利用压缩天然气调峰探讨

我国天然气调峰方式概述华南理工大学化学与化工学院江世杰【摘要】随着社会经济不断的增长，科学技术不断的提高，城市居民的生活用气量也不断增大，虽然说城市天然气管网的建设在我国的主要城市内已经达到了相当高的标准，但是用气量随时间变化仍然会出现大幅的波动使得用气量不稳并可能造成短暂停气现象。

而从现代化经济技术的手段上来说,选择经济合理的调峰方式是非常必要的，即可以使得停气现象远离我们的生活，更可以稳定波动保持用气的稳定。

【关键词】LNG 高压储罐管道储气地下储气天然气发电调峰ANG NGH【正文】在现今的我国，天然气事业的水平正在稳步发展，随着城市居民的需求提高，天然气事业也需要加快自己的发展脚步从而跟上社会的发展。

新世纪以来，我们的城市输气管道系统逐渐的从单一的条路转变成了网状发展，以前一整个大区共用一条管道的现象可以说是一去不复返了。

但我们的管道线路系统虽然有了飞跃性的发展，但我们仍然不能100％的满足市民的供气要求，可以说在发展中仍然面对很多继续解决的问题。

因此，我们为了在任何情况下都能够不断的满足所有用户所需求的，为了更加有效的减小消费量和供气量之间产生不均衡的矛盾，更加有效的确保供气的安全可靠、连续稳定，就相应的要求我们加强对调峰设施建的高度重视。

一、城市燃气调峰的要求城市一年中不同的月份，每月中不同的日期、每日中不同的小时的供气量都有较大变化。

为满足供气平衡，适应不同时间段用气量的变化，就必须进行调峰。

过去各城市都有一定数量的调度气源和容量足够的储罐解决调峰问题，自成体系。

而天然气的供气则是由上游(气井)、中游(长输管道)及下游(用户)组成的，由于它们分属不同公司，由不同部门管辖，所以天然气的调峰需要整个供气系统统一研究并协调解决。

根据国外天然气供气的经验，季节和月份的不均匀性通常是通过建设地下储气库来解决，平衡日、时的用气不均匀性则通过高压输气管网的末端储气来解决。

地下储气库除在满足季节和月份调峰的同时，当距离城市较近时，也可以用作调峰来平衡日和小时不均匀性。

浅谈压缩空气储能技术的应用前景摘要：电能的储存与发电、输电和消耗密切相关。

为了保证电力负荷和发电量之间的平衡，以满足最佳经济运行效率。

压缩空气储能技术的应用可以实现电网的调峰填谷，合理利用可再生能源。

未来储能系统将给电力系统带来一系列革命性的变化，成为国民经济的重要发展热点。

关键词：储能技术；压缩空气储能；可再生能源；前言：大规模开发可再生能源已成为世界重要的能源战略之一。

与常规能源相比，可再生能源污染少、储量大，但其空间分散性和时间不可控性对现有电力系统的运行安全性和稳定性构成了巨大挑战。

传统的电网调度控制模式已不能满足新能源的大规模开发利用。

如何将高效、安全、具有时间迁移能力的储能技术应用于电力系统中，将打破电力生产、传输和消耗必须同时完成的传统模式。

经过20多年的发展，随着研究的深入，储能技术的种类和性能日趋成熟和多样化。

根据介质的不同，储能技术可分为机械储能、电气储能、电化学储能、热能储能和化学类储能。

每种储能技术都有各自的优缺点、运行特点和应用领域。

1压缩空气储能技术1．1压缩空气储能的起源1940年以前，压缩空气广泛用于制造业，但其用途主要限于能量载体或流动载体。

无论何种用途，压缩空气都是通过消耗电能获得，并直接在当地使用。

以德国为例。

目前，生产工业压缩空气每年消耗16TWh的电能，占德国总电能消耗量的2.5%，但压缩空气从未被确定为适合公用事业能源供应的介质。

与电、气、热相比，压缩空气具有能量密度低、输送损耗大的缺点。

到了1960年，随着以核能为燃料的基本负荷发电技术的引入，为了节约能源，一种经济理念诞生了，即在基本负荷发电期间，将丰富而廉价的电能转移到峰值功耗。

实现这一想法的最初方法是建立抽水蓄能电站。

然而，取决于地形条件的抽水蓄能不适用于山区。

1969年，对大储能容量的渴望最终促使德国在北部山区建造了世界上第一座压缩空气储能电站，即Huntorf电站。

该区具有地质构造适宜、储气盐洞大等自然优势。

某LNG调峰储气供气站BOG压缩机节能降耗实践一、背景LNG是将常压下的气态天然气通过冷却至-162℃使之凝结而成的液态天然气，其存储环境无法实现绝对绝热，LNG在存储中因吸收外部热量而蒸发形成的气体称之为BOG。

