Flexibilidade do equipamento de transmissão e distribuição de gás: enfrentando os desafios da transformação de energia

1. Sistema de despacho de fonte de gás flexível
No contexto da transformação de energia, o gás natural, como uma energia de transição, ainda ocupa uma posição importante no fornecimento global de energia. Para lidar com as flutuações no mercado de eletricidade, o sistema de gasoduto de gás natural precisa ter maior flexibilidade para se adaptar às mudanças de demanda em constante mudança. No sistema de energia tradicional, o gás natural existe principalmente como uma fonte estável de suprimento de energia, mas com o aumento da proporção de energia renovável, o papel do gás natural na regulação do pico de energia se tornou mais importante. A capacidade de despacho de fonte de gás do sistema de pipeline precisa ser aprimorada ainda mais.

Para melhorar a flexibilidade, os fabricantes podem desenvolver sistemas de despacho inteligente que podem monitorar a demanda do mercado, as mudanças climáticas e as flutuações em energia renovável em tempo real. Através deste sistema, os gasodutos de gás natural podem responder rapidamente a flutuações na demanda de eletricidade. Quando as flutuações intermitentes ocorrem na geração de energia eólica ou na geração de energia solar, as usinas de gás natural podem ser rapidamente ativadas para fornecer uma fonte de alimentação estável. Nesse processo, o gasoduto de gás natural precisa ter a capacidade de começar e parar rapidamente, ajustar o ajuste da carga e pode aumentar ou diminuir rapidamente o suprimento de gás natural em pouco tempo para manter o equilíbrio da grade de energia.

2. Inovação em tecnologia de armazenamento de gás natural
A volatilidade da energia renovável não apenas exige que os gasodutos de gás natural tenham recursos flexíveis de programação de fonte de gás, mas também exige que os sistemas de dutos trabalhem em conjunto com os sistemas de armazenamento de energia para melhorar a estabilidade do fornecimento de energia. O desenvolvimento da tecnologia de armazenamento de gás natural é uma direção essencial para melhorar a flexibilidade do pipeline. Atualmente, os gasodutos de gás natural dependem principalmente de armazenamento de gás subterrâneo, gás natural comprimido (GNV) e gás natural liquefeito (GNL) para armazenamento de gás. Essas tecnologias de armazenamento permitem que o gás natural seja armazenado quando a demanda é baixa e liberada quando a demanda é alta para equilibrar a oferta e a demanda de gás natural.

Com a diversificação da demanda de energia, as instalações tradicionais de armazenamento de gás podem não ser capazes de atender às necessidades flexíveis dos sistemas de energia modernos. Os fabricantes de equipamentos de gasoduto de gás natural precisam desenvolver novas tecnologias de armazenamento de energia. Desenvolva o armazenamento de gás subterrâneo mais eficiente ou melhore a eficiência da tecnologia de armazenamento e transporte de GNL. Como um gás natural líquido altamente compactado, o GNL tem alta flexibilidade nos métodos de armazenamento e transporte, pode abranger uma faixa geográfica maior e fornecer uma garantia de fornecimento mais ampla para o sistema de gasoduto de gás natural.

O desenvolvimento de formulários diversificados de armazenamento de energia, como misturar gás natural com hidrogênio para armazenamento ou usar hidrogênio para conversão de energia, também é uma direção importante. O hidrogênio pode se tornar uma importante fonte de energia de baixo carbono no futuro, e as instalações de gasoduto de gás natural podem gradualmente integrar as funções de armazenamento e transporte de hidrogênio em suas instalações, melhorando ainda mais a flexibilidade do sistema.

3. Resposta às mudanças climáticas e demanda sazonal
As mudanças climáticas e as mudanças sazonais de demanda de energia representaram novos desafios para a flexibilidade dos gasodutos de gás natural. No inverno, os climas frios geralmente levam a um aumento significativo da demanda de gás natural, especialmente em regiões frias do hemisfério norte. À medida que os padrões globais de emissão de gases de efeito estufa se tornam cada vez mais rigorosos, os gasodutos de gás natural devem ser capazes de se adaptar a condições climáticas e ambientais mais complexas.

Para enfrentar esse desafio, o design de Equipamento de transmissão e distribuição de gás precisa levar em consideração as flutuações da demanda sazonal. O equipamento de oleoduto pode usar tecnologias mais resistentes a frio e resistentes à geada para lidar com o impacto de ambientes de baixa temperatura no equipamento. Os oleodutos de gás natural precisam ter funções "elásticas" que possam ser rapidamente ajustadas durante as cargas de pico e retorne rapidamente à operação normal quando a demanda cair.

Essa flexibilidade não se reflete apenas no projeto estrutural de instalações de tubulação, mas também nos recursos de ajuste dinâmico das operações de pipeline. As empresas de gás natural podem usar a tecnologia dinâmica de controle de fluxo para monitorar o fluxo de gás na tubulação em tempo real e ajustar automaticamente as configurações da válvula para garantir um suprimento de gás natural equilibrado.

4. Aumente a automação e inteligência do pipeline
Com o desenvolvimento de tecnologias como a Internet das Coisas (IoT), Big Data e Inteligência Artificial, os fabricantes de equipamentos de gasoduto de gás natural estão se movendo em direção à inteligência e automação. Essas tecnologias podem não apenas melhorar a eficiência operacional dos gasodutos de gases naturais, mas também aumentam significativamente sua flexibilidade.

Os sensores inteligentes podem monitorar a pressão do gás, o fluxo, a temperatura e outros parâmetros no pipeline em tempo real e prever possíveis flutuações de demanda e falhas do equipamento por meio da análise de dados. O sistema de agendamento inteligente pode ajustar automaticamente a direção do fluxo de gás com base em dados em tempo real, otimizar a cadeia de suprimentos e maximizar a capacidade de transporte do pipeline. O sistema de controle automatizado pode ser rapidamente ativado em uma emergência, reduzindo o tempo para a intervenção manual, melhorando assim a velocidade de resposta e a flexibilidade geral do pipeline.

Com a popularização de redes 5G e tecnologias de IoT, os gasodutos de gás natural poderão obter monitoramento remoto e programação inteligente. Através da análise de big data, as empresas de pipeline podem prever com mais precisão as alterações de demanda e ajustar o caminho do suprimento de gás, alcançando assim o gerenciamento e a programação de energia mais eficientes.

5. Cooperação diversificada e colaboração entre indústrias
Melhorar a flexibilidade das instalações de gasoduto de gás natural não é apenas uma tarefa para um único fabricante, mas também requer cooperação de várias partes, como governo, empresas de energia e empresas de tecnologia. No processo de resposta à transformação de energia, os fabricantes de gasodutos naturais devem participar ativamente da cooperação multipartidária, integrar recursos de todas as partes e promover em conjunto a inovação tecnológica e a otimização do sistema.

As empresas de gasoduto de gás natural podem cooperar com as empresas de geração de energia renovável para desenvolver em conjunto instalações de armazenamento de energia em larga escala que suportam energia limpa ou melhoram a coordenação da programação entre gás natural e energia renovável por meio de uma plataforma de dados compartilhada. Nesse processo, o governo pode introduzir políticas para incentivar a cooperação entre indústrias e fornecer apoio financeiro e técnico a empresas relacionadas.