中国工程院院士黄维和谈油气管网发展 建设智能管网势在必行大有可为
“我国油气管网智能化发展方向是形成感知、数据、知识、应用、决策五个层次的总体架构,建设智慧一体化数据库和专业性知识库,通过构建管道数字孪生体,支撑管网全方位感知、综合性预判、自适应优化、一体化管控。”5月17日,2019亚太国际管道会议在青岛举办,中国工程院院士黄维和出席会议并作了《我国油气管网智能化发展趋势》的报告。
能源革命对石油天然气行业产生深刻影响。人类对于能源的开发利用已从柴薪时代、煤炭时代、油气时代迈向低碳时代。随着人类技术进步和对环境保护的要求,未来以太阳能、风能、生物质能、水能为代表的可再生能源将逐步成为能源的主体,能源结构正发生深刻变化。未来较长一段时期,化石能源仍是我国能源利用的主体,天然气具有清洁、高效、易储存等特点,与可再生能源融合发展优势显著,是化石向可再生能源过渡的桥梁。中国工程院提出我国能源革命三步走的战略,即扩大天然气利用,加快可再生能源发展,持续减少化石能源供给。
工业革命对油气管网发展产生深刻影响。18世纪末到20世纪70年代的三次工业革命,分别以蒸汽机、电力和计算机、互联网的使用为标志,逐步实现了工业的机械化、电气化、现代化。目前正在进行的第四次工业革命,是以互联网产业化、工业智能化、工业一体化为代表,以人工智能、新型信息技术等虚拟现实为主的全新的技术革命。油气管网是能源互联网的重要参与者,到本世纪中叶,我国油气管道总里程预计将超过30万公里,如何建成“资源多元、运行高效、安全可靠”的现代油气运输体系面临着能源革命和工业革命两大挑战。
油气管道智能化是油气管网的发展方向。管道智能化研究应分别把管道数字孪生体构建与应用、油气管道线路和站场感知、油气管道大数据挖掘与智能评判、智慧管道知识库构建与综合决策等四大方向作为主攻方向。目前,中国石油、中国石化等企业都规划了智慧管道建设目标,并付诸实施。2018年,中国石油提出构建“智能管道、智慧管网”,依托中俄东线,开展“全数字化移交、全智能化运行、全生命周期管理”智能化管道建设试点。在标准统一和管道数字化的基础上,以“数据全面统一、感知交互可视、系统融合互联、供应精准匹配、运行智能高效、预测预警可控”为目标,期望最终形成具有全面感知、自动预判、智能优化、自我调整、安全高效运行的智慧油气管网。中国石化“互联网+”智能化管道建设,将智能化管道系统架构设计和智能物流平台建设一体规划,搭建了涵盖数字化管理、完整性管理、运行管理、应急管理、综合管理的智能化管道系统。目前,该系统已在新疆煤制气外输管道工程、鄂尔多斯-安平-沧州输气管道工程等进行应用,对决策管理效率提升、资源配置优化等起到了积极推动作用。
油气管网与能源互联网发展具有广阔的前景。工业互联网与人工智能发展将促成化石能源及可再生能源的生产、运输、存储、销售及贸易深度融合,构建能源产业发展新模式——能源互联网。我国能源互联网发展应以能源革命为统领,立足于整个能源系统的升级,将各类能源生产与消费主体纳入能源互联网,实现智慧管网与能源互联网有机融合。能源互联网的建设,将实现油气行业能源流和信息流的重构,管理模式和运营机制的重塑。随着化石能源向可再生能源过渡,能源互联网发展将推动多能互补,建立能源发展的未来模式。目前,我国已制订了“互联网+”行动计划,2016年推出56个能源互联网示范项目,包括化石能源的互联网化交易运营、绿色能源的多样化利用等。未来,能源互联网以电网、油气管网等为“广域网”,以城市配气、配电网、分布式能源、热网等为“局域网”,采用分散自治协同模式,达到能源按需传输和动态平衡,实现多种能源纵向优化配置、横向多能互补。
(张思凯李凯盖橙程范兴驰整理)
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