключается в теоретическом обосновании и практической апробации автором ряда положений, позволяющих по-новому представить организационные и эколого-экономические механизмы оценки степени рациональности распределения и использования природного газа в городских сетях газоснабжения.

Основные элементы приращения новационного знания следующие:

· раскрыты методологические основы эколого-экономических подходов к рациональному распределению и использованию природного газа в городских системах газоснабжения с учетом: технологических аспектов газоснабжения застроенных территорий;

· разработаны эколого-экономические критерии технологической обоснованности, экологической эффективности, экономической осуществимости и организационной обеспеченности газораспределяющих предприятий. Такая поликритериальная оценка охватывает наиболее трудоемкую стадию анализа и выбора оптимального экологически обоснованного и экономически эффективного варианта распределения и использования природного газа;

· разработана методика реализации эколого-экономического механизма рационального использования природного газа в городских системах газоснабжения на основе анализа методов контроля и управления городской системой газоснабжения, идентификации фактических дебитов газораспределительных сетей в городской системе газоснабжения и оптимизации режимов их работы при минимальных потерях природного газа и загрязнении окружающей среды.

Теоретическая значимость результатов исследования определяется актуальностью поставленных задач и достигнутым уровнем разработанности проблематики, анализом зарубежного и отечественного опыта в области рационального использования природных ресурсов, выявлением причин несбалансированного с эколого-экономических позиций функционирования систем газоснабжения городов, обоснованием тенденций и оценкой перспектив развития и повышения инвестиций в системы распределения и использования природного газа в условиях города.

Практическая значимость результатов диссертационного исследования состоит в том, что теоретические выводы, разработанные критерии и методики доведены до конкретных рекомендаций и предложений по обеспечению рационального использования природного газа в городских системах газоснабжения. Предлагаемый в работе научный инструментарий апробирован на примере ОАО «Ростовгоргаз» г.Ростова-на-Дону.

Апробация работы. Основные положения и идеи диссертационной работы на различных стадиях ее реализации были представлены в форме докладов, сообщений и публикаций на международных и межвузовских научных конференциях. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ общим объемом 2,6 п.л.

Структура диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемой литературы. Работа изложена на 119 страницах машинописного текста, содержит 13 таблиц, 6 рисунков и 5 приложений.

Во введении оценена степень изученности проблемы распределения и использования природного газа как ценнейшего природного сырья в системах газоснабжения городов, определена цель, поставлены задачи, выделены объект и предмет исследований, показаны научная новизна и практическая значимость диссертационной работы, перечислены основные направления апробации результатов исследований.

В первой главе «Эколого-экономический анализ использования природного газа в городских системах газоснабжения» исследовано современное состояние технологических аспектов газоснабжения застроенных территорий, освещены основные экономические подходы к рациональному использованию природного газа в городских системах газоснабжения, выполнен анализ экологических последствий использования природного газа в городских системах газоснабжения, уточнены цель и задачи исследований.

Во второй главе «Разработка технологических основ эколого-экономического механизма рационального использования природного газа в городских системах газоснабжения» проведен анализ основных методов контроля и управления городской системой газоснабжения, выполнена идентификация фактических дебитов сетей в городской системе газоснабжения, разработаны основные принципы оптимизации режимов работы и определены допустимые области функционирования городских систем газоснабжения.

В третьей главе «Разработка организационных основ эколого-экономического механизма рационального использования природного газа в городских системах газоснабжения» предложена разработка концепции эколого-экономического механизма рационального использования природного газа на основе введенных автором показателей технологической обоснованности, экологической эффективности, экономической осуществимости и организационной обеспеченности газораспределяющих предприятий.

В четвертой главе «Апробация эколого-экономического механизма рационального использования природного газа» предложена разработка методики эколого-экономической оценки и оптимизации использования природного газа, даны научно-