Economic and Mathematical Model of a Gas Supply System Based on Biomethane

Abstract

Постановка задачи. Перспективным направлением развития систем газоснабжения является использование альтернативного источника энергии - биометана. Использование биометана в централизованных системах газоснабжения требует разработки научно обоснованных методов их расчета и проектирования. Результаты. Разработана экономико-математическая модель системы газоснабжения на основе биометана, учитывающая затраты на биометановую установку, транспортировку субстрата, газопроводы биометана и станцию подачи. Получены выражения для определения удельных капитальных затрат на строительство и эксплуатационных расходов на биогазовые установки, станции очистки биогаза и подачи биометана в системы газоснабжения. Выводы. Установлено, что применение биометановых установок на территории Вейделевского района Белгородской области позволяет получить 5 474 481 м/год биометана с содержанием метана 98 %, что составляет 18,7 % от общего газопотребления района. При этом оптимальная длина газопровода для подачи биометана составляет 9 208 м, а оптимальный радиус действия биометановой установки - 20 781 м. Statement of the problem. A promising direction in the development of gas supply systems is the use of an alternative energy source - biomethane. The use of biomethane in centralized gas supply systems requires the development of scientifically based methods for their calculation and design. Results. An economic and mathematical model of a gas supply system based on biomethane has been developed, taking into account the costs of a biomethane plant, substrate transportation, biomethane gas pipelines and a feed station. Expressions are obtained for determining the specific capital costs for construction and operating costs for biogas plants, biogas purification plants and biomethane supply to gas supply systems. Conclusions. It has been established that the use of biomethane plants on the territory of the Veidelevsky district of the Belgorod region makes it possible to obtain 5,474,481 m / year of biomethane with a methane content of 98%, which is 18.7% of the total gas consumption of the district. At the same time, the optimal length of the gas pipeline for supplying biomethane is 9 208 m, and the optimal range of the biomethane plant is 20 781 m.