20418

۲۰۴۱۸

مدل رياضي يكپارچه زنجيره تأمين گاز طبيعي و گاز طبيعي مايع (LNG) در شرايط وجود عدم قطعيت در تقاضا

كارشناسي ارشد

سيستم هاي اقتصادي و اجتماعي

۱۳۹۴-۱۳۹۷

۱۳۹۷/۱۱/۶

دكتر ابراهيم تيموري

صنايع

چكيده نفت و گاز مهم‌ترين منابع تأمين انرژي بشر امروزي هستند به‌طوري‌كه گاز طبيعي 25 درصد انرژي جهان را تأمين مي‌كند. امروزه مصرف روزانه‌ي بخش‌هاي خانگي و تجاري كشورهاي مختلف از طريق سوخت‌هاي فسيلي به‌خصوص گاز طبيعي برآورده مي‌شود و كمبود در بخش عرضه و قطع گاز، آشكارترين تنگنايي است كه زندگي عادي شهروندان يك كشور را فلج كرده و آن‌ها را در سختي قرار مي‌دهد. كشورهاي صنعتي كه حدود ۶۲ درصد نفت جهان را مي‌سوزانند، تنها ۷ درصد ذخاير نفتي را در اختيار دارند. اين كشورها ۳۴ درصد نياز خود را از كشورهاي نفت‌خيز تأمين مي‌كنند و براي تأمين انرژي خود، به‌شدت نيازمند گروه دوم يا كشورهاي داراي ذخاير نفت و گاز هستند. به همين دليل مديريت زنجيره تأمين گاز طبيعي در معادلات اقتصادي جهان از اهميت زيادي برخوردار است و ازآنجايي‌كه اغلب در فصول سرد، كشورها در برآورده سازي تقاضا دچار مشكل مي‌شوند، بر آن شديم كه در اين پايان‌نامه يك زنجيره تأمين يكپارچه براي گاز طبيعي و گاز طبيعي مايع (LNG) در شرايط وجود عدم قطعيت در تقاضا را مدل‌سازي كنيم. هدف اين پايان‌نامه، ارائه مدل دومحصولي (گاز طبيعي و گاز طبيعي مايع (LNG))، چند دوره‌اي، چند سطحي با در نظر گرفتن عدم قطعيت در تمامي تقاضاهاي زنجيره تأمين شامل تقاضاي خانگي-تجاري، صنعتي و صادرات است. هزينه عملياتي هر يك از مراحل تأمين، توليد و توزيع گاز طبيعي و گاز طبيعي مايع تا مصرف‌كننده به‌اضافه‌ي هزينه‌هاي انتقال و هزينه‌هاي ذخيره‌سازي در نظر گرفته‌شده است. تابع هدف در پي مينيمم كردن تمامي اين هزينه‌ها به‌اضافه‌ي مقدار جريمه كمبود گاز در تحويل به مشتركان خانگي-تجاري و صنعتي است؛ زيرا كمبود گاز ضررهاي جبران‌ناپذيري را براي واحدهاي صنعتي به دنبال دارد. به‌علاوه انبارهاي ذخيره‌سازي گاز جهت افزايش ظرفيت تحويل در فصول سرد در زنجيره تأمين در نظر گرفته شدند. مدل رياضي متناسب با اين تحقيق توسعه داده‌ شد. درنهايت، مدل ارائه‌شده روي مطالعه موردي زنجيره تأمين گاز ايران تحت شرايط عدم قطعيت در تقاضاهاي اين زنجيره پياده‌سازي شده است. نتايج به‌دست‌آمده از مدل پيشنهادي با مقادير واقعي تفاوت قابل توجهي داشت و مشاهده شد كه حجم واردات به طور چشمگيري كاهش پيدا كرده است. واژه‌هاي كليدي: زنجيره تأمين، زنجيره تأمين گاز طبيعي، تقاضاي غيرقطعي، زنجيره تأمين چندسطحي، برنامه‌ريزي با شانس محدوده شده‌ي فازي

1398/02/09

An integrated mathematical model for natural gas supply chain and LNG supply chain under demand Uncertainty

1/26/2020 12:00:00 AM

Natural gas is one of the most important energy sources in the global energy market. Twenty-five percent of the world's energy comes from natural gas. In Iran, natural gas accounts for 67% of total primary energy consumption. Moreover, Iran holds the world’s second-largest natural gas reserves which are 17% of the world’s proved natural gas reserves as well as more than one-third of OPEC’s reserves. Also, Iran ranks among the world’s top 5 natural gas producers. Iran produced an estimated 7.2 trillion cubic feet (Tcf) of natural gas in 2017. Iran’s primary energy consumption has grown rapidly over the past decade. In fact, between 2006 and 2016, Iran’s primary energy consumption expanded by about 40%. Because of the reasons mentioned above, supply chain management in natural gas has a significant role in the global market. This thesis has presented an integrated model for natural gas supply chain and LNG supply chain under demand uncertainty. The natural gas and LNG supply chain contains seven levels including suppliers, producers such as refineries and liquefaction centers, regasification centers, wholesalers, type one distributers(compressor stations), type two distributors(city gas stations) and the last but not the least, consumers( well injection, domestic-commercial, power plant, and export). The mathematical model minimizes all of the costs of the supply chain including supply costs from gas wells and import, the production cost from refineries and liquefaction centers, the operational cost in the compressor station, city gate stations, and regasification centers. Also, the demands of the consumers have assumed uncertain. Due to satisfy consumers' demand comprehensively, the necessity measure used in fuzzy chance-constrained programming. The presented MILP model was coded using GAMS. Real data from the gas supply chain of Iran was used to demonstrate the performance of the model and sensitivity analysis had conducted on the parameters. Results indicate the applicability and effectiveness of the proposed model to minimize the costs of the Iran natural gas and LNG supply chain. Keywords: Natural Gas, Natural Gas Supply Chain, LNG Supply Chain, Uncertainty, Fccp