天然气清洁能源产业链的发展与竞争分析.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2024 年 01 月 08 日 作者简介：柴浩川（1989），男，汉族，宁夏银川人，本科学历，中级工程师，宁夏哈纳斯管道集团有限公司，石油化工及清洁能源方向。-83-天然气清洁能源产业链的发展与竞争分析 柴浩川 宁夏哈纳斯管道集团有限公司，宁夏 银川 750000 摘要：摘要：近年来，由于页岩气开采技术的不断发展，使得天然气的供给出现了新的来源，部分企业已开始尝试将其与天然气进行混合，以达到降低碳排放的目的。我国天然气清洁能源产业发展面临着来自技术、环境、市场等多方面的挑战。为促进产业链创新与发展，天然气清洁能源产业链涉及很多环节，各行业间的竞争态势也各不相同。文章着重对我国天然气清洁能源产业链的发展和市场竞争状况作了简要的研究，为今后的发展提供借鉴。关键词：关键词：清洁能源；能源产业；天然气 中图分类号：中图分类号：X322 1 天然气清洁能源产业链的发展现状 以往的燃气工业主要是对地下气田进行勘探与开发。为了便于运输和贮存，将一部分天然气液化为 LNG。全球的输气管网正在扩大，将生产出来的天然气从生产地点运往消费者所在地，而 LNG 接收站则被用来接受、贮存和再气化 LNG。天然气作为一种重要的动力来源，在天然气燃气涡轮和煤气-蒸气混合动力装置中得到了大量运用。为降低 CO2 排放，国际上已有研究利用 CCS（CCS）将 CO2 捕集并封存于地下，再经水蒸气转化制氢，再利用 CCS（CCS）将其捕获，形成“蓝氢”。以有机废弃物为原料，经发酵产生气体，然后通过气化等过程生产生物沼气。天然气作为燃料，促进了 CNG、LNG 汽车运输行业中的应用。2 天然气清洁能源产业链竞争分析 2.1 天然气生产 在天然气产业，主要有壳牌，埃克森美孚，雪佛龙，国家石油，和一些专业的天然气发展公司。开采成本，开采技术，环境保护等都是主要的竞争因素。比如美国 Chesapeake 能源公司、EOG 资源等在页岩气行业中是最具竞争力的一类企业。2.2 天然气储运 在储运设备上，则是针对跨界、安布里奇等输气管线运营商以及 LNG 终端运营商。管道的覆盖范围，设备的运转效率，安全和成本都是竞争的重要因素。持续扩大管网，扩大供气覆盖面，保证向广大区域提供供气。构建多元化的输配通道，增强管网的弹性与韧性，减少单一通道带来的风险。采用先进的在线监测技术，对管道进行实时监测，并对其进行远程监控，以提升其工作效率。提出一套科学的维修方案，并通过预测维修工艺，降低设施停工期，加强其可靠性。在此基础上，配置包含泄漏探测、应急关闭等智能化安保系统，以保证安全事件的快速检测与响应。通过对员工的培训，增强其安全生产知识及技术，减少事故发生的可能性。运用能量效率提升技术，减少运输能耗，提升运输效率，完善设施操作、维修及管理流程，降低运营费用，提升市场竞争能力。大型 LNG 接收站的建造，是为了提升产能，降低单位成本，同时也要根据不同规模、种类的需要，进行柔性的设计，以满足市场变化的需要。运用环境友好、高效的 LNG储运新技术，降低 LNG 储运过程中的能量消耗，提升供应链的运行效率。防爆设计及体系，是为了保证生产，运输，储存的安全。构建健全应急响应体系，提升应急响应能力，减少隐患，强化生产流程的资源利用率，使用可再生能源，减少对环境的冲击，满足可持续发展的实际需求。2.3 天然气转化和利用 在电力生产方面，电力企业、通用电气、西门子等电力生产企业是其中的重要参与者。发电效率，环境保护，运行成本等是其核心竞争力。在化工领域，国际油气公司和规模较大的化工企业都是竞争对手。公司之间的竞争主要集中在产品品质、生产效率和环境保护等方面。2.4 天然气清洁化技术 中国科技期刊数据库 工业 A-84-在碳捕集与封存领域，目前主要有壳牌、BASF 等大型能源企业及工程公司，在技术开发及项目执行上走在世界前列。在氢气生产方面，国际上已形成了一批具有竞争优势的综合能源公司及专业氢气制造企业，如朗达、林德等。2.5 可再生天然气 在生物甲烷生产方面，主要包括欧洲的自然能源公司和欧洲石油等。天然气汽车行业主要包括汽车生产商和燃油供应商，如 IVECO，中石油等。在世界范围内，液化天然气的生产厂家、终端经营者以及贸易企业都参与其中。国家政策的制订与实施以及环境保护政策的出台，将深刻地影响到天然气洁净能源的发展。