摘 要

根据中国发展实际情况，天然气的需求量也将越来越大，但是伴随着出现的天然气调峰问题也越来越大。通过研究国内外调峰方式，根据武汉市天然气用气现状，制订了相应的武汉调峰目标。将武汉市天然气调峰分为中远期调峰和短期调峰。中远期调峰可以根据武汉实际情况，建立地下储气库，根据LNG发展情况建立LNG调峰站。利用Pipeline Studio中的TGNET模块进行稳态和动态模拟仿真，进行武汉市管网运行模拟，制定武汉市短期调峰方案。短期调峰将从高压管道储气（有末端储气和武汉市内高压管道储气两部分）和高压储罐储气三部分进行研究，分别是忠武线至武汉市的天然气门站调峰，武汉高压管道的调峰和武汉市内高压储罐调峰方案研究，制定符合武汉市情的天然气调峰方案。

关键词：天然气；调峰；管网模拟

ABSTRACT

According to the actual circumstance of China's development, the demand of natural gas will also be more and more big, but along with natural gas peak shaving problem is becoming more and more serious. By studying the regulating mode at home and abroad, according to the situation of Wuhan city gas , formulate the corresponding load of Wuhan. Wuhan natural gas peak shaving can be divided into load of long-term and short-term peak shaving. Long-term load can be according to the actual situation in Wuhan, the establishment of underground gas storage, according to the development to build LNG peak shaving LNG station. Using Pipeline Studio TGNET module in steady state and dynamic simulation, to run the Wuhan city pipe network simulation, making short-term peak shaving in Wuhan city plan. Short-term peak shaving will be from high pressure gas pipeline (gas storage at the end and the Wuhan city high pressure gas pipeline) and high pressure gas storage tank is to study the three parts, respectively is Zhongwu line to Wuhan city gas gate station peak shaving, Wuhan high pressure pipeline of peak shaving and Wuhan city high pressure tank load plan research, work out plans conform to the cities of Wuhan natural gas peak shaving.

Key Words: Natural gas；Natural gas peak shaving；Network simulation

目 录

1 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2研究目的及意义 1

1.3国内外研究综述 2

1.3.1国外研究现状 2

1.3.2国内研究现状 2

1.4研究内容 2

2 天然气调峰理论概述 4

2.1城市燃气需用特点 4

2.2供需矛盾 4

2.3调峰方法 4

2.3.1储气设备调峰 4

2.3.2改变气源生产能力和设置机动气源 6

2.3.3利用缓冲用户 6

3武汉市城市燃气概述 7

3.1武汉市城市概况 7

3.2武汉市气源分析 7

3.3武汉市用气现状 8

4武汉市调峰方式研究 9

4.1输气软件的发展与应用概况 9

4.2武汉市中远期调峰 9

4.3短期调峰 10

4.3.1末端储气 11

4.3.2高压管道储气 15

4.3.3高压储罐调峰 20

5武汉市天然气调峰结论与展望 23

5.1研究结论 23

5.2研究展望 23

参考文献 25

致谢 27

1 绪论

1.1研究背景

在经济全球化的今日，我国也逐步踏上城市化发展道路，且发展迅速。天然气在城市化发展道路上充当着越来越重要的地位，在日常生活中扮演着环境保护，能源节约，促进生产等重要作用。

我国城市对天然气的需求将持续增大，而近年来，武汉，长沙，重庆，南京等地区冬季天气寒冷，且由于南方城市燃气价格不断上涨，导致我国气体供应十分紧张。城市燃气涉及面广，协调工作量大，企业运营面临挑战，城市燃气属于公共事业，关乎国计民生，责任重大，因此对于燃气的安全平稳供气要求很高。各企业需要有先进的管理水平，较高的技术水平及雄厚的资金支持，并且在储气调峰设施，应急气源等方面有明确的规划和大量资金投入。

可是由居民生活产生的城市日用气不平衡和在一年中由于季节和温度变化引起的年用气的不均衡使得用气量在每日每月都会有高峰和低谷的波折^【3】，如北京的冬夏季用气量峰谷差可达六倍之多，而近年来武汉市天气冬季寒冷，夏季炎热，冬夏季燃气用量出现严重的不均衡。

1.2研究目的及意义

天然气作为优质能源的代表，对拉动国民经济、促进国民经济发展、改善国民生活水平、优化能源结构有着重要的作用。天然气的调峰研究直接影响管网建设的初投资，天然气管网用气规划也是城市建设战略的重要组成部分，不论是从社会效益还是经济效益，天然气管网的规划与调峰研究总是能起到关键的战略作用。

随着城市发展进程的加快，清洁能源天然气的需求量也越来越大，同时，随着全球化气温的变化，冬夏季温差较大，存在较大的的用气不均匀性；在短期之内，城市天然气需求也会存在较大的变化，它会随着天气、工作日、生活作息的变化产生不同的天然气需求负荷，因此城市的调峰压力很大，变化很多。需要进行调峰技术的研究，准确把握调峰方案，既能满足城市生活用气不均匀性的变化，也能将整个调峰方案最优化，以获得社会利益的最大化。

城市的调峰是一项巨大的工程，调峰不仅可以安全稳定的进行供气，让所有的用户的需求得到满足，更可以增加供气的技术可靠性。天然气的供应，天然气的调峰，属于城市的公共事业，依托于市政工程，关乎国计民生，城市燃气的调峰是城市燃气供应的重要部分。它决定城市燃气能否平稳供应，用户能否最大限度地根据自己的需求来使用天然气，甚至决定我们的工作能否顺利进行，我们的经济能否快速发展。

1.3国内外研究综述

1.3.1国外研究现状

国外天然气发展较早，因此进行天然气的储气调峰也较早。国外较早建立起地下储气库进行季节性调峰。80年代末共500座地下储气库，前苏联就占据了60%多，另一方面，LNG调峰中建立LNG调峰站进行调峰，在国外如日本、法国等国家发展较早，成为调峰的主要方式之一。

美国非常重视天然气调峰的建设，因此形成规模较大，主要采用储气库进行调峰。目前美国本土48州内有385座储气库，占世界储气库总量的63%，总的库存能力和高峰符合调峰量都出于世界领先状态。作为世界上最大的经济体之一的欧盟，截至2008年底，欧盟共有111座储气设施，其中包括废弃油田储气库、盐穴储气库、含水层储库和LNG调峰储库。

1.3.2国内研究现状

我国在大庆、天津建设了地下储气库，20世界90年代我国在上海建立了一座日处理为10万立方米的LNG事故调峰站，该站建有2万立方米LNG低温储罐^【10】，具有2万立方米的存储能力，以确保下游天然气输配系统能平稳可靠地供气。虽然随着城市化的发展，我国对于天然气调峰储气设施的要求标准也越来越高，但是用气量随着时间的变化仍然出现大幅度的波动，导致整个的供气过程会出现供气不稳甚至暂停供气的状况。

根据国外的天然气供气经验，季节和月份的不均匀用气的调峰问题主要是通过建设地下储气库或者上游生产供应能力来进行调整，平衡日、时的用气不均性主要由高压管道的末端储气来进行解决，并且发挥高压长输管道的储气能力来进行解决。

1.4研究内容

本文通过研究武汉市燃气现状及发展趋势，了解及预测武汉市的天然气供需情况，掌握天然气调峰的几种方式，并且学会比较各方式的适用条件。通过学习TGNET软件，进行武汉市管网稳态模拟，根据峰谷用气量的不同对不同时期、不同情况下的运行状况进行瞬态模拟。通过分析，拟定不同条件下的调峰方案。