联网条件下川渝天然气供需模型的架构及其仿真

【摘要】：随着国民经济的飞速发展，社会、能源、环境面临着巨大挑战；与此同时，天然气也因其高效清洁的优势在一次能源中的比例不断提高。川渝天然气市场在我国发育相对比较成熟，已涉入工业、化肥、城市燃气、冶金、建材等关系到国计民生的重点行业或企业。近几年，川渝城市化、工业化加快使天然气的供需缺口加大，矛盾突出。为了满足需求，川渝地区除了提高本地天然气产量，发展非常规天然气外，加大了中亚、中俄、中缅进口气引入力度。在气源和气量得到保证后，安全运输便成为天然气市场发展的基础和保障。因此川渝地区不断完善区域管网建设，并已成为全国管网重要组成部分。联网后塔里木、长庆、川渝三大气区以及进口气相互连通，从而形成气源多元化，管道网络化、调度统一化、供应灵活化的新格局。从供应角度来看，供不应求的情况将会得到缓解，供气的可中断性加强，调峰能力加强，安全性提高。从需求角度来看，多气源带来了多种气质，可以满足不同用户对不同气质的差异性要求。同时，进口气和自产气之间越来越尖锐的矛盾以及用户的价格承受力差异使川渝现在的天然气价格变得复杂。因此提早研究联网条件下天然气供需系统，科学地对川渝天然气供给和需求、用气结构的变化、天然气的利用效率分析和预测，对制定川渝天然气市场发展规划，构建绿色和谐社会显得十分重要而且迫切。 本文以促进川渝地区天然气市场健康、稳定、快速发展为目标，在国内、川渝地区天然气市场发展情况和供需现状的基础上，应用系统动力学处理循环、动态的、非线性问题的有效性，描述天然气系统复杂的关系，并且通过系统动力学中微分方程动态表示模型结构，结合经济学中供需平衡原理，以川渝大量数据为依据，建立了城市燃气、化肥、工业三大主要用户的天然气供需系统动力模型。本文通过分析产业政策、经济发展、天然气价格、天然气利用率、用气结构等主要因素对天然气供需的影响来选择子系统，确定模型的结构。在供应量一定的情况下，用气比例呈此长彼消的关系，可以直接通过用气比例的变化调整各用户的用气量。近年来川渝城市燃气用气爆发式增长，化肥用量偏高，一方面是因为产业政策的倾斜以及政府控制价格，另一方面是因为天然气价格比其他替代能源低廉，导致需求过度，也造成了供求形势的扭曲，因此产业政策是天然气市场健康发展的软环境，天然气价格是调节市场的杠杆，其科学合理性直接影响了天然气的供需，所以将天然气价格作为单独的子系统，在此基础上考虑政策对价格的控制。在川渝工业化、城市化进程的加快的背景下，经济增长是致使需求旺盛的最直接原因，因为经济快速发展带动了天然气利用行业蓬勃发展，从而使天然气需求量迅速增长。模型中将技术创新对天然气供需的影响隐藏在天然气强度中。利用此模型可以预测天然气的供应量、需求量及影响因子对天然气需求量的影响程度。 通过模型对主要影响因素中的能源结构、经济增长、天然气强度的敏感性分析，结果显示经济的增长速度对需求量的影响程度最大，其次是天然气的比例，最后是天然气强度，因此本文预测了在经济高速增长和低速增长下川渝天然气的需求量。模拟结果显示，在未来一段时间内，川渝天然气的供应将从供不应求转变成供需基本平衡甚至暂时供过于求。需求方面表现为需求总量继续迅速增长，到2020年需求量可达407.4亿立方米。其中城市燃气需求量保持强劲增长，依然是天然气消费的主力军，消费比例不断提高后达到稳态；工业需求旺盛，由于需求总量也在增加，所占比例基本维持不变；化肥用气量差异不大，但是用气比例会继续减少。最后，本文根据分析和预测数据，从天然气的结构调整、供应安全保障、价格改革等方面入手，提出促进联网后川渝天然气市场的协调发展的对策建议。 【关键词】：天然气供需 联网 多气源 影响因素 系统动力学
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：F426.22
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 引言11-17
• 1.1 研究背景和研究意义11-13
• 1.1.1 研究背景11-12
• 1.1.2 研究意义12-13
• 1.2 研究现状综述13-15
• 1.2.1 国外研究现状综述13-14
• 1.2.2 国内研究现状综述14-15
• 1.3 研究思路和研究框架15-17
• 1.3.1 研究内容15
• 1.3.2 研究方法15-16
• 1.3.3 技术路线16-17
• 第2章 天然气市场发展现状17-30
• 2.1 天然气市场发展的背景及历史17-18
• 2.2 天然气市场的特点18-19
• 2.2.1 天然气市场的多重性18-19
• 2.2.2 天然气市场的发展需要时间19
• 2.2.3 天然气市场的区域性19
• 2.3 世界天然气供需现状19-22
• 2.3.1 世界天然气的储量19-20
• 2.3.2 世界天然气的供需现状20-22
• 2.4 我国供需现状22-24
• 2.4.1 我国天然气储量22-23
• 2.4.2 天然气供需现状23-24
• 2.5 川渝天然气供需现状24-30
• 2.5.1 川渝天然气市场总体情况25-27
• 2.5.2 分区域天然气市场情况27
• 2.5.3 不同行业天然气利用情况27-30
• 第3章 影响天然气供需格局的因素30-34
• 3.1 影响天然气供需的格局的外部因素30-33
• 3.1.1 产业政策30-31
• 3.1.2 经济的发展31
• 3.1.3 天然气用气结构31-32
• 3.1.4 天然气价格32
• 3.1.5 基础设施32-33
• 3.2 影响天然气供需的格局的内部因素33-34
• 第4章 联网对川渝天然气供需的影响34-40
• 4.1 我国天然气的管网建设及规划34-37
• 4.1.1 全国天然气管网现状及规划34-36
• 4.1.2 川渝的联网现状及发展36-37
• 4.2. 联网对川渝天然气供应市场的影响37-38
• 4.2.1 供应方式的变化37-38
• 4.2.2 对供应量影响38
• 4.3 联网对天然气需求市场的影响38-40
• 4.3.1 气质的多样性38
• 4.3.2 对用户价格承受力的影响38-40
• 第5章 川渝天然气供需的系统动力模型构建40-47
• 5.1 系统动力学概述40-41
• 5.1.1 系统动力学的理论和方法40
• 5.1.2 系统动力学结构40-41
• 5.1.3 系统动力学建模步骤41
• 5.2 川渝天然气的供需系统动力模型的构建41-44
• 5.2.1 模型的结构41-43
• 5.2.2 模型系统及参数的设定43-44
• 5.3 模型的主要方程44-47
• 第6章 川渝天然气的供需系统动力模型的仿真47-56
• 6.1 模拟仿真47-54
• 6.1.1 川渝天然气供需预测47-51
• 6.1.2 敏感性分析51-53
• 6.1.3 不同情境下的需求预测53-54
• 6.2 联网后川渝供需趋势分析54-56
• 第7章 川渝天然气市场发展建议56-60
• 7.1 优化产业结构，确保联网条件下供需基本平衡56
• 7.2 建立政府、企业、用户内外协调机制，促进上下游协调发展56-57
• 7.3 加强天然气供应安全保障系统体系的建设57-58
• 7.4 推动天然气价格市场化改革58-60
• 结论60-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-64
• 攻读学位期间取得学术成果64

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