《全国首张省域智能管网2022年有望在浙能天然气运行公司建成》

  • 来源专题:油气开发与利用
  • 编译者: cncic
  • 发布时间:2020-10-28
  • 作为浙江省能源的主力军、能源合作的主平台,浙江省能源集团有限公司(下称“浙能集团”)与时代发展同步,与开放大局同频,在浙江省委省政府的正确领导下,聚焦高质量发展、竞争力提升、现代化建设,以大格局、新思维来谋划发展,努力在数字能源建设上下功夫,着力打赢科技兴业攻坚战。浙能集团党委书记、董事长童亚辉指出,在转型升级道路上,要实现产业数字化、管理信息化,要建成智慧电厂群,利用自主研发的光纤振动预警系统、智能巡检机器人、无人机智能巡线等技术,实现天然气管网和130个站点智能化改造,用科学技术来推动企业高质量发展。在天然气管道上方地面,一台挖机正在进行违章作业,与管道并行铺设的光纤振动预警系统即可感知震动信号,并自动预警,实时将精准识别到的地点坐标发送至无人机,搭载图像识别设备的无人机接到信息后立即自动从站内机场起飞,到达后将现场情况实时传输至智慧管网平台,进而指挥巡检人员到达现场采取行动予以制止……这是记者近日在浙江省级天然气管网调控中心看到的智慧管网风险预警响应处理场景演示。“这样的多系统联动,大大提高了管道遭遇灾害、破坏和占压时报警的及时性和现场风险管控能力。特别是我们自主研发的光纤振动预警系统,采用先进算法完成挖机、车辆等的识别,检测准确率高达85%以上。”浙能集团所属浙江浙能天然气运行有限公司(下称“浙能天然气运行公司”)党委书记、董事长滕卫明向记者介绍。而这只是浙能集团智慧管网近期建设成效的一角。采访中记者了解到,自2017年起,浙能集团以深入落实“数字浙江”战略为抓手,全力打造“数字浙能”体系,其中,以构建天然气智能运输体系为目标的智慧管网项目取得重大成果,省域智慧管网建设走在全国前列。一屏即知全网建成领跑全国省域智慧管网位于杭州市滨江区的浙江省级天然气管网调控中心,是该省智慧管网体系的神经中枢,中心运用需求预测和管网水力仿真技术整合所有站场和管道信息,致力于打造成集合同兑现、气量平衡、剩余能力计算、调峰潜力挖掘、应急指挥为一体的全息调度平台,实现管网调控智能化。记者在该中心参观时注意到,全省级天然气管网站场数据、管网信息、安全动态等情况在显示屏上一目了然。操作人员动动鼠标,即可调取任一模块,随时在线掌握各模块对应管控的管网运行、设备技术状态等信息,正所谓“一屏即知全网”。记者了解到,自智慧管网建设以来,截至目前,浙能天然气运行公司已累计投入资金6000余万元,智慧管网覆盖省级天然气管道1865千米,累计申报发明专利30项、实用新型专利12项,获得软件著作权10项。“浙江智慧管网平台主要包括智能管道、智能站场、智能调度及可信网络等子系统、27个模块构成。目前各大子系统均已上线,其中13个子模块已投入运行,所有模块将于年底前全部开发完成。”浙能天然气运行公司安全总监季寿宏表示,可以说,浙江即将建成功能齐全、自动化程度高、整体应用水平处国内领先水平的省域智慧管网。无人机智能巡线技术也已处行业领先水平。浙能天然气运行公司现已基本完成旋翼和复合翼无人机超视距自主飞行测试、图像AI识别程序开发,为无人机自主巡线应用打下技术基础。目前已获得浙江省军区和空军无人机巡检飞行空域的批准。打破传统用科技驱动生产模式改革“我们通过走访调研全省输气站场与阀室,开创性提出了‘集中监控、运维一体’改革设想,在国内油气行业率先实施区域中心站集中监控改革,从试点到铺开,仅用两年就建立了一套具有浙江特色的‘无人值班、少人值守、远程控制、运维一体’省域管网生产运营样板,彻底打破了运行、检修分离的传统模式。”滕卫明说。据滕卫明介绍,实施该模式改革后,每个站场生产值班人员由原来的8人缩减为2人,管网运行效率大幅提升。