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期刊信息/Journal information
油气与新能源
油气与新能源

双月刊

2097-0021

bjb901@263.net.cn

010-82383252、82383411

100083

北京海淀区志新西路3号938信箱

油气与新能源/Journal Petroleum Planning & Engineering
查看更多>>本刊由中国石油天然气集团公司主管；由中国石油天然气股份有限公司规划总院主办；由大庆油田建设设计研究院、中国石油新疆油田分公司彩南油田作业区协办。《石油规划设计》是石油行业综合指导性技术核心期刊；旨在促进石油工程高新技术发展，提高规划、勘察、设计整体水平；以宣传党和国家的科技方针、政策和科技法律、法规，贯彻主管部门领导指示和战略部署，传播技术经济信息，交流学术思想，促进科技成果商品化为主要任务。本刊内容丰富、栏目多样，是石油行业各级领导、管理人员和技术人员及广大读者的良师益友。《石油规划设计》是领导决策的必读资料。栏目多样：辟有综述、专论、专家访谈录、经济、政策与法规、勘察、设计、重点工程、技术（会议）专辑、计算机应用、信息与自动化、科技、标准、管理、问题探讨、经验介绍、科技成果、专题讲座、资料、读作编者专栏。读者对象为从事油气田地面工程、油气管道输送工程、油气加工与综合利用工程及相关工程规划、勘察、设计、科研、管理、标准化和计算机应用，以及施工、生产和教学工作的领导以及工程技术与管理人员。
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    天然气与氢气掺混工艺研究进展

    秦守强李敬法王念榕宇波...
    1-10,19页
    查看更多>>摘要：将氢气与天然气按照一定比例混合,并利用现役天然气管道基础设施进行输送,是目前实现低成本、规模化氢能输运的有效方法.天然气与氢气的掺混工艺决定了掺氢天然气混合气体的掺混均匀度和掺混精度,是天然气管道掺氢输送的核心技术.为了更好地推动该技术的发展,对近年来国内外天然气和氢气掺混工艺的主要研究进展进行了梳理,在此基础上,研究分析了无辅助混气装置的氢气掺混工艺和有辅助混气装置的氢气掺混工艺的掺混原理、优缺点及工况适应性.研究结果表明:在无辅助混气装置的氢气掺混工艺中,掺混工况、掺混管路结构、掺氢点位置等对不均匀混气管道长度有重要影响,工程中应对其掺混工艺参数进行优化,以缩短不均匀混气管道长度;在有辅助混气装置的氢气掺混工艺中,流量、压力波动条件下掺氢比例的精准调控是关键难题,建议进一步开展对掺氢比例高精度自动化调控技术的研究.不同氢气掺混工艺在掺混均匀度、掺氢比例调控精度、工况适应性、自动化程度等方面存在显著差异,实际工程中应综合考虑后进行选择.

    天然气管道掺氢输送掺混工艺

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    过渡金属及其化合物应用于改性镁基储氢材料的研究进展

    薛欣萌范银宇刘美佳王志伟...
    11-19页
    查看更多>>摘要：MgH2(氢化镁)因其资源丰富、成本低廉、储氢容量高和无污染等特点,被认为是最具应用前景的固态储氢材料之一,但其存在动力学和热力学性能较差的问题.过渡金属单质及其化合物催化改性MgH2能有效降低吸放氢的温度和活化能,提升循环稳定性.综述了过渡金属及其化合物在镁基储氢材料的催化改性研究进展,归纳了这些材料的合成方法以及其在MgH2中的改性方法和机制,结果表明,过渡金属基催化剂的改性效果主要受催化剂元素种类、配比、含量以及载体种类和制备工艺等因素的影响.最后,展望了过渡金属基催化剂未来研究方向,旨在为高性能镁基储氢材料的研发提供借鉴.

    固态储氢过渡金属镁基储氢材料吸放氢性能

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    海上平台超临界CO2泄漏温降特性实验研究

    曹杨刘涛宋光春胡毅然...
    20-25,33页
    查看更多>>摘要：依托海上平台将超临界CO2回注至海底咸水层是海上CCUS的关键环节.超临界CO2泄漏后短时间内容易形成低温区域,对周围油气设施运行、作业人员的安全与健康构成威胁.以恩平15-1海上平台为研究对象,通过搭建小尺寸平台,采用相似模型实验方法,研究了不同泄漏孔径(0.5 mm、1.6 mm和6.2 mm)、不同泄漏方向(垂直、水平、斜上45°)工况下超临界CO2泄漏后周围温降特征与分布规律.研究发现:最低温度和最大温降出现在泄漏口附近,随着距离越大,温度越高,温降越小;在相同的初始泄漏压力、泄漏温度条件下,泄漏孔径越大,温度越低,温降越大;不论泄漏孔径大小,温降从大到小的方向顺序均为水平、斜上45°、竖直向上.

