В настоящее время перед газовой отраслью многих стран возникают новые задачи, связанные с планированием наиболее эффективного развития добычи, потребления, транспорта и использования газа. В связи с этим, на первый план выходит необходимость синхронизированного наращивания мощностей во всех подсистемах газовой отрасли.

При этом направление развития газовой отрасли, связано с освоением месторождений в период падающей добычи, со сложным составом добываемого сырья, труднодоступных, трудноизвлекаемых и нетрадиционных запасов газа. В свою очередь это потребует создания новых технологий переработки гелионосных и высокоазотистых газов, совершенствования очистки газов от кислых компонентов эффективного использования угольного метана и сланцевого газа. При этом приоритетом является увеличение глубины переработки газа, выделение продуктов с высокой добавленной стоимостью и переориентация использования природного газа с топливного направления на сырьевое для газохимических комплексов. Фактически это означает качественно новые подходы по формированию принципов развития газовой отрасли.

Генеральная схема развития газовой отрасли на долгосрочный период разрабатывается для обеспечения надежного газоснабжения внутренних и внешних потребителей газа, совершенствования технологий добычи, хранения, транспортировки и переработки газа и конденсата. Взаимосвязанность этих задач обуславливает необходимость комплексного подхода на основе методов системного анализа сложных объектов. С точки зрения методологии системного анализа газовая отрасль представляет собой сложный объект, который включает в себя: минерально-сырьевую базу, объекты потребления, добычи, переработки, транспортировки, хранения и потребления газа. Каждая из перечисленных подотраслей в свою очередь представляет собой сложную подсистему.

В целом газовую отрасль можно представить в виде сложного графа. Узлами такого графа являются: перспективные газоносные регионы, существующие газодобывающие регионы, поставщики газа из стран-импортеров, экспортные потребители газа, внутренние потребители природного газа до газораспределительных станций, объекты переработки природного газа (6), системы хранения газа. Подсистемой, связывающей узлы графа, является сложная газотранспортная сеть. Иначе говоря, модели системы транспорта газа представляет собой инструмент, который позволяет сформировать балансы и реализовать соответствующие потоки газа.

Основой обеспечения устойчивого функционирования и развития газовой отрасли является методология расчета балансов между потреблением и добычей газа для всей системы и отдельных подсистем. Это касается сроков и объемов поставок газа потребителям, экономической эффективности и эластичности цен на газ.

Поскольку спрос на газ является вероятностной величиной, то математические модели предусматривают оценку нижней, средней и верхней границ интервала изменения спроса на газ. На практике принято, что потребители дифференцируются по уровню достоверности прогноза потребления газа (как правило, 90%, 50% и 10% уровни выступают в качестве оптимистического, наиболее вероятного и пессимистического вариантов, соответственно).

Вторым понятием, определяющим внешнюю среду для газовой отрасли являются ресурсы и запасы углеводородов, накладывающие ограничения на добычные возможности газа. При этом, для моделирования необходим учет прироста запасов за счет геологоразведки и их уменьшения при добычи газа. Оценка ресурсов проводится с определением достоверности их подтверждения и перевода в запасы. В результате аналогично расходной части баланса формируются, прогноз его приходной части с оценкой пессимистического (нижний уровень), реалистического (средний уровень) и оптимистического (верхний уровень) вариантов. При этом в приходной части балансов должны учитываться не только собственная добыча, но и импорт газа из соседних стран.

Приходная и расходная части балансов газа определяют ограничения сверху в узлах системы для последующего решения транспортной задачи. В соответствии с текущими ограничениями в узлах и участков транспортной сети проводятся оптимизационные расчеты перспективных потоков газа по сценариям развития. В результате формируется непосредственно баланс газа, прогноз динамики объемов потребления, необходимый уровень добычи (импорта) газа, а также требуемых объемов развития и реконструкции системы транспорта газа. Таким образом, удается сбалансировать и синхронизировать объемные показатели развития промышленности по годам рассматриваемого периода для различных сценариев.

Синхронизация расчетов объемных показателей дает возможность на этапе дальнейшей декомпозиции отдельно для каждой из подсистем газовой отрасли перейти к расчетам физических объемов развития и реконструкции объектов и потребности в материально-технических и кадровых ресурсах с учетом сроков их освоения. И далее - к оценке экономических показателей развития газовой отрасли. В частности, рассчитываются объемы инвестиций в геологоразведку, добычу, транспорт, переработку и подземное хранение газа. На этапе синтеза определяются консолидированные экономические показатели.

На последнем этапе для адекватной оценки различных вариантов развития газовой отрасли проводят прогноз и анализ факторов риска. Предварительный анализ уже на начальном этапе расчетов дает возможность отсеять варианты стратегии развития газовой отрасли, сопряженные с самыми высокими рисками.

Генеральная схема развития газовой отрасли представляет собой долгосрочную перспективную программу. Поэтому все принимаемые технические и технологические решения должны соответствовать самому передовому уровню, В отдельных случаях из-за отсутствия мировых аналогов потребуется проведения научно-исследовательских и конструкторских работ для создания передовых технологий освоения газоносных регионов и доставки газа потребителям. При этом, требования к созданию программ для выполнения данных работ должны формироваться на основе мониторинга хода реализации Генеральной схемы.

Изложенный выше подход был использован специалистами нашего института при создании Генеральных схем в странах Южноамериканского континента – Венесуэлы и Боливии. Опыт работы позволил для стран Южной Америки оценить текущий уровень и потенциал в разведке, добыче углеводородов на суше и шельфе, магистральном транспорте газа и его доставке потребителям показал. Реализация проектов по созданию согласованных программ развития газовой отрасли позволяет в значительной степени повысить уровень коллективной энергобезопасности. На слайде представлена сравнительная характеристика успешности четырех ключевых стран – игроков газового рынка Южной Америки в различных сферах газовой отрасли. Исследования такого рода дают возможность определить наиболее привлекательные области для инвестиций, как собственных компаний, так иностранных партнеров и тем самым является стимулом более широкой интеграции страны в мировую газовую отрасль.

Более тесная интеграция участников газового рынка будет способствовать извлечению пользы для его участников. Например, Венесуэла может использовать опыт Аргентины и Бразилии в создании систем газоснабжения и строительства магистральных трубопроводов. Боливия представляет интерес как производитель газа на суше, а Бразилия – как успешный разработчик шельфовых запасов. Если Бразилия уже активно вступает в разработку газа на шельфе, то Венесуэла пока только обладает потенциалом на будущее и может активно использовать опыт Бразилии в данной сфере. С учетом особенностей потенциала газовой сферы стран Южной Америки появляется возможность покрытия дефициты в других странах за счет эффективного перераспределения ресурсов на добычу, транспорт и использования газа. В связи с этим представляется целесообразным разработка Генеральной схемы не только отдельных стран Латинской Америки, но всего концепции совместного развития газовой отрасли всего Южноамериканского континента.