相关数据显示,通过实施天然气管网运维一体化,浙能天然气运行公司不仅节省了200余名人力,而且年节约用工成本上千万元,极大提高了天然气管网运行的安全性和经济性。在此基础上,浙能天然气运行公司全力推进智能站场建设融入智慧管网平台,打造了省域管网的区域集中管理、杭州集中调控的生产模式。目前,嘉兴、湖州、台州三个区域的20个站场和23个阀室控制系统的智能化改造已完成,大幅提高一线生产系统的自动化、智能化水平,有效提升保供能力。浙能天然气运行公司还结合生产实际需要,组建了一支管道智能内检测专业队伍,并于2018年获得了由国家市场监督管理总局授予的特种设备无损检测资质,成为国内首家获得管道智能内检测资质的省级管网运行企业。截至目前,该公司已有30余人次取得了无损检测资质,仅2019年,就自主完成了近400千米管线的清管和智能内检测作业。确保不断供一方气数字化管道建设势在必行纵观国内天然气行业,浙江省智慧管网建设已走在全国前列。2017年浙能天然气运行公司就充分利用全国油气管道完整性管理先进企业建设契机,开始全面推进智慧管网建设工作。相关材料显示,目前,浙江省在役省级天然气管网里程达到1865千米,输气站场75座,供气范围覆盖全省除舟山以外的10个地级市、65个区县。2019年,浙江省级天然气管道输气量达到117.8亿立方米,占全省供应量83%左右。随着天然气“县县通工程”的推进,预计到今年底省级天然气管网里程将达到2300余千米,建成全省“一张网”,基本实现县县通。长输天然气管道的特性决定了野外管道运行感知设备稀少,无法有效监测管道安全、第三方破坏及地质灾害对管道的影响,一旦发生事故,后果不堪设想。为此,通过调研与分析,浙能天然气运行公司认为,传统管道安全管控模式改革迫在眉睫。一方面,浙江省级天然气管网点多面广,风险因素较多,作为危化品的天然气一旦发生泄漏爆炸,将给社会、民生带来无法估量的人身和财产损失。另一方面,浙江省经济发达,地少人多,城市发展快速,省级天然气管网在大规模发展的同时,管道周边已逐步向高后果区发展,原有粗放的管理模式已难以满足管道安全运行的需求,人员组织结构、管理手段、信息化、大数据应用等急需得到改善。“在国内加速新一轮油气管网建设的背景下,我们坚信科技兴安。为切实保障浙江省级天然气管网安全运行,确保全省天然气不断供一方气,推动智慧管网建设势在必行。”滕卫明说,只有依靠多种技术手段,以多重感知互补、大数据分析处理等措施,实现对风险预警、评估及处理,才能将事故扼杀在萌芽状态。正依托于此发展诉求,浙江省级天然气“智慧管网”建设理念应运而生。即依托大数据和信息化技术,将“数字化管道”与完整性管理深度融合,搭建智慧管网信息集成和分析平台,最大限度减少管道事故发生率、延长管道使用寿命,促使管道安全管理和经济运行再上新台阶。努力实现管网本质安全据介绍,下一阶段,浙能天然气运行公司将加快智能站场推广,通过控制系统改造和AI技术运用,实现对站场的全智能化控制,力争用两年时间完成全省站场智能化建设。预计到年底,浙能天然气运行公司将完成全省在役管道光纤振动预警系统的投运,实现对第三方施工和管道泄漏全天候监控,成为全国最大的省级天然气管道分布式光纤传感应用项目。后续,浙能天然气运行公司还将加快光纤振动预警系统的产品(服务)转化,向油气管道、光纤运营等企业推广;同时拓展光纤预警技术研发,延伸光纤测温、测应力技术,重点向泄漏检测、区域安防、地质灾害预测等场景推广。而在管道巡护模式改革方面,近期浙能天然气运行公司将在无人机巡线技术、AI技术与光纤预警系统实现联动的基础上,通过示范应用,不断优化,尽快实现常态化巡检。“我们计划首先在山区段管线替代人工巡查,并逐步向全网推广。”浙能天然气运行公司科创中心主任钱济人指出。预计到2022年,浙江省智慧管网将有望全面建成。届时,浙江省级管网运行管理模式将实现“五大转变”,即管道资料由分散、纸质向集中、数字化转变;风险管控模式由被动向主动转变;运行管理由人为主导向系统智能转变;资源调配由局部优化向整体优化转变;管道信息系统由孤立分散向集中集成转变。一个“空、天、地”一体化全方位监控的“天罗地网”即将在浙江省诞生,天然气管网本质安全将得以真正实现,从而为省域天然气管网生产运营提供“浙能样板”。

