摘要：近年來，隨着社會經濟的不斷髮展，對天然氣的需求量也越來越大，進而大口徑、長輸天然氣管道的建設規模也逐年擴大。天然氣在輸送過程中也會消耗大量的能源，從而造成能源浪費，爲提高能源的有效利用率，須降低輸氣管道的能耗。本文透過對天然氣輸氣管道的能耗進行統計分析，提出了一些優化天然氣輸氣管道的措施，以期能有效地降低管道輸氣能耗。
關鍵詞：輸氣管道;統計;優化;能耗
前言
天然氣作爲一種綠色的清潔能源，深受世界各國的青睞，近年來，隨着社會經濟的持續發展，各方對天然氣的需求量逐年增加，越來越多的天然氣資源被勘探開發出來。受天然氣地緣限制，利用長輸管道輸送天然氣已成爲最爲普遍的輸送方式，但是採用輸氣管道輸送天然氣時，經常會出現不必要的能耗，爲提高天然氣資源的有效利用率，須對輸氣管道能耗進行統計分析，並結合實際情況，制定相應的降耗措施，這樣才能全面有效提高輸氣管道的運輸效率。
一、 國內外天然氣輸氣管道現狀分析
目前，全世界共有天然氣長距離輸氣管道約150萬公里，2005-2011年底，全球新投產長距離輸氣管道31條，總長度3.7萬公里，佔同期建成投產油氣管道總長度的56%，在建輸氣管道10條，總長度約1.3萬公里，佔同期在建油氣管道總長度的66%，規劃及計劃輸氣管道20條，佔同期油氣管道數據的80%，全球天然氣管道建設必然保持一個較長時期的建設期。
截止2014年底，我國天然氣長輸管道已超過8萬公里。整體呈現“橫跨東西、縱貫南北、連通海外”的全國性輸氣管道。我國近期仍將處於天然氣管道建設和投產高峯期，天然氣市場範圍進一步擴大。
二、天然氣輸氣管道執行能耗
在我國，單位週轉量綜合能耗是能耗數據統計分析中普遍採用的重要指標。其計算公式爲：Mqs=Eqs/Qq，其中Mqs表示天然氣輸氣管道的單位週轉量綜合能耗，單位爲噸標煤/(千萬方・公里);Eqs表示天然氣輸氣管道生產能源消耗的總量，單位爲噸標煤;Qq表示輸氣週轉量，單位爲千萬方・公里。
《綜合能耗計算通則》(GB/T2589-2008)中對綜合能耗是這樣定義的：用能單位在統計報告期內實際消耗的各種能源實物量，按規定的計算方法和單位分別折算後的總和。對企業，綜合能耗是指統計報告期內，主要生產系統、輔助生產系統和附屬生產系統的綜合能耗總和。計算公式爲：
E=∑n1(ei×pi)
E――綜合能耗
n――消耗的能源品種數
ei――生產和服務活動中消耗的第i種能源實物量
pi――第i種能源的折算係數，按能量的當值或能源等價值折算
輸送週轉量：是反應管道輸送天然氣數量和輸送距離的綜合指標。計算公式爲：輸送週轉量=輸送量*管輸里程-自用量*管輸里程/2。
由於影響天然氣輸氣管道能耗的因素有很多，如管徑、管段長度、土壤傳熱係數等，爲方便輸氣管道能耗統計分析，須建立相應的天然氣執行能效評價體系，下面對此進行分析。
(1) 影響管網能耗的`因素
對於天然氣輸氣管道執行過程中的能耗，一般可以分爲直接生產能耗、輔助生產能耗、生活能耗等幾部分，具體見下圖1。其中直接生產能耗主要包括空冷器、壓縮機組等系統對能源的消耗;輔助生產能耗包括分輸計量站、清管站等對能源的消耗;生活能耗包括日常辦公及站內工作人員對能源的消耗。天然氣輸氣管道在執行過程中，除了能耗以外，還存在損耗，而影響天然氣管道執行能耗的因素有管道的直徑、管道長度、管道的材質、管材保溫情況、管道介質的物理性質、天然氣輸送量、輸送地區的氣候、土壤傳熱係數等。
圖1 天然氣管道能耗示意圖
(2)天然氣管道執行能耗統計分析體系
由於影響天然氣輸氣管道執行能耗的因素有很多，因此，在構建輸氣管道能耗統計分析體系時應該從總體上將管道看做不同的設備組合，將整個天然氣輸氣管道系統分成站場和管段兩大類，本文結合大量的天然氣輸氣管道執行能耗數據分析及統計，結合生產能耗、管道損耗、生活能耗，建立了天然氣管道執行能耗統計分析體系，具體如下表所示。
在天然氣管道執行能耗統計分析體系中，可以將各種指標分爲可測參數指標和綜合評價指標兩種，其中可測參數指標能利用現場儀表直接獲得，綜合評價指標是根據可測參數指標計算得出的，主要用於對設備單元及管道整體進行綜合評價。該評價指標能結合管道用能分項計量和實時監測使用，透過採集、監測管道用能情況，隨時掌握管道系統中各個設備、各個站間管段的能耗情況，從而判斷是否存在高能耗設備或者管段。
三、 優化天然氣輸氣管道的重要性
對於天然氣輸氣管道的優化，不僅能有效地提高天然氣輸氣管道的執行安全，還能有效地減少天然氣的運輸成本，減少能源的不必要浪費，提高其有效利用率。在我國的天然氣輸氣管網中，在輸送管道中多設有壓縮機裝置，而壓縮機裝置會極大的增加電的消耗量。一般情況下，採用長輸管道進行天然氣輸送時，天然氣需要克服管道沿程的摩擦阻力，同時在輸送過程中，有部分勢能、熱能會損失掉，由於天然氣輸送的能量都是由壓縮機進行補充的，而壓縮機在執行過程會消耗大量的電能，這不僅增加了天然氣輸送中的電能消耗，還極大的增加了天然氣輸送成本。在這種情況下，透過優化天然氣輸氣管道，可以降低天然氣輸送與管壁之間的摩擦，減少壓縮機裝置的電能消耗，從而提高天然氣輸氣管道的輸氣效率。因此，大力優化天然氣輸氣管道的能耗對我國社會經濟的可持續發展有十分重要的意義。
四、 降低輸氣管道能耗的措施
在新環境下，爲確保天然氣輸氣管道能夠安全、穩定、經濟、高效的執行，必須在滿足市場需求的基礎上，最大限度的降低天然氣輸氣管道的執行能耗，降低天然氣輸氣管道的執行成本，這樣纔能有效地提高天然氣輸氣管網的經濟效益。因此，在實際中，要結合影響天然氣輸氣管道能耗的因素，制定科學、合理的降耗措施。常見的降耗措施有減少運輸壓降、改進運輸工藝、仿製天然氣泄露等，下面對此進行分析。