انعطاف پذیری تجهیزات انتقال و توزیع گاز: برآورده کردن چالش های تحول انرژی

1. سیستم اعزام منبع گاز انعطاف پذیر
در زمینه تحول انرژی ، گاز طبیعی ، به عنوان یک انرژی انتقالی ، هنوز هم موقعیت مهمی را در تأمین انرژی جهانی اشغال می کند. به منظور مقابله با نوسانات در بازار برق ، سیستم خط لوله گاز طبیعی برای سازگاری با تغییرات تقاضای همیشه در حال تغییر ، باید انعطاف پذیری بالاتری داشته باشد. در سیستم انرژی سنتی ، گاز طبیعی عمدتاً به عنوان منبع تأمین انرژی پایدار وجود دارد ، اما با افزایش نسبت انرژی تجدید پذیر ، نقش گاز طبیعی در تنظیم اوج قدرت اهمیت بیشتری پیدا کرده است. ظرفیت اعزام منبع گاز سیستم خط لوله باید بیشتر افزایش یابد.

به منظور بهبود انعطاف پذیری ، تولید کنندگان می توانند سیستم های اعزام هوشمند را توسعه دهند که می توانند تقاضای بازار ، تغییرات آب و هوا و نوسانات انرژی تجدید پذیر را در زمان واقعی نظارت کنند. از طریق این سیستم ، خطوط لوله گاز طبیعی می توانند به سرعت به نوسانات تقاضای برق پاسخ دهند. هنگامی که نوسانات متناوب در تولید انرژی باد یا تولید انرژی خورشیدی رخ می دهد ، نیروگاه های گاز طبیعی می توانند به سرعت فعال شوند تا منبع تغذیه پایدار را تأمین کنند. در این فرآیند ، خط لوله گاز طبیعی باید توانایی شروع و متوقف کردن ، تنظیم بار را داشته باشد و می تواند به سرعت در مدت زمان کوتاه عرضه گاز طبیعی را افزایش یا کاهش دهد تا تعادل شبکه برق حفظ شود.

5. نوآوری در فناوری ذخیره سازی گاز طبیعی
نوسانات انرژی تجدید پذیر نه تنها به خطوط لوله گاز طبیعی نیاز دارد تا از قابلیت برنامه ریزی منبع گاز انعطاف پذیر برخوردار باشند ، بلکه به سیستم های خط لوله نیز نیاز دارند تا در رابطه با سیستم های ذخیره انرژی برای بهبود ثبات در تأمین انرژی کار کنند. توسعه فناوری ذخیره سازی گاز طبیعی یک جهت اصلی برای بهبود انعطاف پذیری خط لوله است. در حال حاضر ، خطوط لوله گاز طبیعی به طور عمده به ذخیره گاز زیرزمینی ، گاز طبیعی فشرده شده (CNG) و گاز طبیعی مایع (LNG) برای ذخیره گاز متکی هستند. این فن آوری های ذخیره سازی باعث می شوند که در صورت کم بودن تقاضا ، گاز طبیعی ذخیره شود و در صورت افزایش تقاضا برای تعادل عرضه و تقاضای گاز طبیعی ، تقاضا زیاد شود.

با تنوع تقاضای انرژی ، امکانات ذخیره سازی گاز سنتی ممکن است نتواند نیازهای انعطاف پذیر سیستم های انرژی مدرن را برآورده کند. تولید کنندگان تجهیزات خط لوله گاز طبیعی نیاز به توسعه فن آوری های جدید ذخیره انرژی دارند. ذخیره سازی گاز زیرزمینی کارآمدتر یا بهبود کارآیی فناوری ذخیره سازی و حمل و نقل LNG. به عنوان یک گاز طبیعی مایع بسیار فشرده ، LNG از انعطاف پذیری بالایی در روش های ذخیره و حمل و نقل برخوردار است ، می تواند دامنه جغرافیایی بیشتری داشته باشد و ضمانت عرضه گسترده تری را برای سیستم خط لوله گاز طبیعی فراهم کند.

توسعه اشکال متنوع ذخیره انرژی ، مانند مخلوط کردن گاز طبیعی با هیدروژن برای ذخیره سازی یا استفاده از هیدروژن برای تبدیل انرژی ، نیز یک جهت مهم است. هیدروژن ممکن است در آینده به یک منبع مهم انرژی کم کربن تبدیل شود و امکانات خط لوله گاز طبیعی می تواند به تدریج توابع ذخیره سازی و حمل و نقل هیدروژن را در امکانات خود ادغام کند و از این طریق انعطاف پذیری سیستم را بهبود بخشد.