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    • 1. 供需总体呈现“前松后紧”的态势。 2017 年 1-8 月,全国天然气供需形势延续前两年总体平衡的态势,我市气源保障充足,基本实现按需供应。进入 9 月以来,随着北方“煤改气”等清洁能源的推广利用,天然气供需形势逐渐变得紧张。尤其是进入冬季供暖期之后,北方“煤改气” 数量远超预期 导致供暖用气陡增,中亚进口气受阻因素影响,一增一减造成全国供需缺口不断加大,从北至南愈演愈烈。受全国供需形势影响,我市从 11 月开始出现供气缺口并逐渐拉大,至 12 月中旬日缺口已超过 1000 万方 / 日,为历年之最。 2. 民生用气增速逐步回落。近几年,随着全市天然气市场不断发展,现城区天然气普及率已达 98% ,每年新增居民用气户数则不断减少。受此影响,全市民生用气增速首次低于 5% ,今后几年或将继续呈现放缓态势。 3. 工业用气增速“先快后缓”。 2017 年 1-8 月,因天然气供应充足,全市工业用气满足率基本达 100% ,拉动工业用气增速至 12.6% 。尽管年底受供需形势影响,化工化肥企业基本全部停气停产,全年整体较去年回落 8.7 个百分点,但仍然保持平稳增长态势。 4.CNG 用气复苏态势明显。前两年,受电气混动公交车的推广和城市居民出行方式的改变等因素的影响,公交车和出租车用气量大幅减少,使较为稳定的全市 CNG 用气量下滑明显。 2017 年,随着全市非营业车辆“油改气”的持续推进,对 CNG 需求不断增加,带动 CNG 用气逐渐回升。 5. 页岩气产销量取得新的突破。 2017 年涪陵页岩气产能达到 100 亿方,产量突破 60 亿方,按期完成二期建设目标;南川页岩气 9 月实现突破,年底日产量已超 70 万方。全市共消纳页岩气 27.6 亿方,比去年增加 6.4 亿方。
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    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2019-09-27
    • 借鉴欧美国家天然气管网运营的先进经验,中国天然气管网运营机制应采用“管容交易+调度运行”一体化模式,形成“全国一张网”统一运营机制,将天然气管网打造成高效、共享、公平、开放的基础设施平台,进一步扩展能源交易品种和交易方式,构建现代化的用能权市场交易体系,培育能源基础设施服务新生态。 自2017年以来,国家大力推动天然气产供储销体系建设和天然气基础设施互联互通工程建设,天然气管道“全国一张网”初步具备工程基础,全国多层次天然气管网虽然在物理上是一个有机衔接、协同运作的水力系统,但是由不同的主体运营,机制上尚无法实现“全国一张网”,天然气资源难以在全国范围内统一灵活调配,调峰设施难以在全国范围内统筹高效利用,不利于保障国家天然气安全供应。 中国天然气管网运营机制初步构想 天然气管网是在全国范围内大规模开发、输送和使用天然气的基础设施,既是全社会共享的公用平台,也是天然气产业链统一通用的调度运行平台和管容交易平台,优化管网运营可提升天然气生态圈的效率和生产力。 01建设统一管容交易中心的必要性 根据国际经验,管容交易主要涉及管容高效利用与分配,以及上下游的衔接。管容交易需要两个平台,一是管容信息发布平台,将管容信息全部在平台公开发布;二是覆盖管容交易一、二级市场平台,其中一级管容市场交易是管道公司把管容出售给托运商;二级管容市场交易是托运商之间进行被释放的管容、不平衡气量的交易。