Optimalizace využití podzemního zásobníku zemního plynu

Karolína Štěpánková

Diplomová práce

An Optimization of Natural Gas Storage Facility

Anotace:

Zemní plyn nabízí rozmanitou škálu využití a je v současnosti považován za energetický zdroj budoucnosti. Jednotlivé činnosti hodnotového řetězce zemního plynu vyžadují využití různých optimalizačních technik. Kromě popisu využití metod operačního výzkumu v jednotlivých oblastech plynárenského průmyslu od těžby a přepravu přes skladování a obchodování až po spotřebu koncovými zákazníky je v práci také navržen optimalizační model využití podzemního zásobníku zemního plynu, jehož řešení je založeno na reálných datech. Model je sestaven v rámci smíšeně celočíselného lineárního programování a je zde navržen způsob, jak se pomocí tohoto přístupu vypořádat s nelineární povahou vtláčecích a těžebních křivek. Model je dále rozšířen o problematiku bezpečnostního standardu dodávek, jenž ukládá poskytovateli zemního plynu povinnost zabezpečit dodávkami zemního plynu určitou část portfolia tzv. chráněných zákazníků v případě krizové situace. Výsledný model zajišťuje společnosti obchodující se zemním plynem vyšší zisk oproti stávajícímu přístupu.

Abstract:

Natural gas offers a wide range scale in use and is nowadays considered as energy resource of the future. Each activity of the natural gas value chain requires the use of various optimization techniques. In this thesis an optimization model for usage of an underground natural gas storage facility is designed and it is based on the real data. Practical use of operational research methods in the area of a natural gas industry such as production, transmission, storage and trading is also described in this thesis. The model is using mixed integer linear programming method. The solution of nonlinear injection and withdrawal curves problem is defined by the principles of this method. The model is then extended by a practical use of a security of gas supply regulation which requires natural gas provider to secure the gas supply to protected customers in case of potential supply disruptions. The practical use of this model is to provide an increase of natural gas provider profitability comparing with the current method. The final profitability is also proved in this thesis.

Klíčová slova

smíšeně celočíselné lineární programování, podmíněná omezení, podzemní zásobník zemního plynu, vtláčecí křivky, těžební křivky, bezpečnostní standard dodávek

Keywords

Conditional Constraints, Underground Natural Gas Storage Facility, Injection Curves, Mixed Integer Linear Programming, Withdrawal Curves, Security of Gas Supply

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 28. 2. 2018

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 5. 6. 2019
• Vedoucí: Veronika Skočdopolová
• Oponent: Andrea Čížků

Vysoká škola ekonomická v Praze

Magisterský studijní program / obor:
Kvantitativní metody v ekonomice / Ekonometrie a operační výzkum