ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕРОПРИЯТИЙ ПО КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ НА ОБЪЕКТАХ АО «УЗБЕКНЕФТЕГАЗ»

АННОТАЦИЯ

Статья посвящена оценке экономической эффективности внедрения устройств компенсации реактивной мощности (УКРМ) на объектах АО «Узбекнефтегаз». Проведен технико-экономический анализ состояния энергопотребления на отдельных производственных площадках предприятия, выявлены участки с наибольшими отклонениями по реактивной нагрузке. На основе собранных данных рассчитаны потенциальные экономические выгоды от установки УКРМ, включая снижение затрат на электроэнергию и уменьшение штрафных санкций. Полученные результаты показывают рентабельность и короткий срок окупаемости проекта, что подтверждает целесообразность масштабирования подобных мероприятий на другие объекты нефтегазовой отрасли.

ABSTRACT

The article evaluates the economic efficiency of implementing reactive power compensation devices (RPCDs) at the facilities of JSC “Uzbekneftegaz.” A techno-economic analysis was carried out to assess the energy consumption status at selected industrial sites. Areas with significant deviations in reactive power were identified. Based on the collected data, potential cost savings from RPCD installation were calculated, including reduced electricity charges and penalties. The results demonstrate a high return on investment and a short payback period, confirming the feasibility of scaling such initiatives across other facilities in the oil and gas sector.

Ключевые слова: энергоэффективность, реактивная мощность, устройства компенсации, нефтегазовая отрасль, экономическая эффективность, коэффициент мощности.

Keywords: energy efficiency, reactive power, compensation devices, oil and gas sector, economic efficiency, power factor.

 Введение

В современных условиях повышения требований к энергоэффективности особую актуальность приобретает оптимизация потребления электрической энергии на промышленных предприятиях. Одной из ключевых задач в этом направлении является снижение потерь, связанных с недокомпенсированной реактивной мощностью, которая увеличивает нагрузку на электрические сети и приводит к дополнительным финансовым расходам.

На объектах нефтегазовой отрасли, в частности в системе АО «Узбекнефтегаз», данная проблема носит системный характер и требует технически обоснованных решений. Эффективным способом устранения указанных потерь является внедрение устройств компенсации реактивной мощности (УКРМ), способствующих снижению издержек и улучшению качества электроснабжения.

Актуальность исследования определяется не только производственной необходимостью, но и нормативно-правовыми требованиями, закреплёнными в Законе Республики Узбекистан от 7 августа 2024 года № ЗРУ-940 «Об экономии энергии, её рациональном использовании и повышении энергоэффективности», где подчёркивается обязанность юридических лиц внедрять энергосберегающие технологии и предотвращать неэффективное использование ресурсов [1].

Настоящая работа посвящена анализу целесообразности и экономической эффективности применения УКРМ на объектах АО «Узбекнефтегаз», а также оценке потенциала сокращения затрат и повышения энергетической устойчивости предприятия.

Материалы и методы исследования

Электроэнергия является одним важных ресурсов во всех сферах человеческой жизни, в особенности в таком капиталоемком отрасли как нефтегазовая отрасль. Промышленные предприятия потребляют как активную, так и реактивную электроэнергию.

Активная (полезная) энергия (Вт) выполняет полезную работу (приводит в действие механизмы, нагревает, освещает и т.д.), тогда как реактивная («неполезная») энергия (вар) необходима для создания и поддержания электромагнитных полей в устройствах с индуктивной нагрузкой — трансформаторах, электродвигателях и т.п. Хотя реактивная энергия сама по себе не выполняет работу, она создает нагрузку на сеть, вызывает дополнительные потери и приводит к необходимости увеличения пропускной способности оборудования.

Одним из ключевых показателей эффективности использования электроэнергии является коэффициент мощности (cos φ). При низком значении этого коэффициента увеличивается доля реактивной энергии, что влечёт за собой повышение потерь и штрафные санкции со стороны энергоснабжающих организаций. Тангенс угла сдвига фаз (tan φ) также широко применяется как параметр оценки уровня реактивной нагрузки. Стандарты и технические регламенты требуют, чтобы cos φ был не ниже 0,9–0,95, в противном случае это приводит к нерациональному использованию ресурсов и увеличению затрат [4].

