Agrártudományi Egyetem Tanácsának jegyzőkönyvei, 1980
1980. szeptember 5.
Gázelosztó-hálózatok optimális fejlesztését célzó számítási eljárások kidolgozásának alapkérdései Sándor György oki. villamosmérnök, oki. szervező szakmérnök Országos Kőolaj- és Gázipari Tröszt Gáztechnikái Kutató és Vizsgáló Állomás (OKGT—GKVÁ) 1. Bevezetés *« Az OKGT—GKVÁ-ban már hosszabb ideje foglalkozunk hurkolt gázelosztó hálózatok elemzésére, fejlesztésére vonatkozó számítási eljárás kidolgozásával. 1977-ben sikeresen adaptáltuk a Csehszlovákiában kidolgozott SANIS (2) programot. Az adaptáció során elkészítettük a GKVÁ TPA-i számítógépén futó GASZIS—I (15) programot, mely az elosztóhálózatok áramlási és nyomásképét számítja ki. A GASZIS—I programmal megnyílt a lehetőség arra, hogy egy gázhálózat tervezett kialakítását, bővítését még a létesítés előtt műszakilag ellenőrizhessük, és az egyes műszaki alternatívákat egymással összehasonlítsuk. A GASZIS számítógépes program segítségével lényegében arra kapunk választ, hogy a tervezett (vagy meglevő) hálózat szállítóképessége megfelel-e az igényeknek. A GASZIS program és más hasonló programok, pl. (3) azonban fontos kérdésekre nem tudnak választ adni. így nem válaszolhatnak arra, hogy elégtelen szállítóképesség esetén mi a legkedvezőbb (optimális) műszaki megoldás, vagy hogy megadott fogyasztási igényekre milyen gázelosztó hálózatot célszerű létesíteni. Ezen kérdések megválaszolása pedig igen hasznos gyakorlati eredményeket hozhatna. Tekintettel a gázelosztó hálózatok beruházási kérdéseinek jelentőségére, korábban több kezdeményezés történt az OKGT-n belül a gázhálózatokkal kapcsolatos döntések számítógépes előkészítésére. A korábbi döntéselőkészítő eljárások várható ráfordítások és bevételek felmérésén alapultak és e tényezőkből számítható diszkontált eredmény és diszkontált fejlesztési költség hányadosa alapján (J mutató) rangsorolták a tervezett beruházásokat (4, 5, 10, 16, 18). Ezen döntéselőkészítési eljárások jelentősége az volt, hogy rendszerezett formában igényelték a várható bevételeket és ráfordításokat, és ezeket időbeli dinamikájukat is figyelembe véve értékelték. Más oldalról viszont ezen eljárások sem foglalkoztak az igények kielégítését biztosító műszakigazdasági optimum megkeresésével. Jelenleg is folyó munkánk célja tehát optimális hálózatok tervezésére vonatkozó módszerek kidolgozása (és nem a tervezési munkafolyamat optimálása). Munkánk középpontjában az optimalitás értelmezésének világos meghatározása, megfelelő optimalitási kritériumok kidolgozása áll. Ez a probléma a műszaki számítások kérdésénél lényegesen bonyolultabb, következményeiben jelentősebb, és lényegesen több idő szükséges a minden szempontból kielégítő megoldáshoz. Az optimum kritériumnak ugyanis összhangban kell lenni népgazdasági és vállalati célokkal egyaránt. Mindaddig, amíg a szóba jöhető célokat nem elemeztük, korainak érzünk bármiféle, az optimalizációt szolgáló számítógépes munkát. Irodalmi kutatásaink alapján úgy tudjuk, hogy a Magyarországon végzett, optimális hálózatkialakítást célzó, számítógépre vitt eljárások többsége adott struktúrájú hálózat csőátmérőinek megválasztására szolgál (11, 19). Ezen ismert méretezési eljárások többnyire olyan feltételek mellett adják a minimális beruházási költségű átmérő méreteket, amikor — a csúcsfogyasztás ismert és az évek során nem változik (nincs időbeli dinamikája), — a hálózat sugaras (elágazó) szerkezetű, — a teljes hálózat létesítése egy ütemben történik meg, — a fenntartási költségek a beruházási költségekkel arányosaknak tekinthetők, — a hálózat a rendelkezésre álló nyomást teljesen elhasználja, azaz a betáplálási pontokban a megengedett maximális nyomással lép be a gáz, a hálózat peremén levő fogyasztókhoz pedig (a méretezés alapjául szolgáló csúcsfogyasztás esetén) a megengedett minimális nyomáson érkezik. Eltekintve a felhasznált módszerek többségének azon elvi hiányosságától, hogy az eredményül kapott csőátmérők nem szabványos méretűek (amit kerekítési eljárással pótolni lehet), a gyakorlati felhasználás szempontjából sokkal komolyabb kifogások emelhetők. Ezen kifogások abból indulnak ki, hogy a magyarországi gázelosztó hálózatoknak csak csekély hányada létesült, vagy létesíthető a számítások kiindulásának tekintett feltételek mellett. Másfelől az optimális gázhálózat kialakítása érdekében a tervezőnek módjában áll az átmérők megváltoztatásán kívül egyéb tényezők optimalizálása is, amely lehetőségek szisztematikus kiakná-74 Energiagazdálkodás XXI. évf. 1—2. szám
