Flessibilità della trasmissione del gas e attrezzature di distribuzione: soddisfare le sfide della trasformazione dell'energia

1. Sistema di invio di fonti di gas flessibile
Nel contesto della trasformazione dell'energia, il gas naturale, come energia di transizione, occupa ancora una posizione importante nell'approvvigionamento energetico globale. Al fine di far fronte alle fluttuazioni nel mercato dell'elettricità, il sistema di gasdotti naturali deve avere una maggiore flessibilità per adattarsi ai cambiamenti in continua evoluzione della domanda. Nel sistema energetico tradizionale, il gas naturale esiste principalmente come fonte di approvvigionamento energetico stabile, ma con l'aumento della proporzione di energia rinnovabile, il ruolo del gas naturale nella regolazione del picco di energia è diventato più importante. La capacità di invio della fonte di gas del sistema di tubazioni deve essere ulteriormente migliorata.

Al fine di migliorare la flessibilità, i produttori possono sviluppare sistemi di spedizione intelligenti in grado di monitorare la domanda di mercato, i cambiamenti climatici e le fluttuazioni delle energie rinnovabili in tempo reale. Attraverso questo sistema, le condutture di gas naturale possono rispondere rapidamente alle fluttuazioni della domanda di elettricità. Quando si verificano fluttuazioni intermittenti nella generazione di energia eolica o nell'energia solare, le centrali a gas naturale possono essere rapidamente abilitate a fornire un alimentatore stabile. In questo processo, la conduttura del gas naturale deve avere la capacità di iniziare e arrestare rapidamente, regolare il carico e può aumentare o ridurre rapidamente l'offerta di gas naturale in breve tempo per mantenere l'equilibrio della rete elettrica.

2. Innovazione nella tecnologia di stoccaggio del gas naturale
La volatilità delle energie rinnovabili non richiede solo che condotte a gas naturale abbiano capacità di pianificazione della fonte di gas flessibili, ma richiede anche che i sistemi di tubazioni fungano in combinazione con i sistemi di accumulo di energia per migliorare la stabilità dell'approvvigionamento energetico. Lo sviluppo della tecnologia di stoccaggio del gas naturale è una direzione chiave per migliorare la flessibilità del gasdotto. Allo stato attuale, le condutture di gas naturale si basano principalmente su accumulo di gas sotterraneo, gas naturale compresso (CNG) e gas naturale liquefatto (GNL) per lo stoccaggio del gas. Queste tecnologie di stoccaggio consentono di conservare il gas naturale quando la domanda è bassa e rilasciata quando la domanda è alta per bilanciare l'offerta e la domanda di gas naturale.

Con la diversificazione della domanda di energia, le tradizionali impianti di stoccaggio del gas potrebbero non essere in grado di soddisfare le esigenze flessibili dei moderni sistemi energetici. I produttori di attrezzature per condutture di gas naturale devono sviluppare nuove tecnologie di accumulo di energia. Sviluppare un deposito di gas sotterraneo più efficiente o migliorare l'efficienza della tecnologia di stoccaggio e trasporto del GNL. Essendo un gas naturale liquido altamente compresso, il GNL ha un'alta flessibilità nei metodi di stoccaggio e trasporto, può coprire una gamma geografica più ampia e fornire una più ampia garanzia di fornitura per il sistema di gasdotti a gas naturale.

Lo sviluppo di forme di accumulo di energia diversificate, come la miscelazione di gas naturale con idrogeno per lo stoccaggio o l'uso di idrogeno per la conversione dell'energia, è anche una direzione importante. L'idrogeno può diventare un'importante fonte di energia a basse emissioni di carbonio in futuro e gli impianti di gasdotti a gas naturale possono gradualmente integrare le funzioni di stoccaggio e trasporto dell'idrogeno nelle loro strutture, migliorando così ulteriormente la flessibilità del sistema.