3 天然气清洁能源产业链的发展创新策略 3.1 技术创新和研发 大力发展更加高效、廉价的可再生天然气制备技术，降低碳捕获与储存成本，改善液化天然气的制备与输送技术，是推进我国清洁能源产业发展的重要方向。在此基础上，通过生物工艺强化甲烷产量，微生物工程改造和废物资源化利用等方法，实现沼气的高效利用。构建示范型生物沼气厂，证明该方法的可行性，提升其产业化程度。根据发展高效的催化剂和新的反应工程等方法，进一步提升反应的效率。发展以太阳能、风力等新能源为代表的新型甲烷合成工艺，以提升能源的可持续利用性。通过对碳捕集技术的改善（如新型吸附材料、高效捕集过程等）的研究，完善运行与维修过程，减少运行费用，提升系统可靠性。积极参加国内外碳捕获技术研发及行业联盟，达到技术共享、成本共享，加快技术创新与推广。为了减少运输过程中的能量损失，开发更高效、环境友好的液化天然气船以及采用管道技术等。利用物联网技术及大数据分析，对 LNG 供应链进行了完善，以提升其运输效率。在此基础上，需要公司、科研院所、政府三方紧密协作，才能促进我国清洁能源技术的发展。政策支持，国际合作，以及科研经费的投入，是保证我国科技创新战略顺利实施的重要保证。上述措施可为天然气清洁能源产业的发展提供新的思路和方法。3.2 提高能源效率 为了有效地提升天然气清洁能源产业链的能源效率，引入尖端的传感器技术、自动化系统和大数据研究手段，并促进产业链的各个环节向低碳和零排放的方向发展，均是至关重要的策略。通过引进尖端的传感器技术，我们能够实时追踪生产、运输和使用过程中的核心参数，从而达到设施智能化的监控目的。采纳自动化技术可以增强生产设施的工作效能，同时减少能源的耗费和减少碳的排放。创建一个大数据分析平台，该平台归纳了各个环节的数据，并根据数据分析来识别可能的能效提高和碳排放减少的机会。通过应用大数据技术来实施预测性的维护工作，可以有效地减少设施的故障率，并增强运输和生产设备的可靠性。确立清晰的碳中和目标，这涵盖了从生产到运输再到利用的各个环节中的明确减排目标。为了提升总体产业链的能源使用效率，我们需要制定一个能效提升的计划，并采用技术与管理策略。促进天然气和可再生能源的综合应用，推动联合生产项目的建设，以增加清洁能源的比例。在风能和太阳能发电项目上进行投资，并与天然气进行联合使用，从而构建一个综合性的能源体系。加大安全技术的培训力度，推动产业链上下游的技术沟通，一并提高总体生产、运输和利用过程的安全性。构建了全方位的风险评估框架，涵盖了设施从设计到建设、运营以及维护的各个阶段的风险评价。制订周期性的检查与维护方案，以保证生产和运输设备能够正常运作并保持其安全性。3.3 创新商业模式 推进以能源效率、清洁能源和碳中和为中心的综合能源处理计划，及新型能源储备和分配模式，是推动天然气清洁能源产业链发展的关键趋向。我们致力于开发个性化的能源效率提高策略，并根据清洁能源的实际运用，为各种公司、城市或地区提供全面的处理计划。我们为企业、城市或地方政府提供能源审查和咨询服务，帮助他们规划和执行能源效率以及清洁能源的转型策略。提供关于碳中和的管理咨询，帮助他们设定碳中和的目标，且给予相应的技术与管理援助。我们致力于开发一个碳交易平台，旨在为各公司提供碳排放的交易服务，并激励他们采取减少碳排放的措施。对新型分布式能源储备系统进行投资研究，并将其与太阳能、风能等可再生能源的储存和应用相结合。此外，需开发智能化的能源管理系统，通过物联网技术和大数据分析来达到对分布式能源储备系统的智能监控和管理。致力于推进基于区块链技术的能中国科技期刊数据库 工业 A-85-源分配和交易方式，以提供更为高效和透明的能源分配服务。推进微网与智能电网的建设，旨在达到能源的分散化和智能化管理，从而提升能源的使用效率。提供全面的能源服务，包括能源的供应、储存、分发和效率提升等多个方面，给顾客提供一站式的处理策略。与各有关行业和技术企业携手合作，以共同促进能源服务领域的创新与持续发展。3.4 促进现代化生产管理 在对新工艺改造前，对其实施详细的技术可行性评价，以保证新工艺既符合环境保护的需要，又符合经济效益的需要。选用清洁能源为动力的高效生产装置，如采用先进燃烧技术、催化剂及能源消耗监测系统等。加大对新技术研发的投入，推动清洁能源技术在流程制造领域的普及。通过建立示范工程，对清洁技术在工业生产中的运用进行验证，并以此为契机，带动其它企业跟进。