在管网独立之后,建设国家级管容交易平台符合国家政策要求和行业发展趋势。 目前,国家要求干线管网实行输销分离,下一步省网也要实行输销分离,未来城镇燃气管网的趋势也是输销分离和网运分开。按照国家政策要求,需要建立管容交易中心,形成市场交易机制,以适应行业发展需要。 建立管容交易平台对推动管道业务发展、构建天然气生态圈具有重要战略意义。管容交易中心不仅是生产调度的数据采集来源、客户交互的主要渠道,也是管网公司转变定位、搭建能源基础设施生态、打造能源流资金流数据流三流合一“全国一张网”的关键平台,更是推动行业融合和发展的重要手段。 建立管容交易平台是管网经营理念向市场化转变的助推器,也是国家天然气管容市场化机制建立的必要手段。管网企业经营从传统生产导向型向经营业绩导向型转型,建立管容交易平台是管网发展获得自我造血能力的途径,更是国家建立公平开放管容市场交易机制的基础保障。 02管容交易中心与天然气交易中心的功能不同 天然气交易中心是天然气商品交易的重要市场化机制,是交易合同约定的天然气所有权发生转移的地点,既可以是实际的管道交汇点、LNG接收站,又可以是得到广泛认可的虚拟交易地点。建立天然气交易中心的目的是形成具有国际影响力的中国天然气市场价格指数,这需要交易主体多元化和具有国际影响力的交易规模。 管容交易中心的交易对象为管输能力,不是实体商品,而是管道公司的核心服务能力,需要通过专业化的调控平台和管容交易平台一体化运作来实现。 03管容交易与调度运行紧密衔接、协同运作 欧美发达国家的管网公司均设有调控中心和管容交易中心,一般由管网公司设置专业机构进行运营,管容交易与调度运行紧密衔接,高度一体化运作。 一是管网通过管容交易中心向托运商公布可用管容能力,从技术层面看,可用管容能力与管网布局、维检修安排、事故应急、是否有配套的储气调峰设施等均密切相关,而且年度、季度、月度、每天或小时的管容能力各有不同,还存在可中断/不可中断模式,即最终的管容能力需要通过调控中心平衡后才能给出; 二是托运商通过管容交易中心提交日指令后,调控中心核实可用管容是否满足日指令要求,调控中心还需根据计划协调管网管存、储气库注采和LNG外输等辅助调控措施来满足日指令,这些动态数据直接影响到托运商的日指令实施效果。 04“管容交易+调度运行”的两种运营模式 按照“全国一张网”运营的总体要求,进行管容交易功能的机构设置方案有二: 一是“管容交易+调度运行”一体化模式。管网公司下设调控中心和管容交易中心,一体化建设和运营调控平台和管容交易平台及其配套的光通信系统、数据库、软硬件。 二是“管容交易+调度运行”分立模式。调控中心设在管网公司,在天然气交易中心新建管容交易平台及配套数据库,通过通信系统与管道公司调控平台进行衔接,由管道公司向天然气交易中心提供管容信息,天然气交易中心对管容供需进行匹配后向管道公司下达管容使用指令,管道公司据此组织管道生产运行,托运方向管道公司支付管容使用费,并向天然气交易中心支付佣金。“管容交易+调度运行”分立模式将管道运营割裂为两个环节,并由两家不同单位负责运作,增加了中间环节和费用,降低了管道运营效率以及上中下游之间的协调效率,难以实现国家关于“中间统一管网高效集输、提高油气资源配置效率、保障油气安全稳定供应”的具体要求。 “管容交易+调度运行”一体化模式在以下方面更有优势。 专业优势 从专业化管理角度分析,管网公司专业做好调控运行和管容交易,天然气交易中心专业建立天然气价格发现机制。管容是管道企业自有资产与服务能力,是企业经营的核心内容。管容经营与管道调控运行紧密衔接,管网公司掌握管道资产、调度中心、管道数据资源以及成熟的日指令计划运销管理体系,实施一体化高效运作,建立管容交易中心具有先天优势。天然气交易中心的主要功能是形成具有国际影响力的中国天然气价格指数,与管容交易业务关联度较低,而且缺乏管道运营的专业人才、知识、经验以及技术和管理手段。