Рисунок 1. Поток электроэнергии без УКРМ и с установкой [2]

Для устранения или уменьшения реактивной составляющей в энергосистеме применяются устройства компенсации реактивной мощности (УКРМ) — как правило, это конденсаторные установки, позволяющие выравнивать фазовый сдвиг и тем самым снижать потребление реактивной энергии из внешней сети [3].

В качестве исходных данных использованы внутренние отчёты АО «Узбекнефтегаз» за 2024 год, содержащие информацию об объемах потребляемой активной и реактивной энергии, значениях коэффициента мощности (cos φ), тангенса угла сдвига фаз (tan φ), а также суммах начисленных штрафов и надбавок за недокомпенсированную реактивную мощность. Анализ охватил объекты трёх нефтегазодобывающих управлений: Шуртанского, Мубарекского и Водийского.

Экономическая эффективность внедрения устройств компенсации реактивной мощности (УКРМ) оценивалась на основе расчёта ежемесячной экономии от снижения штрафных санкций и надбавок, а также определения срока окупаемости капитальных затрат. Для этого использовалась стандартная формула:

где T — срок окупаемости (в месяцах), CAPEX​ — капитальные вложения на установку УКРМ (в долларах США), Экономия (мес)— совокупная ежемесячная экономия за счёт снижения надбавок и штрафов.

Потребность в установке УКРМ определялась на основе превышения допустимого уровня реактивной мощности, а также отклонений коэффициента мощности от нормативного значения, установленного на уровне не ниже 0,9. В расчетах использовались тарифы, действующие в системе АО «Национальные электрические сети» на 2024 год, с учётом 10-процентной надбавки за превышение допустимого уровня реактивной мощности.

Результаты и обсуждения

В результате проведённого технико-экономического анализа была осуществлена оценка эффективности внедрения устройств компенсации реактивной мощности (УКРМ) на ряде производственных объектов АО «Узбекнефтегаз». Основной целью мероприятия является снижение затрат на оплату потребляемой электроэнергии за счёт уменьшения объёмов реактивной мощности, потребляемой из сети, а также улучшение энергетических характеристик оборудования, повышение коэффициента мощности и снижение потерь в сетях.

Анализ охватил подразделения АО «Узбекнефтегаз», расположенные в различных регионах, включая Шуртанское нефтегазодобывающее управление (ШНГДУ), Мубарекское нефтегазодобывающее управление (МНГДУ), Водийское нефтегазодобывающее управление (ВНГДУ). Для каждого объекта определялись ключевые технические параметры до внедрения УКРМ: уровень недокомпенсированной реактивной мощности, тангенс угла сдвига фаз (tan φ), потребление активной и реактивной энергии, а также текущие значения коэффициента мощности. На основе этих данных были рассчитаны потребности в компенсации, стоимость установки оборудования, ожидаемый эффект в виде годовой экономии, а также срок окупаемости проекта.

В первую очередь были определены места возникновения затрат по скважинам и установкам АО «Узбекнефтегаз», и они были классифицированы по подразделениям в целях выявления удельного веса каждого подразделения в общем экономическом эффекте.

Данные в таблице 1 демонстрируют 15 мест возникновения затрат, где зафиксировано отклонение от нормы. В трех подразделениях общее отклонение за 2024 год составило 10 338 927 кВар реактивной энергии. Было установлено, что в связи с некомпенсацией реактивной мощности государством был наложен штраф в размере 2 227 081 469 сум.

Таблица 1.

Места возникновения затрат и их отклонения от нормы за 2024 год

Составлена автором на основе данных [5]

В связи с этим было разработано мероприятие по внедрению устройств компенсации реактивной мощности (УКРМ) в местах возникновения затрат, что, в свою очередь, позволяет снизить расходы на штрафы и надбавки, выплачиваемые АО «Национальные электрические сети» в размере 10%.

Анализ данных таблицы 2 свидетельствует об эффективности внедрения устройств компенсации реактивной мощности (УКРМ) на объектах трёх нефтегазодобывающих управлений: Шуртанского, Мубарекского и Водийского. Всего планируется установка 13 УКРМ на 15 местах возникновения затрат (МВЗ). Наибольший экономический эффект ожидается на объектах Мубарекского НГДУ, где сосредоточена основная сумма платежей за недокомпенсацию — более 520 млн сум. Здесь предусмотрена установка 8 УКРМ, что позволит сократить ежемесячные затраты на 2 621 доллар США за счёт снижения надбавок за реактивную энергию и на 3 332 доллара США за счёт уменьшения штрафов. Средний срок окупаемости оборудования в данном подразделении составляет 10,61 месяца.