3. Risposta al cambiamento climatico e alla domanda stagionale
I cambiamenti climatici e i cambiamenti della domanda di energia stagionale hanno posto nuove sfide alla flessibilità delle condutture di gas naturale. In inverno, i climi freddi spesso portano a un aumento significativo della domanda di gas naturale, specialmente nelle regioni fredde dell'emisfero settentrionale. Man mano che gli standard globali di emissione di gas serra diventano sempre più rigorosi, le condutture di gas naturale devono essere in grado di adattarsi a condizioni climatiche e ambientali più complesse.

Per affrontare questa sfida, il design di Attrezzatura di trasmissione e distribuzione del gas Deve tenere conto delle fluttuazioni della domanda stagionale. L'attrezzatura della pipeline può utilizzare tecnologie più resistenti al freddo e resistenti al gelo per far fronte all'impatto di ambienti a bassa temperatura sulle apparecchiature. Le condutture di gas naturale devono avere funzioni "elastiche" che possono essere rapidamente regolate durante i carichi di picco e ritornano rapidamente al funzionamento normale quando la domanda diminuisce.

Questa flessibilità non si riflette solo nella progettazione strutturale delle strutture della conduttura, ma anche nelle capacità di regolazione dinamica delle operazioni di pipeline. Le compagnie di gas naturale possono utilizzare la tecnologia di controllo del flusso dinamico per monitorare il flusso di gas nella conduttura in tempo reale e regolare automaticamente le impostazioni della valvola per garantire una fornitura di gas naturale bilanciata.

4. Migliora l'automazione e l'intelligenza della pipeline
Con lo sviluppo di tecnologie come l'Internet of Things (IoT), i big data e l'intelligenza artificiale, i produttori di attrezzature per condutture di gas naturale si stanno muovendo verso l'intelligenza e l'automazione. Queste tecnologie non possono solo migliorare l'efficienza operativa delle condutture di gas naturale, ma anche migliorare in modo significativo la loro flessibilità.

I sensori intelligenti possono monitorare la pressione del gas, il flusso, la temperatura e altri parametri in condotta in tempo reale e prevedere le fluttuazioni della domanda potenziali e i guasti delle apparecchiature attraverso l'analisi dei dati. Il sistema di pianificazione intelligente può regolare automaticamente la direzione del flusso di gas in base ai dati in tempo reale, ottimizzare la catena di approvvigionamento e massimizzare la capacità di trasporto della conduttura. Il sistema di controllo automatizzato può essere rapidamente attivato in emergenza, riducendo il tempo per l'intervento manuale, migliorando così la velocità di risposta e la flessibilità complessiva della pipeline.

Con la divulgazione di reti 5G e tecnologie IoT, le condutture di gas naturale saranno in grado di ottenere un monitoraggio remoto e una pianificazione intelligente. Attraverso l'analisi dei Big Data, le aziende della pipeline possono prevedere in modo più accuratamente le variazioni della domanda e adeguare il percorso di approvvigionamento di gas, ottenendo così una gestione e una programmazione dell'energia più efficienti.

5. Cooperazione diversificata e collaborazione incrociata
Migliorare la flessibilità degli impianti di gasdotti a gas naturale non è solo un compito per un singolo produttore, ma richiede anche la cooperazione da più parti come il governo, le società energetiche e le società tecnologiche. Nel processo di risposta alla trasformazione dell'energia, i produttori di gasdotti a gas naturale dovrebbero partecipare attivamente alla cooperazione multipartitica, integrare risorse di tutte le parti e promuovere congiuntamente l'innovazione tecnologica e l'ottimizzazione del sistema.

Le società di gasdotti a gas naturale possono collaborare con le società di generazione di energia rinnovabile per sviluppare congiuntamente impianti di accumulo di energia su larga scala che supportano l'energia pulita o migliorano il coordinamento della programmazione tra gas naturale e energia rinnovabile attraverso una piattaforma di dati condivisa. In questo processo, il governo può introdurre politiche per incoraggiare la cooperazione incrociata e fornire supporto finanziario e tecnico alle società correlate.