天然气管道的网络化及区域性调度

天然气管道的网络化及区域性调度

关键词:天然气管道;网络化;区域性调度

1.概述

天然气作为一种高效、优质的清洁化工原料和能源,在20世纪70年代以后得到迅速发展,甚至远超石油工业的发展速度,在能源生产结构中天然气应用占比逐步提高。通常天然气在发达国家能源生产结构中占比约20%以上,但在我国能源结构中却占比不足6%,为了使我国能源结构得到改善,对生态环境进行有效的保护,应采取合理的措施使我国能源结构中天然气的比例得到提升,通过天然气优势的充分发挥和资源的合理利用,进一步促进天然气工业的发展。我国正在建设的天然气管网的中长期规划为预计用大约20年的时间建成天然气全国都覆盖的网络供应体系,因此在此过程中,天然气的调度问题是首先需要解决的重要问题。

2.天然气管道网络化过程中管网规划应注意的问题

2.1根据市场的实际需求进行管网建设

天然气管道的建设对天然气的快速发展与资源市场的开采和拓展起到较大的促进作用,因此可以说是天然气市场发展的基本条件,也是沟通资源和市场的纽带。由于天然气的管道建设与市场需求相互影响、相互制约,所以需要进一步拓展和延伸天然气管道网络建设,而且随着天然气网络的覆盖范围和用户的不断增加,又对新的管道网络的建设起到较大的推动作用。因此,在建设天然气管道的过程中,应该对市场需求的规律综合分析,并有效的结合上游资源的开采,做到合理的规划管道的建设。

2.2设计时适当的放宽管道的运输能力

随着当前市场不断的增加天然气的需求量,有的地方已经开始凸显管道输送能力不足的问题。为了使这种输送能力不足的问题得到合理的解决,可以采用管道增压的方式促使管道的运输能力得到提升。如西气东输管道实施增压措施后,由之前的120亿m3/年增加到了170亿m3/年。另外一方面应考虑因为缺乏相应的调峰系统,导致输气管网在用气高峰时期出现供不应求的情况发生,进而不得不采用对用户的需求进行调控的方式使市场使用量降低,为管道的运行提供安全保障。所以应该站在市场的角度,在管道建设前期对其进行深入调研并在设计中合理的增加管道网络的运输能力。如欧洲在建设天然气管道时为保证其运输能力,通常都会以需求量为基础增加约10%的冗余量。

2.3同期规划干线与支线管道

一条完整的天然气管网是由许多条干线输气管道和支线管路及两者的联络管网构成。以往在建设天然气网络时对主管网的建设比较重视,而忽视配套支线、联络管网的建设,也是支线管网建设发展缓慢的重要原因。所以在建设管网的过程中应该做到同期规划、建设并实施干线和支线管网,整体优化管道网络,进而可实现较大程度的提升管道网络运输能力的目的。另外还可使管道运输成本有效降低,为市场的开拓与发展提供良好的基础保障。

3.天然气的区域性调度需求

因为各个城市和区域存在不同的制约发展的因素,所以对天然气也有不同的需求量,再加上不同的工业用气量也会对各区域用气的均匀性和规律性造成影响,导致其预测较难。如城市居民用气主要是日常生活和采暖用气,因此只要某个区域的人口数量范围不会出现较大的波动,对这两方的需求都会维持在一个稳定的状态,而且预测也相对容易。一年中除了冬季采暖期用气量比较大之外,其他季节都相对平衡,没有明显差别。城市的供气应该为这部分的用气提供最基本的保障,在用气高峰时期可以采用合理的调度方式保证为居民生活供应足够的用气量。同时还有商业、汽车加气站、城市酒店等地方的用气,主要表现为夏、冬季节的用气。这种类型的供气需求主要受城市规模和商业发展的影响;另外还包括工业用气需求,因为工业用气量相对较大,而且稳定,所以在用气高峰需求调度用气情况时,通常都会对其进行一定的限制。所以应该根据各行业不同的用气需求,在天然气的供应过程中采取合理的调度方式,为居民生活用气提供保障的基础上促使天然气的利用效率得到最大程度的提升。

4.天然气管网形成后分配与调度策略

在供应天然气的过程中,应该对管道的便利性充分的利用,依据气源对年供气量和管道的发展规划进行合理的确定及制定。特别是在用气高峰时期,应该从多个渠道调配气源,为居民生活和部分重点用气提供基本保障,为地区社会公共秩序的安定创造有利条件。从上、中、下游促进供气市场得到统一协调的发展,以达到合理的分配和调度天然气的目的。

用户用气的不均匀和供气的不均匀是调度过程中需要重点解决的问题,也是天然气管道在调度过程中主要影响因素。因此想要保证管道网络的运行更加有序,应该对管道和用户之间气源的衔接和协调问题进行有效的处理,也是用户用气需求得到满足,进一步提升管道运输能力的基本条件。

受上游有限气源的制约,所以在调度时只能对下游用气市场采取合理的措施平均分配气源,保证在合理分配的基础上天然气市场的运转不受到影响,为天然气的有效供给提供最大限度的保障。对中游的调度主要是合理的调配管网的用气,因为供气网络在夏、冬季节供气的主要对象包括商业工业用气和居民用气。所以在对因季节而出现供气不均匀问题时,可以采取以下方法:(1)通过对其他气源的争取补充本区域的气源,对用气缺口进行有效的弥补;(2)合理的调节各种用户的用气高峰,通过科学的搭配把用气高峰错开。如根据实际情况调节工业生产用气,保证其在月、周、日内的用气量不会出现较大的波动;在下游调度管理上,应该通过有效的控制保证下游的用气更加规范,并对用户采取合理的监控和分配指标的方式,通过多级别的管道网络供应体系的建立,采用“低压用气、中压输送、高压储气”的模式保障用气调度。在用户用气的过程中,尽量选择计划生产的方式,有效的结合近期计划和长远发展战略,尽可能保证用气需求趋于平衡,防止对用气需求造成太大的压力,使用气高峰时期断气的风险增加。

结语:

综上所述,随着当前天然气管网规模的进一步扩大,中国的天然气发展呈现出良好的趋势,但是天然气资源具有集中性和分布不均匀性,导致其到各地使用的阶段还需要经过较长距离的运输。本文在保证天然气供气网络运行安全的条件下,对各个区域天然气需求的影响因素进行了相关分析,并提出了针对性的调度工作,为天然气供给的稳定发展提供参考。

参考文献:

[1]黄静才.段小浪.天然气管道调度的优化方法[J].化工管理,2018(14):134.

[2]王普.对天然气网络化及区域性调度的思考[J].中国石油和化工标准与质量,2012(09):242.

[3]韩怡.天然气长输管道调度优化方案探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2016(15):70-71.

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