На объектах Шуртанского НГДУ предполагается установка 3 УКРМ. Несмотря на относительно меньший объём платежей за недокомпенсацию (около 99 млн сум), внедрение позволит снизить ежемесячные расходы на 637 долларов США по надбавкам и на 635 долларов США по штрафам. Средний срок окупаемости составит 17,81 месяца, что требует дополнительной проработки вопроса эффективности установки [5].

Таблица 2.

Основные показатели экономического эффекта

Составлена автором на основе данных [5]

Наиболее высокие показатели рентабельности демонстрирует Водийское НГДУ. При установке всего 2 УКРМ капитальные затраты составляют 20 861 доллар США, в то время как суммарная ежемесячная экономия достигает 12 673 долларов США. Особенно значительна экономия по штрафам — до 10 310 долларов США в месяц. Это позволяет достичь минимального срока окупаемости — всего 1,65 месяца, что подтверждает высокую результативность и приоритетность внедрения подобных мероприятий на объектах с аналогичной нагрузкой.

Рисунок 2. Экономия трех подразделений от реализации мероприятия [5]

В целом суммарные капитальные затраты (САРЕХ) составят 106 673 долларов США. При этом ожидаемое ежемесячное снижение расходов составит 5 622 долларов США за счёт сокращения надбавок за реактивную энергию и 14 276 долларов США за счёт уменьшения штрафных санкций. Средний срок окупаемости — 5,36 месяца, что подтверждает высокую рентабельность проекта и обоснованность его масштабирования на другие объекты.

Таблица 3.

Экономический эффект от внедрения УКРМ на объектах АО «Узбекнефтегаз»

Составлена автором на основе данных [5]

Таким образом, полученные данные подтверждают целесообразность внедрения систем компенсации реактивной мощности в рамках мероприятий по повышению энергоэффективности и снижению производственных издержек. С экономической точки зрения данные инвестиции являются быстроокупаемыми и стратегически важными для обеспечения устойчивой и эффективной работы объектов нефтегазовой отрасли.

Заключение

В ходе исследования была проведена комплексная оценка эффективности внедрения устройств компенсации реактивной мощности на объектах АО «Узбекнефтегаз». Полученные результаты свидетельствуют о значительном потенциале снижения эксплуатационных затрат и улучшения энергетической устойчивости предприятия. Установленные УКРМ позволили сократить объемы реактивной энергии, снизить суммы штрафов, а также повысить коэффициент мощности. Экономический анализ показал короткие сроки окупаемости вложений, что делает проект целесообразным для масштабирования на другие производственные участки компании. Таким образом, мероприятия по компенсации реактивной мощности могут стать ключевым элементом стратегии повышения энергоэффективности в нефтегазовой отрасли Узбекистана.

Список литературы:

1. Закон Республики Узбекистан от 07.08.2024 г. № ЗРУ-940 «Об экономии энергии, ее рациональном использовании и повышении энергоэффективности» [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: https://lex.uz/docs/7052217 (дата обращения 13.07.2025).
2. Официальный сайт РусЭлт. //УКРМ и его назначение// [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: https://www.ruselt.ru/articles/ustroystva-kompensacii-reaktivnoy-moschnosti/ (дата обращения 15.07.2025).
3. Покровский Д. С. РЕАКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ И ВИДЫ ЕЁ КОМПЕНСАЦИИ // Вестник магистратуры. 2021. №5-6 (116). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/reaktivnaya-moschnost-i-vidy-eyo-kompensatsii  (дата обращения: 17.07.2025).
4. Официальный сайт Сircutor /Что такое активная и реактивная электроэнергия? / [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: https://circutor-rus.ru/info/articles/2017/chto_takoe_aktivnaya_i_reaktivnaya_elektroenergiya/ (дата обращения: 15.07.2025)
5. Внутренние данные АО «Узбекнефтегаз» // Отчет за 2024 год [Электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: https://www.ung.uz/    (дата обращения: 17.07.2025)