    海上平台超临界CO2小孔径泄漏泄漏方向温降特征

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    Ti化合物与石墨烯复合掺杂改善MgH2放氢性能模拟研究

    李蔚张毅然陈树军张琳...
    26-33页
    查看更多>>摘要：为解决MgH2放氢温度较高、放氢动力学缓慢的问题,借助第一性原理计算方法,模拟探究了 Ti化合物与石墨烯复合掺杂对MgH2放氢性能的影响.通过键长、键角和相互作用能的计算,发现Ti化合物与石墨烯复合掺杂MgH2能更有效削弱MgH2分子的Mg-H键,其中TiO2/石墨烯的削弱作用最强.通过电荷差分密度计算,揭示MgH2分子在不同Ti化合物/石墨烯表面的电荷转移情况.通过计算Mg4H8团簇在不同Ti化合物/石墨烯表面的放氢焓,证明TiO2/石墨烯复合掺杂对MgH2的放氢性能改善效果最佳.

    储氢材料MgH2石墨烯第一性原理计算

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    基于多源异构数据的天然气管道环焊缝质量智能诊断方法

    王琳关雪涛魏一萱毛志豪...
    34-43页
    查看更多>>摘要：天然气管道环焊缝质量状态诊断主要依赖于人工对环焊缝数据进行分析后指导的逐段开挖验证方式,这一方法不仅导致运营成本高昂,且排查准确率和效率低下,无法满足管道安全高效运维的需求.利用高效的智能质量诊断方法来预测埋地天然气管道焊缝质量,开展针对性开挖复查工作,对确保焊接管段的服役安全具有重要的工程意义.因此,构建了一种人工智能方法对天然气管道环焊缝质量进行快速诊断及预测,为了提高模型的计算效率,使用方差选择法和相关系数图来选取了 15个环焊缝主要特征,包括管节长度、机组、对口形式、站间段等.基于随机森林方法建立了天然气管道环焊缝质量智能诊断模型,并使用贝叶斯优化器进行参数优化.采用未训练的工程数据对模型进行验证,并与支持向量机、决策树和K近邻算法进行性能对比.结果表明:利用随机森林模型对环焊缝工程数据进行质量诊断具有较高的准确率,可以为在役天然气管道环焊缝的开挖排查工作提供理论指导.

    天然气管道环焊缝质量智能诊断方法多源异构数据随机森林贝叶斯优化

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    基于状态空间模型的气温与天然气消费量关系研究

    伍梓文冯庆斌张晶张岩...
    44-52页
    查看更多>>摘要：天然气消费量的影响机制对供暖季天然气的精准保供和运行调度至关重要,然而现有基于数据分析的研究方法普遍存在可解释性较弱的问题,无法深刻阐述影响供暖季天然气消费量变化的内在机理.基于动态系统理论基础,将天然气消费量变化的过程视为一个动态系统,因素影响消费量变化的过程作为系统内的状态变量,采用系统辨识方法构建状态空间模型分析状态变量的物理含义.以北方地区供暖季为例,构建了状态空间模型来分析温度变化对供暖季天然气消费量的影响,通过分析模型内部参数含义,揭示了天然气消费量的动态变化过程,旨在从机理层面分析状态变量和系统之间的因果关系来进行可解释性分析研究.所提出的模型提供了一个新的系统视角来理解和分析天然气消费行为,揭示了天然气消费量的动态变化模式,表明了温度滞后效应和累积消费需求在天然气消费预测中的重要性,为能源消费影响因素分析提供了新的研究方法.

