一、技術(shù)來源

　　本技術(shù)由中國石油天然氣管道工程有限公司自主開發(fā)。

　　截至2018年，我國已建天然氣管道的總里程超過8萬公里，形成了由西氣東輸系統(tǒng)、陜京系統(tǒng)、中緬線、中貴線、冀寧線、忠武線、哈沈線、大沈線、澀寧蘭及復(fù)線、長寧線、蘭銀線、川氣東送、榆濟(jì)線、大連LNG、江蘇LNG、唐山LNG外輸管線為骨架的供氣干線網(wǎng)絡(luò)，總輸氣能力接近2000×108Nm3/a，并在西南、東北、環(huán)渤海、長三角及中南地區(qū)形成了比較完善的區(qū)域性天然氣管網(wǎng)。管網(wǎng)系統(tǒng)的形成，改變了原來單一管道對(duì)應(yīng)單一市場(chǎng)的局面，各管道之間可串換供氣，從不同源頭可達(dá)目標(biāo)市場(chǎng)，這使得管網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)管道、壓氣站的投產(chǎn)時(shí)間和天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行模式將成為節(jié)約企業(yè)成本、增加企業(yè)效益的關(guān)鍵。

　　本研究中建立了基于管網(wǎng)系統(tǒng)輸量的管道干線與壓縮機(jī)建設(shè)經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)模型，利用該模型可以確定管道及壓氣站的最優(yōu)建設(shè)時(shí)機(jī)，避免了管道和壓氣站過早建設(shè)造成投資浪費(fèi)和過晚建設(shè)無法滿足輸送工藝要求的兩難局面，最大程度發(fā)揮了工程建設(shè)資金的時(shí)間價(jià)值。此外，研究中提出了管網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)和方案，利用該技術(shù)可有效降低管網(wǎng)運(yùn)行功率10%~30%。

　　二、基本原理

　　在將管網(wǎng)天然氣市場(chǎng)劃分為已知區(qū)間和未知區(qū)間的基礎(chǔ)上，提出不同壓氣站建設(shè)方案之間的經(jīng)濟(jì)比較模型，然后將建設(shè)成本和運(yùn)行的費(fèi)用組成代入模型，將壓氣站建設(shè)的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)轉(zhuǎn)換為能耗指標(biāo)。

　　三、工藝過程

　　1、管網(wǎng)市場(chǎng)可分為已知區(qū)間和未知區(qū)間，在已知區(qū)間內(nèi)可以明確建站方案，在未知區(qū)間內(nèi)以建站集合的形式討論;基本方案可理解為在要求的情況下盡量少建新站，多建方案為在基本方案基礎(chǔ)上多建1座站場(chǎng)。分析可知，已知區(qū)間內(nèi)的多建站方案費(fèi)用現(xiàn)值小于基本建站費(fèi)用現(xiàn)值是整體優(yōu)化的充分條件。

　　2、采用費(fèi)用現(xiàn)值法對(duì)多建站方案和基本方案進(jìn)行比較分析，公式中包括了運(yùn)行成本和建設(shè)成本，兩者做差即得到了費(fèi)用現(xiàn)值差額法的判斷公式。

　　3、將管道運(yùn)行建設(shè)和費(fèi)用組成代入公式，做適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化，可以得到壓氣站建設(shè)的管網(wǎng)能耗判斷值。

　　四、技術(shù)特點(diǎn)

　　1、在天然氣市場(chǎng)量不明確的情況下，構(gòu)建了不同壓氣站建設(shè)方案經(jīng)濟(jì)比較模型;

　　2、對(duì)模型中不同壓氣站建設(shè)方案的費(fèi)用現(xiàn)值的差額計(jì)算進(jìn)行了合理簡(jiǎn)化，得到了僅基于輸量臺(tái)階的壓氣站建設(shè)時(shí)機(jī)判斷公式;

　　3、根據(jù)天然氣管道投資特性，將常規(guī)的壓氣站建設(shè)經(jīng)濟(jì)性判斷值轉(zhuǎn)化為管網(wǎng)能耗判斷值，使得管道運(yùn)行模擬軟件可直接判斷壓氣站最優(yōu)的建設(shè)順序和時(shí)機(jī)。

　　五、技術(shù)水平

　　首次建立了基于管網(wǎng)系統(tǒng)輸量的管道干線與壓縮機(jī)建設(shè)經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)模型，利用該模型可以確定管道及壓氣站的最優(yōu)建設(shè)時(shí)機(jī)，避免了管道和壓氣站過早建設(shè)造成投資浪費(fèi)和過晚建設(shè)無法滿足輸送工藝要求的兩難局面，最大程度降低了工程的費(fèi)用現(xiàn)值，填補(bǔ)了國內(nèi)行業(yè)針對(duì)管道建設(shè)中管道及壓氣站精準(zhǔn)建設(shè)時(shí)機(jī)判斷技術(shù)的空白，處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。

　　六、能源消耗

　　無。

　　七、節(jié)能減排狀況

　　無。

　　八、技術(shù)應(yīng)用條件

　　天然氣管道需互聯(lián)成為管網(wǎng)系統(tǒng)。

　　九、應(yīng)用實(shí)例

　　本技術(shù)可高效準(zhǔn)確的確定管網(wǎng)系統(tǒng)中壓縮機(jī)站場(chǎng)的建站最優(yōu)時(shí)機(jī)，能夠指導(dǎo)管道工程投資的有序合理的投入使用，使得整個(gè)管道工程中的站場(chǎng)建設(shè)運(yùn)行創(chuàng)造出最大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本技術(shù)首次應(yīng)用于西氣東輸三線中段壓氣站建設(shè)。通過本技術(shù)得到了西三線中段各個(gè)壓縮機(jī)站場(chǎng)建設(shè)的節(jié)約功率判定值，然后利用輸氣工藝模擬軟件得到了西三線中段建設(shè)彭陽、靈臺(tái)、富平等6座壓氣站場(chǎng)對(duì)應(yīng)的經(jīng)濟(jì)輸量臺(tái)階。

　　十、經(jīng)濟(jì)效益

　　通過應(yīng)用本技術(shù)，中石油東部管道有限公司能夠更加經(jīng)濟(jì)合理地進(jìn)行西三線中段各個(gè)壓縮機(jī)站場(chǎng)的建設(shè)。由于多個(gè)壓縮機(jī)站場(chǎng)建設(shè)時(shí)間推后，節(jié)約建設(shè)期利息約1億元。

　　(來源:中國石油和化工勘察設(shè)計(jì)協(xié)會(huì))