O CUSTO MÍNIMO DE OPERAÇÃO PARA ESTAÇÕES DE COMPRESSÃO DE GÁS NATURAL EM UM GASODUTO

Resumo

O gás natural (GN) se transporta por terra tipicamente por gasodutos, que consistem de dutos, estações de compressão (EsC), válvulas, etc., onde o GN é conduzido por diferença de pressões. A pressão, que se perde devido à fricção e a outros fatores, restitui-se pelas EsC, usando parte do GN transportado como combustível. Esta parcela de GN representa entre 3 e 5% dos custos operacionais do gasoduto, pelo que é importante configurar o funcionamento das EsC de forma a minimizar seu custo total. Aqui, aborda-se uma generalização do modelo clássico (EsC compostas por compressores idênticos), considerando EsC compostas por compressores não necessariamente idênticos. Utiliza-se uma proposta algorítmica baseada em uma técnica meta-heurística GRASP, onde se incluirá o caso de dutos com limites de capacidade, generalizando o caso já abordado de dutos sem restrição de capacidade. A formulação do problema foi dividida em duas partes complementares: 1. Distribuição de fluxos e pressões no gasoduto. 2. Configuração das estações de compressão e custos. Este trabalho corresponde à segunda parte citada. Até este ponto, foi desenvolvido um código em Matlab que determina a melhor configuração de uma estação de compressão de forma que o custo de operação seja mínimo. O algoritmo desenvolvido foi testado em vários exemplos da literatura. Como ilustração apresenta-se resultados para um exemplo que utiliza como dados de entrada pontos retirados do domínio encontrado em Wu et al (2000). Assim, para vazão, pressão de sucção e pressão de descarga, nos valores 2560, 675, 800, tem-se: Custo 6,4083*106; Configuração A (0, 0, 0); Configuração B (1280, 1280); i.e., o menor custo encontrado foi de 6408300 MMSCFD (106 pés3 por dia), para os compressores Tipo B ativados (com uma vazão v de 1280 em cada). Os resultados obtidos têm sido muito satisfatórios. Os tempos computacionais mostraram tempos de resposta muito pequenos. Isto permite supor que o projeto proposto possa inclusive, servir para trabalhos de monitoramento on-line dos gasodutos.