Разработка математических методов и моделей для выявления критически важных объектов газовой отрасли России с позиции обеспечения энергетической безопасности страны и регионов.

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 20-79-00242

НазваниеРазработка математических методов и моделей для выявления критически важных объектов газовой отрасли России с позиции обеспечения энергетической безопасности страны и регионов.

Руководитель Воробьев Сергей Валерьевич, Кандидат технических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева Сибирского отделения Российской академии наук , Иркутская обл

Конкурс №49 - Конкурс 2020 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-602 - Моделирование технических систем

Ключевые слова Критически важные объекты, газовая отрасль, математическое моделирование, нарушения поставок газа, энергетическая безопасность, топливоснабжение, критически важные сочетания объектов.

Код ГРНТИ44.01.77

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Одним из важнейших требований обеспечения приемлемого уровня экономического и социального развития государства является обеспечение его энергетической безопасности. Одним из ключевых аспектов обеспечения энергетической безопасности страны является создание условий для обеспечения внутренних потребителей страны необходимыми топливно-энергетическими ресурсами и экспортных поставок российских топливно-энергетических ресурсов при возникновении чрезвычайных ситуаций, не допуская значительных по объемам и продолжительности перерывов в поставке конечных видов энергии. В данном случае под чрезвычайными ситуациями может подразумеваться частичный или полный выход из строя одновременно ограниченного числа объектов. Актуальность проекта обусловлена тем, что крупномасштабные аварии на критически важных объектах систем энергетики чреваты значительным, иногда невосполнимым, ущербом для потребителей топливно-энергетических ресурсов. Транспортные схемы энергетических систем с течением времени претерпевают значительные изменения и по связям между узлами, и по производственным возможностям этих связей и узлов (включая узлы производства и потребления ресурсов), и по количеству самих этих узлов и связей между ними. Так, например, в газовой отрасли с увеличением степени выработки старых давно действующих месторождений появляется необходимость выхода на новые газоносные провинции с соответствующим развитием газотранспортной инфраструктуры. В свою очередь, транспортная инфраструктура, непосредственно связанная со старыми, снижающими свою производительность источниками добычи со временем, используется всё меньше, что вызвано естественным уменьшением загрузки. Таким образом, газотранспортная сеть постоянно изменяется во времени и по конфигурации, и по загрузке ее элементов. В связи с тем, что с развитием системы может постепенно меняться конфигурация и загрузка газотранспортной сети, изменяется и критичность работоспособности отдельных объектов для общей работоспособности сети. Значимость одних со временем может снижаться, значимость других – может критически возрастать. В то же время в сложной газотранспортной сети, каковой и является российская газотранспортная сеть, присутствует значительное количество объектов, работоспособность которых критическим образом влияет на общую работоспособность газотранспортной сети и, соответственно, на ее возможности надежной бесперебойной подачи газа потребителям всех газопотребляющих регионов России. Обеспечение надежности таких поставок чрезвычайно важно, так как доля газа в настоящее время составляет 74% в балансах потребления котельно-печного топлива всей страны. В большинстве регионов европейской части России эта доля выше 90%. Соответственно, газ в настоящее время – это определяющий резко доминирующий ресурс в топливоснабжении регионов нашей страны, отличающейся суровыми климатическими условиями. Актуальность и суть заявляемого проекта состоит в необходимости формирования методологии использования математических методов и разработки математических моделей для выявления критически важных объектов газовой отрасли России с позиций обеспечения энергетической безопасности России в условиях сложной изменяющейся сети. Кроме того, необходима разработка методики минимизации негативных последствий для потребителей при чрезвычайных ситуациях различного характера на критически важных объектах систем энергетики. При этом особое внимание должно быть уделено поиску возможных критически важных сочетаний объектов внутри системы энергетики. Исследования показывают, что выход из строя отдельных таких сочетаний может сформировать существенно большие недопоставки соответствующих топливно-энергетических ресурсов потребителям, чем выход из строя отдельных объектов, входящих в такое сочетание. В совокупности достижение заявленных выше результатов позволит разработать преимущественно инвариантные мероприятия, направленные на повышение работоспособности отрасли и, соответственно, надежности топливо- и энергоснабжения потребителей. Направления таких мер и конкретные мероприятия должны обязательным образом учитываться в программах развития соответствующих отраслей энергетики с целью минимизации потенциальных негативных последствий в условиях ЧС на критически важных объектах систем энергетики. Научную новизну составляют фундаментальные основы выявления критически важных объектов газовой отрасли России и наиболее опасных сочетаний объектов газовой отрасли с позиций работоспособности системы в целом. Созданная методология, а также разработанные соответствующие математические модели и инструментальные средства окажут значительный вклад в проблему исследования и обеспечения энергетической безопасности в части решения проблем повышения надежности топливо- и энергоснабжения потребителей в экстремальных ситуациях. В выполнении работы по проекту кроме руководителя планируется привлечение двух молодых научных сотрудников в возрасте до 33-х лет.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