Flexibilidad de los equipos de transmisión y distribución de gas: enfrentar los desafíos de la transformación de energía

1. Sistema de envío de fuente de gas flexible
En el contexto de la transformación de energía, el gas natural, como energía de transición, todavía ocupa una posición importante en el suministro de energía global. Para hacer frente a las fluctuaciones en el mercado de electricidad, el sistema de tuberías de gas natural debe tener una mayor flexibilidad para adaptarse a los cambios de demanda en constante cambio. En el sistema de energía tradicional, el gas natural existe principalmente como una fuente de suministro de energía estable, pero con el aumento en la proporción de energía renovable, el papel del gas natural en la regulación máxima de potencia se ha vuelto más importante. La capacidad de envío de la fuente de gas del sistema de tuberías debe mejorarse aún más.

Para mejorar la flexibilidad, los fabricantes pueden desarrollar sistemas de envío inteligentes que puedan monitorear la demanda del mercado, el cambio climático y las fluctuaciones en las energía renovable en tiempo real. A través de este sistema, las tuberías de gas natural pueden responder rápidamente a las fluctuaciones en la demanda de electricidad. Cuando se producen fluctuaciones intermitentes en la generación de energía eólica o la generación de energía solar, las centrales de energía de gas natural se pueden permitir rápidamente para proporcionar una fuente de alimentación estable. En este proceso, la tubería de gas natural debe tener la capacidad de comenzar rápidamente y detener, ajustar la carga y puede aumentar rápidamente o disminuir el suministro de gas natural en poco tiempo para mantener el equilibrio de la red eléctrica.

2. Innovación en tecnología de almacenamiento de gas natural
La volatilidad de la energía renovable no solo requiere que las tuberías de gas natural tengan capacidades de programación de fuentes de gas flexibles, sino que también requieren sistemas de tuberías para trabajar junto con los sistemas de almacenamiento de energía para mejorar la estabilidad del suministro de energía. El desarrollo de la tecnología de almacenamiento de gas natural es una dirección clave para mejorar la flexibilidad de la tubería. En la actualidad, las tuberías de gas natural dependen principalmente del almacenamiento subterráneo de gas, gas natural comprimido (GNC) y gas natural licuado (GNL) para el almacenamiento de gases. Estas tecnologías de almacenamiento permiten que el gas natural se almacene cuando la demanda es baja y se libera cuando la demanda es alta para equilibrar la oferta y la demanda de gas natural.

Con la diversificación de la demanda de energía, las instalaciones tradicionales de almacenamiento de gas pueden no ser capaces de satisfacer las necesidades flexibles de los sistemas de energía modernos. Los fabricantes de equipos de gasoductos de gas natural deben desarrollar nuevas tecnologías de almacenamiento de energía. Desarrolle un almacenamiento de gas subterráneo más eficiente o mejore la eficiencia de la tecnología de almacenamiento y transporte de GNL. Como un gas natural líquido altamente comprimido, el GNL tiene una alta flexibilidad en los métodos de almacenamiento y transporte, puede abarcar un rango geográfico más grande y proporcionar una garantía de suministro más amplia para el sistema de tuberías de gas natural.

El desarrollo de formas diversificadas de almacenamiento de energía, como mezclar gas natural con hidrógeno para el almacenamiento o el uso de hidrógeno para la conversión de energía, también es una dirección importante. El hidrógeno puede convertirse en una importante fuente de energía de bajo carbono en el futuro, y las instalaciones de tuberías de gas natural pueden integrar gradualmente las funciones de almacenamiento y transporte de hidrógeno en sus instalaciones, mejorando aún más la flexibilidad del sistema.

3. Respuesta al cambio climático y la demanda estacional
El cambio climático y los cambios en la demanda de energía estacional han planteado nuevos desafíos para la flexibilidad de las tuberías de gas natural. En invierno, los climas fríos a menudo conducen a un aumento significativo en la demanda de gas natural, especialmente en las regiones frías del hemisferio norte. A medida que los estándares globales de emisión de gases de efecto invernadero se vuelven cada vez más estrictos, las tuberías de gas natural deben poder adaptarse a condiciones climáticas y ambientales más complejas.

Para enfrentar este desafío, el diseño de Equipo de transmisión y distribución de gas necesita tener en cuenta las fluctuaciones de la demanda estacional. El equipo de tuberías puede usar tecnologías más resistentes al frío y resistentes a las heladas para hacer frente al impacto de los entornos de baja temperatura en los equipos. Las tuberías de gas natural deben tener funciones "elásticas" que se puedan ajustar rápidamente durante las cargas máximas y volver rápidamente al funcionamiento normal cuando la demanda cae.

Esta flexibilidad no solo se refleja en el diseño estructural de las instalaciones de tuberías, sino también en las capacidades de ajuste dinámico de las operaciones de tuberías. Las compañías de gas natural pueden usar tecnología de control de flujo dinámico para monitorear el flujo de gas en la tubería en tiempo real y ajustar automáticamente la configuración de la válvula para garantizar un suministro equilibrado de gas natural.

4. Mejorar la automatización e inteligencia de la tubería
Con el desarrollo de tecnologías como Internet de las cosas (IoT), big data e inteligencia artificial, los fabricantes de equipos de gasoductos de gas natural se están moviendo hacia la inteligencia y la automatización. Estas tecnologías no solo pueden mejorar la eficiencia operativa de las tuberías de gas natural, sino que también mejorar significativamente su flexibilidad.

Los sensores inteligentes pueden monitorear la presión del gas, el flujo, la temperatura y otros parámetros en la tubería en tiempo real, y predecir posibles fluctuaciones de demanda y fallas en el equipo a través del análisis de datos. El sistema de programación inteligente puede ajustar automáticamente la dirección del flujo de gas en función de los datos en tiempo real, optimizar la cadena de suministro y maximizar la capacidad de transporte de la tubería. El sistema de control automatizado se puede activar rápidamente en una emergencia, reduciendo el tiempo para la intervención manual, mejorando así la velocidad de respuesta y la flexibilidad general de la tubería.

Con la popularización de redes 5G y tecnologías IoT, las tuberías de gas natural podrán lograr un monitoreo remoto y una programación inteligente. A través del análisis de big data, las empresas de tuberías pueden predecir con mayor precisión los cambios de demanda y ajustar la ruta de suministro de gas, lo que logran una gestión y programación más eficiente.

5. Cooperación diversificada y colaboración entre la industria
Mejorar la flexibilidad de las instalaciones de gasoductos de gas natural no es solo una tarea para un solo fabricante, sino que también requiere la cooperación de múltiples partes como el gobierno, las compañías de energía y las compañías de tecnología. En el proceso de respuesta a la transformación de energía, los fabricantes de gasoductos de gas natural deben participar activamente en la cooperación multipartidista, integrar recursos de todas las partes y promover conjuntamente la innovación y la optimización del sistema.

Las empresas de gasoductos de gas natural pueden cooperar con compañías de generación de energía de energía renovable para desarrollar conjuntamente instalaciones de almacenamiento de energía a gran escala que respalden la energía limpia, o mejoren la coordinación de la programación entre el gas natural y la energía renovable a través de una plataforma de datos compartidos. En este proceso, el gobierno puede introducir políticas para fomentar la cooperación entre la industria y proporcionar apoyo financiero y técnico a las empresas relacionadas. 3