BOG产生量的变化引起LNG存储设施压力发生变化，在LNG场站，通常会通过压缩机将低压BOG回收加压外输的方式控制LNG储气设施压力并降低LNG损耗。

某LNG调峰储气供气站设置有两用一备三台710KW的具备变频和滑阀调节功能的BOG压缩机，为场站电能消耗的最主要设备。

在非卸车和非外输期的正常情况下，通常由一台压缩机控制LNG储罐压力并回收BOG。

设计单位确定的压缩机运行模式[1]为，通过调节BOG压缩机的频率和滑阀开度调整压缩机出力以控制LNG储罐压力在15Kpa-18Kpa[2]之间，BOG压缩机连续长期运行。

在非卸车、非外输的情况下日均BOG回收量约为15678m³，消耗电量约为4837kWh，能耗比为3.24m³/kWh。

场站运行期，BOG压缩机电量消耗是最主要的能量消耗点，其电能消耗占项目总耗电量的45%以上。

降低压缩机耗电量能有效降低场站能量消耗。

二、技术原理与性能指标在设计阶段和一般认知中，压缩机功率与其出力在0%-100%之间对应同步增加，未考虑压缩机自停止到启动空载运行做功所需的驱动功率，和负载后做功时仍需要驱动功率保持压缩机在负载所需的最低转速以上。

通过对压缩机运行出力进行验证得知，压缩机在频率25Hz、0载位时空载运行，启动后功率为185KW；负载运行时频率每增加5Hz、载位每增加20%，压缩机功率较上一阶段增加约22%，区间数据增长比例趋势基本一致。

据此，可证明压缩机运行时，为实现正常出力做功，必须有185KW功率用来驱动压缩机正常启动空载运行，此功率可称之为驱动功率，其大小与压缩机启动后的出力大小无必然联系。

压缩机空载运行到满载运行所需要的功率可称之为做功功率。

GB 18047-2000前言??? 本标准在SY／T 7546-1996《汽车用压缩天然气》的基础上，参考了ISO／FDIS 15403：1998《天然气—作为车用压缩燃料的天然气的质量指标》及其技术报告草案《天然气的组成要求》，结合我国近年来压缩天然气加气站和压缩天然气汽车运行的经验，规定了车用压缩天然气的技术要求。

??? 本标准实施之日起，SY／T 7546-1996废止。

??? 本标准的附录A和附录B是提示的附录。

??? 本标准由中国石油天然气集团公司提出。

??? 本标准由全国天然气标准化技术委员会归口。

??? 本标准起草单位：中国石油天然气集团公司四川石油管理局天然气研究院和中国石油天然气集团公司华东勘察设计研究院。

??? 本标准主要起草人：陈赓良、唐蒙、何永明、李玉山、迟永杰。

??????? 中华人民共和国国家标准??????? 车用压缩天然气 ???????????????????????????? GB 18047-2000 ? Compressed natural gas as vehicle fuel1? 范围??? 本标准规定了车用压缩天然气的技术要求和试验方法。

??? 本标准适用于压力不大于25MPa，作为车用燃料的压缩天然气。

2? 引用标准??? 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。

本标准出版时，所示版本均为有效。

所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

??? GB/T 11060.1-1998? 天然气中硫化氢含量的测定 ? 碘量法??? GB/T 11061-1997? 天然气中总硫的测定 ? 氧化微库仑法、??? GB/T 11062-1998? 天然气发热量、密度 ? 相对密度和沃泊指数的计算方法??? GB/T 13609-1999? 天然气取样导则??? GB/T 13610-1992? 天然气的组成分析? 气相色谱法??? GB 17258-1998? 汽车用压缩天然气钢瓶??? GB/T 17283-1998? 天然气水露点的测定 ? 冷却镜面凝析湿度计法??? 气瓶安全监察规程??? 压力容器安全技术监察规程3? 定义??? 本标准采用下列定义。

压缩天然气供应技术一、压缩天然气（CNG）供应压缩天然气（25MPa）约为标准状态下同质量天然气体积的1/250。

尽管压缩天然气能储密度比液化石油气和液化天然气低，然而作为汽车替代燃料或对难觅优质民用燃料的城市而言，由于压缩天然气生产工艺、技术、设备较简单，运输装卸方便，又在环境保护方面有明显优势，因此不失为值得选择的城镇燃气气源形式之一。

