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摘 要：天然气是一种经济、实用、清洁的优质能源，近年来发展迅猛，已被广泛应用于基础供能、交通、化工、发电等多个领域。根据我国能源战略计划，天然气将在我国新能源结构中占据极其重要的地位，有极大的发展空间。本文从城市天然气输配方案的重要性出发，探究了选择合理输配方案的依据与要点，旨在为城市天然气输配事业提供有益参考。
关键词：天然气；输配方案；用气量预测；压力级制；储气调峰
一、天然气输配方案的重要性
城市天然气输配方案是否合理，直接影响该输配系统在建成之后的经济效益与运行状况。因此，制定并选择符合城市发展特点及需要的输配方案至关重要。主要应考虑以下几个方面的因素：各类天然气用户用气量预测、压力级制的确定、输配系统规划、储气调峰方式、应急气源设置等。应优先选择经济性较高的输配方案，提高可行性，但也不能一味追求低成本，要在符合城市规划理念及国家相关法规的范围内，尽量合理预测城市天然气发展趋势，充分利用资金，加强盈利，规避投资风险。
在具体的输配方案制定中，应统筹考虑城市发展空间、上游能源供应、下游市场空间、企业建设能力等综合因素。从全局性、前瞻性和统筹性上对整个城市的天然气行业的发展做出合理预测及部署，保障城市天然氣输配系统安全、高效的运行。
二、确定天然气输配方案的重要环节
（一）城市居民用气量预测
城市人口作为天然气输配方案的基础数据之一，综合影响多类用户，需要科学评估，理性对待。随着我国城镇化速度的加快，城市人口大幅度的增长，这种现实需求对天然气输配方案的合理性提出了更高的要求。在城市的整体用气量中，居民是优先级别最高的一类用户，同时还直接影响到公建、汽车等的用气量，如果对居民用气量的预测偏高，很容易导致投资出现较大浪费，影响最终经济效益；如果预测偏低，则会无法满足用气需求量。因此，合理预测居民用气量十分重要。
居民用气量的预测通常需要参考城市近三年统计数据，并根据城市的经济发展速度、人口结构等综合考虑。气量预测一定要结合城市的能源消耗情况，综合权衡各种影响因素，在有效数据的支持下，通过反复计算和论证，进行科学预测。同时还应考虑到由于政策变化带来的爆发式增长，因此仔细研读城市总规也起着至关重要的作用。
总的来说，居民用气量应当经过严谨的市场调查、数据分析，结合科学的预测手段，来综合确定。以此为基础而进行的输配系统规划才会更具合理性、实用性、前瞻性。
（二）预测储气能力，选择合适的储气调峰方式
在天然气输配过程中，由于不同用户的需用量及用气高峰不同，会导致用气不均匀。一般来说，容易出现冬季不足、夏季过剩，白天不足、夜晚过剩的现象。规划输配系统时应针对城市各类用户的用气特点，选择合理的储气调峰方式，采取有效措施尽量平衡用气，降低不均匀性。
以长江中下游的一座城市为例，现将其两个不同发展阶段的用气量预测值整理如下：
表1 长江中下游某城市的城市用气量预测表（万m3）
因为储气调峰受到各类用户不同用气规律的影响，通过计算2010年1月1日到2月28日的燃气周消耗量，根据用气的不均匀情况，确定调峰量为23.9×104m3，并由此计算出该城市的储气系数为25%，结合2015、2020年的预测用气量，可将2015年的储气调峰量确定为710975m3，2020年的储气调峰量确定为956390m3。该城市的现状储气能力仅为610815m3，不足以满足2015年储气调峰量需求，因此需要采用修建储配站、延长或提压高压管道等方式来实现储气调峰，满足城市用气需求。但因为储气量差距较小，拟增加建设直径D813×12.7的高压管道8.5km，提高城市储气能力，满足近两年的调峰储气需求。
（三）输配系统压力级制的选择
根据GB50028-2006《城镇燃气设计规范》，我国城市燃气压力分级标准如下：