3 پاسخ به تغییرات آب و هوا و تقاضای فصلی
تغییرات آب و هوا و تغییرات تقاضای انرژی فصلی چالش های جدیدی را برای انعطاف پذیری خطوط لوله گاز طبیعی ایجاد کرده است. در زمستان ، آب و هوای سرد اغلب منجر به افزایش قابل توجه در تقاضای گاز طبیعی ، به ویژه در مناطق سرد نیمکره شمالی می شود. از آنجا که استانداردهای انتشار گازهای گلخانه ای جهانی به طور فزاینده ای سختگیرانه می شوند ، خطوط لوله گاز طبیعی باید بتوانند با شرایط پیچیده تر آب و هوا و محیط زیست سازگار شوند.

برای برآورده کردن این چالش ، طراحی تجهیزات انتقال و توزیع گاز باید نوسانات تقاضای فصلی را در نظر بگیرد. تجهیزات خط لوله می توانند از فن آوری های مقاوم در برابر سرما و یخبندان برای مقابله با تأثیر محیط های درجه حرارت کم بر تجهیزات استفاده کنند. خطوط لوله گاز طبیعی باید عملکردهای "الاستیک" داشته باشند که می توانند در حین بارهای اوج به سرعت تنظیم شوند و در هنگام کاهش تقاضا به سرعت به عملکرد عادی باز می گردند.

این انعطاف پذیری نه تنها در طراحی ساختاری تأسیسات خط لوله بلکه در قابلیت های تنظیم پویا عملیات خط لوله نیز منعکس می شود. شرکت های گاز طبیعی می توانند از فناوری کنترل جریان پویا برای نظارت بر جریان گاز در خط لوله در زمان واقعی استفاده کنند و به طور خودکار تنظیمات دریچه را تنظیم کنند تا از تأمین گاز طبیعی متعادل اطمینان حاصل شود.

4. افزایش اتوماسیون و اطلاعات خط لوله
با توسعه فناوری هایی مانند اینترنت اشیاء (IoT) ، داده های بزرگ و هوش مصنوعی ، تولید کنندگان تجهیزات خط لوله گاز طبیعی به سمت اطلاعات و اتوماسیون حرکت می کنند. این فناوری ها نه تنها می توانند راندمان عملیاتی خطوط لوله گاز طبیعی را بهبود بخشند ، بلکه انعطاف پذیری آنها را نیز به میزان قابل توجهی افزایش می دهند.

سنسورهای هوشمند می توانند فشار گاز ، جریان ، دما و سایر پارامترهای موجود در خط لوله را در زمان واقعی کنترل کنند و از طریق تجزیه و تحلیل داده ها نوسانات تقاضای بالقوه و خرابی تجهیزات را پیش بینی کنند. سیستم برنامه ریزی هوشمند می تواند به طور خودکار جهت جریان گاز را بر اساس داده های زمان واقعی تنظیم کند ، زنجیره تأمین را بهینه کند و ظرفیت حمل و نقل خط لوله را به حداکثر برساند. سیستم کنترل خودکار می تواند به سرعت در مواقع اضطراری فعال شود و زمان مداخله دستی را کاهش می دهد و از این طریق سرعت پاسخ و انعطاف پذیری کلی خط لوله را بهبود می بخشد.

با محبوبیت شبکه های 5G و فناوری های IoT ، خطوط لوله گاز طبیعی قادر به دستیابی به نظارت از راه دور و برنامه ریزی هوشمندانه خواهند بود. از طریق تجزیه و تحلیل داده های بزرگ ، شرکت های خط لوله می توانند با دقت بیشتری تغییرات تقاضا را پیش بینی کرده و مسیر تأمین گاز را تنظیم کنند و از این طریق به مدیریت و برنامه ریزی انرژی کارآمدتر دست یابند.

5. همکاری های متنوع و همکاری متقابل صنعت
بهبود انعطاف پذیری تأسیسات خط لوله گاز طبیعی فقط یک کار برای یک تولید کننده واحد نیست بلکه نیاز به همکاری احزاب متعدد مانند دولت ، شرکت های انرژی و شرکت های فناوری دارد. در فرآیند پاسخ به تحول انرژی ، تولید کنندگان خط لوله گاز طبیعی باید به طور فعال در همکاری های چند حزبی شرکت کنند ، منابع را از همه طرف ها ادغام کنند و به طور مشترک نوآوری تکنولوژیکی و بهینه سازی سیستم را ترویج کنند.

شرکت های خط لوله گاز طبیعی می توانند با شرکت های تولید انرژی تجدید پذیر همکاری کنند تا به طور مشترک امکانات ذخیره انرژی در مقیاس بزرگ را که از انرژی پاک پشتیبانی می کنند ، توسعه دهند یا هماهنگی برنامه ریزی بین گاز طبیعی و انرژی تجدید پذیر را از طریق یک بستر داده مشترک بهبود بخشند. در این فرایند ، دولت می تواند سیاست هایی را برای تشویق همکاری های بین صنعت و ارائه پشتیبانی مالی و فنی از شرکت های مرتبط ارائه دهد. $ $