因此,由管网公司一体化建设和运营国家级管容交易平台较为合适。 符合国家“管住中间、放开两头”和“全国一张网”的总体要求 “管住中间、放开两头”的目的是实现生产和消费的多主体市场化竞争,以及管网的统一高效输送和灵活可靠调配。管容交易平台和调度运行平台一体化建设和运行是“管住中间”的重要手段,有利于随时结合调控中心调度控制的管网动态运行数据,掌握全国管网运行状态和趋势,进而优化分配管输容量,无需额外增加协调环节和成本。天然气交易中心作为组织资源方和市场方进行天然气商品交易的第三方平台,具有天然的“放开两头”的竞争属性。因此,“管容交易+调度运行”的模式更符合国家“管住中间、放开两头”的要求。管网通过“管容交易+调度运行”一体化模式运营,便于全国统一集中调控、统一优化运行,满足“全国一张网”运营的要求。 有利于基础设施共用共享,降低全社会用气成本 管道作为九大基础设施之一,是绿色低碳的运输方式,天然气管网将产、供、储、销、贸、用的所有参与主体连接起来,是天然气产业运转的枢纽,依托统一的管网调度和管容交易一体化平台,可以实现全社会对管网基础设施的共用共享。从共享经济理念分析,在管网公司统一配置调控中心和管容交易中心,可最大限度地一体化整合调控中心和管容交易中心的人员、设施,实现两个平台内部进行无缝衔接,顺畅沟通,一班人马、一套机构、两块牌子、综合职能,无需过多配置,从而减少对外沟通、衔接、付费成本。从边际成本角度分析,管容交易平台依托调度平台硬件和光通信系统建设可大幅降低投资,依托调控中心机构和队伍建设可大幅降低运行成本。调控平台和交易平台服务配套的软硬件设施投资固定成本相对较高,但随着使用规模的扩大,平台使用边际成本将不断变小,并可能逐步接近零边际成本。 有利于智慧管网和交通强国建设 “管容交易+调度运行”的一体化模式有助于集中应用云计算、大数据、物联网、人工智能、移动互联网以及光通信等信息技术,打造大国智慧管网,提升天然气运营水平。智慧管网作为天然气运营的最强大脑,可整合天然气产业链的基础数据,并进行智能处理和分析,向天然气生态圈的所有成员持续提供大数据流作为决策运营支持信息,提升整个天然气产业链的效率和生产力,降低全产业链的边际生产成本和使用成本。“管容交易+调度运行”的一体化模式在智慧管网的推动下可以超越物理和地理的界限和企业边界的羁绊,以接近零边际成本的服务模式拓展到省管网和地方管网,在全国范围内推动互联网、大数据、人工智能与管道基础设施深度整合,为建设大国智慧管网和交通强国奠定基础。 实施步骤 管道独立后,管道运营机制的建立需要分阶段实施。首先,建设管容交易中心,完善调控中心职能,形成“管容交易+调度运行”一体化运营机制;其次,拓展交易品种和交易方式,最终建立完善的管容市场化交易机制。 近期 (2020年)管道独立运营之后,国家级管容交易中心和管网调度运行中心全面落地,聚焦管容交易服务和调度运行。 →建立统一的管容交易中心 →建立统一的管网调度运行中心 →建立国家天然气调度中心 中期 (2023年)在已建管容交易中心的基础上,逐步拓展交易品种、交易方式,持续完善监管和信息披露体系,从现货逐步向金融衍生品市场发展,最终建立开放的市场架构。例如,向二级管容市场、不平衡气量、LNG窗口期、储气服务等产品服务演进,建立全面覆盖国家干线管道、省网、LNG、储气库的容量交易的一级市场,建成中国最大的天然气基础设施服务交易平台。 →依托管容一级交易市场,丰富优化交易品种 →开拓储气容量交易 →开拓LNG窗口期和加工汽化能力交易 远期 (2025年) →建立容量交易二级市场完善管容和储气能力市场化交易机制,建立全面覆盖国家干线管道、省网、LNG、储气库的容量交易的二级市场。 →补充发展能源交易待平台其他能力健全且积累大量客户后,可考虑开拓新的业务,例如LNG交易、能源交易及衍生金融产品交易,建成开放式交易平台,构建能源基础设施服务生态。