高压A 2.5 高压B 1.6 次高压A 0.8 次高压B 0.4 中压A 0.2 中压B 0.01≤p≤0.2；
低压p<0.01
输配管网的压力级制是按管道设计压力划分的，一般有高中低压、高中压、中低压及单级中压系统。燃气输配系统压力级制选择是由诸多因素决定的，例如气源压力、供气范围、供气对象、供气规模、调峰方式、建设条件及设备材料等。当供气范围、供气规模越大，越需要选择多压力级制输配系统。随着燃气应用技术的不断发展，多压力级制选择也越来越引起重视，它体现在输配系统的经济性和安全性两个方面。
对于小型城市，可以选择压力级制较为简单的系统。对于用气量较大的城市来说，可以在城市外围建设高压或次高压环网，通过调压站与中压环网连接，提高整个城市燃气输配系统的安全性和互补性，同时也可以起到有效的储气调峰作用，节约专项储气调峰设施投资。
三、其他注意事项
第一，切勿轻易抬高门站压力。
抬高门站压力应慎重，这种行为往往会埋下较为复杂的技术隐患。假设门站现在的供气压力为1.6MPa，如果抬高到2.5MPa或许能够相应提高高压输气管道的储气能力、输气水平，但这种行为缺乏技术保障，可行性不足，很可能导致严重后果。原因在于天然气的输送管道在提高压力上，一般采取首站压力的提升或通过设置中间加压站的方式来实现，输气管的终端在供气量增加的前提下较难同时具有对分配站增压的能力。
第二，尽量选择经济性输配方案。
在对城市进行天然气输配系统的规划过程中，应综合多方面因素来选择输配方案，尤其当城市面临较高的供气压力、输配管道较长时，应优先选择以高压管道为主要储气方式的输配方案。因为与其他储气方式相比，高压管道储气方式在维修检测、日常巡检方面的费用消耗较低，更为经济实用。只要能保障高压管道的各项参数性能，势必能够提高城市天然气的输配方案的经济性和实用性。
结束语
城市天然气输配方案的选择需要考虑多方面的因素，最重要的是要对该城市的各用户用气量、用气特点、经济条件、消费能力、气化率做出合理的预测，并在此基础上，为城市定制最佳输配方案，推动天然气行业健康可持续发展。
参考文献
[1]黎珍.深圳市天然气输配系统的调峰研究[D].华南理工大学，2013.
[2]刘沛清.城市天然气输配管网布局优化分析[J].科技风，2011，14：99.
关键词：天然气；输配方案；用气量预测；压力级制；储气调峰
一、天然气输配方案的重要性
城市天然气输配方案是否合理，直接影响该输配系统在建成之后的经济效益与运行状况。因此，制定并选择符合城市发展特点及需要的输配方案至关重要。主要应考虑以下几个方面的因素：各类天然气用户用气量预测、压力级制的确定、输配系统规划、储气调峰方式、应急气源设置等。应优先选择经济性较高的输配方案，提高可行性，但也不能一味追求低成本，要在符合城市规划理念及国家相关法规的范围内，尽量合理预测城市天然气发展趋势，充分利用资金，加强盈利，规避投资风险。
在具体的输配方案制定中，应统筹考虑城市发展空间、上游能源供应、下游市场空间、企业建设能力等综合因素。从全局性、前瞻性和统筹性上对整个城市的天然气行业的发展做出合理预测及部署，保障城市天然氣输配系统安全、高效的运行。
二、确定天然气输配方案的重要环节
（一）城市居民用气量预测
城市人口作为天然气输配方案的基础数据之一，综合影响多类用户，需要科学评估，理性对待。随着我国城镇化速度的加快，城市人口大幅度的增长，这种现实需求对天然气输配方案的合理性提出了更高的要求。在城市的整体用气量中，居民是优先级别最高的一类用户，同时还直接影响到公建、汽车等的用气量，如果对居民用气量的预测偏高，很容易导致投资出现较大浪费，影响最终经济效益；如果预测偏低，则会无法满足用气需求量。因此，合理预测居民用气量十分重要。
居民用气量的预测通常需要参考城市近三年统计数据，并根据城市的经济发展速度、人口结构等综合考虑。气量预测一定要结合城市的能源消耗情况，综合权衡各种影响因素，在有效数据的支持下，通过反复计算和论证，进行科学预测。同时还应考虑到由于政策变化带来的爆发式增长，因此仔细研读城市总规也起着至关重要的作用。