对各工序废物的来源及成分进行分析，为减少生产方案的制订提供依据。设定特定的废料削减指标，以鼓励小组采取更加绿色的制造方式。在废物中发现可循环利用的资源，制定回收程序。采取对环境友好的处置方式，例如生物降解、热能回收等，尽量减少废物对环境的影响。引进实时监控系统，对生产过程中产生的废气、废物等进行了追踪，并对存在的问题及时检测和处理。收集环境监控资料，并透过资料分析，找出可能改善环境的地方，并持续改善。为员工提供环境保护方面的培训，使其具备清洁生产及废物处理的意识。建立鼓励措施，对提供环境改善方案和参加环境教育的员工进行奖励。办理环境保护证书，保证产品的生产工艺达到国家及区域环境保护的要求。定期开展环境合规检查，以保证公司在环境保护领域的合规性。在此基础上，公司能够有效地促进生产装备的技术更新、减排、执行废物治理计划、降低废物对环境的不利影响、达到清洁生产的目的。此外，通过对员工进行培训，提高其对环境保护的认识，从而建立起一种对环境负责的企业文化。3.5 进行全面的生产安全管理 开展综合生产风险评估保障生产过程安全。生产环节风险综合评价涵盖设施操作至原料购买整个过程评价。根据严重程度及发生的几率对风险实施归类，识别出了重要风险，设计了相关的应对措施。定期为职工提供安全操作培训，内容包含安全规程、应急处理程序等。定期举办模拟应急状况演习，增强职工处置各类安全事件能力。选用与环保标准相符的地下储气库及液化天然气储存系统以降低储存时的能耗及排放。持续升级技术与装备，保证天然气储存系统是最前沿的环保规定。对储存设备建立定期检查规划，其中涵盖设施运行情况，构造安全性，泄露风险等检查。建立应急预案并对可能出现的泄漏等危险做出应对计划。预测性维护：在大数据分析与预测性维护技术的支持下，预先发现设施存在的问题，减少其发生故障的危险。3.6 引入分配管理系统 引进物联网技术构建智能分配系统，在重要设施及分配节点上设置物联网传感器对能源供需状况，库存水平及运输情况进行实时数据监控。集成传感器数据于智能分配系统，通过大数据分析进行需求趋向预测和分配措施优化。构建智能算法与预测模型并结合具体需要与库存状况对能源分配计划进行调整，以降低能源剩余或者缺乏的程度。达到了决策程序的自动化，使得系统可以快速做出最优的分配决定，降低了人为失误及能源耗费。根据数字化平台实现供应链数据的共享，包括供应商、库存、运输等信息的共享，提升信息的透明度和可视性。构建实时监控系统以对供应链上存在的问题进行及时捕获与反馈有利于快速回应与分配对策的调整。按照具体需要对能源分配进行调整，以免造成能源额外的剩余与耗费。对重点要求进行重点满足，对非必须的能源配置进行弹性调整，加强资源利用效率。在实时数据分析与绩效指标评估的基础上，对智能分配系统与供应链管控措施进行不断的优化。建设重复反馈机制并依据评估结果持续改善程序与体系，提升工作效率。与供应商及合作伙伴一起整合供应链，建立相同标准及程序来提升供应链协同效率。联合投资开发智能分配系统促进行业内、外部技术规定完善与一致。引进物联网技术、构建智能分配系统、同时增加供应链透明度等都会给能源分配过程提供更加精确、高效的服务。根据不断进行数据监控，完善与协作，可以较好的响应能源需求的改变，降低浪费，促进资源利用效率的提高。4 结束语 天然气清洁能源产业链当中不同阶段中的竞争因素主要有技术升级，成本效益，环境可持续性和市场中国科技期刊数据库 工业 A-86-开发能力。产业内部竞争还受全球能源需求，气候变化政策和技术改进等诸多因素影响。在产业竞争中，维持技术领先，提高成本竞争力，灵活处理市场变化，将成为公司取得成功的重要因素。这些创新对策能够推动天然气清洁能源产业链不断发展，促使产业朝更加环保，效率更高，竞争力更强发展。但这些战略的执行需要技术，市场，政策等多方面的协同配合，同时也要敏锐地洞察今后能源发展的趋向并做出有效处理。参考文献 1杨悦.以能源之变聚振兴之力N.吉林日报,2022-01-11(012).2王国全.推动双方优势互补 实现地企共赢发展N.酒泉日报,2021-05-14(012).3李晓帅,宋法增,杜鹏,宗永刚,杨晓光.推动能源产业发展引领装备制造升级N.濮阳日报,2021-07-27(016).4郝志强.天然气清洁能源发展趋势以及内蒙古战略研究D.呼和浩特:内蒙古大学,2014.5龚翔.深圳燃气集团 LNG 业务竞争战略研究D.兰州:兰州大学,2029.