汽车使用的天然气，除高压压缩和杂质含量控制更严格以外，与民用和工业天然气无本质区别。

通常CNG 是压缩到20~25MPa的天然气，其辛烷值（在规定条件下与试样抗爆性相同时的标准燃料中所含异辛烷的体积百分数）在122 ~130 之间。

CNG供应系统是泛指以符合现行国家标准《天然气》GB17820之II类作为气源，在环境温度为-40~50 ℃时，经加压站净化、脱水、压缩至不大于25.0MPa；出站时符合现行国家标准《车用压缩天然气》GB18047的各项规定，并充装给气瓶转运车送至城镇的CNG 汽车加气站或城镇燃气公司的CNG 供应站（储配站或减压站），供作汽车发动机燃料或居民、商业、工业企业生活和生产用燃料的系统。

统筹规划城镇CNG 供应系统的目的在于：①在天然气长输管道尚未敷设的区域，以压缩天然气作气源较易实现城镇气化，并可节省大量建设投资；②减少城镇交通的汽车尾气排放总量，以改善城区大气环境质量；③在天然气供应价格有竞争力的情况下，以天然气替代车用汽油、柴油。

二、城镇CNG 供应系统1、天然气加压站（母站）天然气加压站（母站）的作业流程如图所示。

天然气加压站的任务是使充装气瓶转运车或售给CNG 汽车的CNG 达到汽车用CNG 的技术标准，并且不得超压过量充装；保证气瓶转运车或CNG 汽车的压力容器在该城镇地理区域极端环境温度下安全运行，即该压力容器工作压力始终在允许的最高压力（最高温度补偿后）以下。

一般规定该压力容器充满后的压力为20Mpa。

根据城镇规划的安排，可规定加压站以充气瓶转运车为主，以售气为辅；或只充气瓶转运车而不向CNG 汽车售气。

燃气电厂的运行优化和天然气调峰摘要：以某燃气电厂为例子来说，剖析了发电机组种类与燃气燃量相互间的平衡关联，讨论了不一样运作方法对发电厂整体合理性的影响。

根据分析，得到了燃气轮机发电机组运作提升的详尽计划方案及天然气调峰的合理对策，而求提升天然气发电厂的运作管理方法。

关键词：燃气轮机发电厂；运行优化；天然气；调峰由于民用天然气使用量的不断增加以及燃气电厂投入运营的日益增多，天然气供应不足已成为燃气电厂亟待解决的问题。

为有效缓解天然气供需矛盾，提高燃气电厂运行的稳定性和经济效益，对该项目的优化运行及天然气调峰进行了深入研究与分析。

1分析了天然气调峰的主要途径燃气调峰是当前燃气轮机电厂优化运行的关键，它以多种方式希望满足各种形式的调峰要求，在各类地下、地上储气库进行调峰时，还应建立调峰设施周期。

在天然气调峰过程中，要选择中断用户用气，基于峰谷气价调峰方式调节用户用气量，有效地满足调峰需要，下面简单介绍了目前主要的天然气调峰方式[1]。

1.1地下储气库的调峰井下储气库在调峰过程中包含了枯竭油气藏、盐矿、含水多孔层、地下岩穴等部位的储气调峰。

当前我国拥有世界上最完善的地下储气库，其天然气储量占全国天然气总量的90%以上。

井下储气库的优点是地层储气量大，消耗建设成本低，受外界季节气候变化影响小，具有良好的环保和安全性能。

1.2管道调峰，LNG调峰管内调峰是目前较为普遍的调峰技术方式，采用天然气长输管道的末端调峰方式与城市高压管网的调峰方式。

若采用用气低谷调峰，则用气量应小于供气量。

若采用管网调峰方式，其大部分天然气受压将进入输气管道并储存。

这个时候要考虑到气量大于供气的问题。

但这种调峰方式不同于长输管道的末端调峰方式，主要是利用天然气波动来快速反应，而且它所采用的储气罐投资较少，运行维护也比较方便。

常用的LNG储存量较大，启停相对灵活，资源丰富，垫气层较少，调峰弹性较好，性价比较高，安全性能表现较好。

当天然气用量过大时，LNG再气化会使下游用户失去控制，就目前而言，LNG储罐容量已显示出较强的计算能力，其储罐容量约为16×104m³，属于全容罐，主要根据LNG储罐容量对储罐质量和数量进行全面计算。