总的来说，居民用气量应当经过严谨的市场调查、数据分析，结合科学的预测手段，来综合确定。以此为基础而进行的输配系统规划才会更具合理性、实用性、前瞻性。
（二）预测储气能力，选择合适的储气调峰方式
在天然气输配过程中，由于不同用户的需用量及用气高峰不同，会导致用气不均匀。一般来说，容易出现冬季不足、夏季过剩，白天不足、夜晚过剩的现象。规划输配系统时应针对城市各类用户的用气特点，选择合理的储气调峰方式，采取有效措施尽量平衡用气，降低不均匀性。
以长江中下游的一座城市为例，现将其两个不同发展阶段的用气量预测值整理如下：
表1 长江中下游某城市的城市用气量预测表（万m3）
因为储气调峰受到各类用户不同用气规律的影响，通过计算2010年1月1日到2月28日的燃气周消耗量，根据用气的不均匀情况，确定调峰量为23.9×104m3，并由此计算出该城市的储气系数为25%，结合2015、2020年的预测用气量，可将2015年的储气调峰量确定为710975m3，2020年的储气调峰量确定为956390m3。该城市的现状储气能力仅为610815m3，不足以满足2015年储气调峰量需求，因此需要采用修建储配站、延长或提压高压管道等方式来实现储气调峰，满足城市用气需求。但因为储气量差距较小，拟增加建设直径D813×12.7的高压管道8.5km，提高城市储气能力，满足近两年的调峰储气需求。
（三）输配系统压力级制的选择
根据GB50028-2006《城镇燃气设计规范》，我国城市燃气压力分级标准如下：
高压A 2.5
低压p<0.01
输配管网的压力级制是按管道设计压力划分的，一般有高中低压、高中压、中低压及单级中压系统。燃气输配系统压力级制选择是由诸多因素决定的，例如气源压力、供气范围、供气对象、供气规模、调峰方式、建设条件及设备材料等。当供气范围、供气规模越大，越需要选择多压力级制输配系统。随着燃气应用技术的不断发展，多压力级制选择也越来越引起重视，它体现在输配系统的经济性和安全性两个方面。
对于小型城市，可以选择压力级制较为简单的系统。对于用气量较大的城市来说，可以在城市外围建设高压或次高压环网，通过调压站与中压环网连接，提高整个城市燃气输配系统的安全性和互补性，同时也可以起到有效的储气调峰作用，节约专项储气调峰设施投资。
三、其他注意事项
第一，切勿轻易抬高门站压力。
抬高门站压力应慎重，这种行为往往会埋下较为复杂的技术隐患。假设门站现在的供气压力为1.6MPa，如果抬高到2.5MPa或许能够相应提高高压输气管道的储气能力、输气水平，但这种行为缺乏技术保障，可行性不足，很可能导致严重后果。原因在于天然气的输送管道在提高压力上，一般采取首站压力的提升或通过设置中间加压站的方式来实现，输气管的终端在供气量增加的前提下较难同时具有对分配站增压的能力。
第二，尽量选择经济性输配方案。
在对城市进行天然气输配系统的规划过程中，应综合多方面因素来选择输配方案，尤其当城市面临较高的供气压力、输配管道较长时，应优先选择以高压管道为主要储气方式的输配方案。因为与其他储气方式相比，高压管道储气方式在维修检测、日常巡检方面的费用消耗较低，更为经济实用。只要能保障高压管道的各项参数性能，势必能够提高城市天然气的输配方案的经济性和实用性。
结束语
城市天然气输配方案的选择需要考虑多方面的因素，最重要的是要对该城市的各用户用气量、用气特点、经济条件、消费能力、气化率做出合理的预测，并在此基础上，为城市定制最佳输配方案，推动天然气行业健康可持续发展。
参考文献
[1]黎珍.深圳市天然气输配系统的调峰研究[D].华南理工大学，2013.
[2]刘沛清.城市天然气输配管网布局优化分析[J].科技风，2011，14：99.