    天然气消费量影响因素动态系统理论系统辨识理论状态空间模型滞后效应

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    含海上风电的虚拟电厂参与日前电能量市场及日内调度的两阶段协同优化

    宁萌萌冯庆斌王丽莎王军...
    53-62,74页
    查看更多>>摘要：海上风电的开发与利用对中国实现能源转型和"双碳"目标具有重要意义,但其发电具有高间歇性、强波动性等特征,大规模并网会给电力系统安全稳定运行带来巨大挑战.为了缓解接入大规模海上风电对电网造成冲击,提出一种将海上风电、燃气电站和储能设备聚合为虚拟电厂协同调控的资源管理模式和运营策略,聚合后的虚拟电厂作为一个新型市场主体参与日前电能量市场交易.首先,针对其交易决策和设备调度过程,在考虑海上风电出力和负荷不确定性的基础上,建立虚拟电厂日前-日内两阶段鲁棒优化调度模型.然后,采用列与约束生成算法对模型进行迭代求解.最后,通过算例仿真对所提策略和模型的有效性进行分析和验证.结果表明:在计及不确定因素影响并保证海上风电消纳的情况下,虚拟电厂在日前市场中的交易策略与模型中鲁棒调节参数的设置密切相关,需要结合风电历史数据、预测精度及决策者的风险偏好对鲁棒调节参数进行合理设置,以平衡系统运行的经济性和鲁棒性,为含海上风电的虚拟电厂参与电力市场交易提供了思路和参考.

    虚拟电厂海上风电电力市场两阶段鲁棒优化列与约束生成算法

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    基于费用函数的天然气管道系统供气可靠性优化分配

    刘玥奇侯磊唐帅帅苏怀...
    63-74页
    查看更多>>摘要：供气可靠性优化分配能够用于识别天然气管道系统中的薄弱单元,为运行管理和维抢修提供指导.为进一步确定管道供气系统中的薄弱单元,以提升供气可靠性所需费用最低为优化目标,以供气可靠性为约束条件,建立一种新型费用函数模型.将供气可靠性影响因素与费用函数模型相结合,采用可行度等参数量化影响因素与费用之间的关系.采用粒子群算法求解费用函数模型,确定各管道和压气站的供气可靠性优化指标.针对某天然气管道系统,根据费用函数模型进行供气可靠性优化分配,结果表明,该方法能够根据提升可靠性的难易程度,合理地将供气可靠性指标分配至各管道和压气站.此优化方法相较于无约束分配更贴合实际,能够避免过度分配,为增强供气可靠性提供科学依据.

    天然气管道系统供气可靠性优化分配费用函数模型粒子群算法

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    液氨长输管道技术经济性分析

    尹鹏博李逸龙滕霖黄鑫...
    75-83页
    查看更多>>摘要：氨作为零碳绿色能源载体,可以有效替代化石燃料,实现节能减排.液氨管道是目前最为高效安全的氨能长距离输送方式之一,其经济性评价是提高管输经济效益和优化管输参数的重要依据.基于国内外液氨管道输送工程,建立长距离液氨管道系统输送技术模型和经济性评价模型,对不同管道直径、管道输量、入口温度和输送距离下的液氨管道单位运输成本和年化运输成本构成进行对比分析.结果表明:流速恒定时,随管径增加,单位运输成本先快速下降后逐渐平缓,而年化运输成本变化与之相反,其中管道建设和年运行维护费用起主导作用;流量恒定时,单位运输成本和年化运输成本均随管径增大呈线性增加;随管道输量增加,单位运输成本显著降低,年化运输成本呈线性增加,其中泵建设和运营维护费用显著增加;随着入口温度升高,单位运输成本和年化运输成本逐渐增加且增幅较小;随输送距离增加,单位运输成本不断下降且趋势逐渐平缓;大管径、大输量下的管输经济效益更高.

    液氨长输管道运输成本经济评价敏感性

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    海上风电制氢成本研究——以粤东管输至大湾区为例

    黄海龙宋鹏飞
    84-90页
    查看更多>>摘要：海上风电是可再生能源的重点领域,是实现"双碳"目标的重要支撑.粤东海上风电是国家五大海上风电基地集群之一,产业发展潜力巨大.海上风电制氢是促进海上风电消纳的重要路径..以粤东海上风电制氢的两个假设案例,方案一为利用离岸50 km的海上风电在陆上集中制氢,方案二为在离岸100 km的海域集中制氢,通过海底氢气管道输送至大湾区氢气市场核心区,并输送至惠州、深圳、香港、广州、佛山、中山等地,开展氢气在掺氢燃气轮机发电、炼化副产氢替代、氢能交通等多元化利用.经过对比分析认为,中短期内海上风电制氢的氢气成本竞争力不强,难以和陆上氢源竞争,需要结合碳交易体现绿色溢价,开展示范应用.

    制氢海上风电输氢管道经济性

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