考虑天然气需求波动的LNG码头与接收站规模研究

发布时间：2020-10-17 12:01

　　 液化天然气(LNG)码头与接收站作为海上进口LNG战略通道的枢纽,对于保障天然气稳定供应具有重要意义。随着我国天然气需求量和进口量大幅增长,用气高峰期天然气供应存在缺口、低谷期供大于求等问题日益凸显,对生产生活造成了严重影响。LNG码头与接收站的规模设计通过能力未能够充分发挥是主要因素之一。因此,亟需从系统优化的角度,以提高实际通过能力、降低作业成本为目标,研究考虑需求波动影响的LNG码头与接收站最优建设规模问题。本文首先分析了天然气需求特征以及LNG码头与接收站规模影响因素,着重分析天然气需求量以及其不均衡性对LNG码头与接收站规模的影响;在此基础上,划分LNG码头与接收站作业系统模块,基于作业成本法,分析港区各作业环节的成本动因并建立资源库,构建考虑需求波动的LNG码头与接收站成本优化模型;为求解船舶延误时间、各时间点的缺货量等无法通过解析方法得到的参数,本文应用Anylogic系统仿真平台建立LNG码头与接收站系统作业模型。该模型更加客观地反映了港区作业过程中要素变化情况,可对运输、生产和缺能成本等各成本的进行定量评价;同时,本论文分别以需求量和峰谷差为变量,研究了需求波动对LNG泊位数与储罐容量的影响。本文通过算例分析,测度需求波动对LNG码头与接收站的规模影响。根据仿真模型输出的卸货量结果,分析泊位与储罐的替代关系;基于各仿真方案的缺货量,分析需求波动对缺货的影响,研究不同需求波动下的最优泊位数和储罐容量。研究结果表明,从满足用气需求的角度,泊位与储罐具有可替代性,1个泊位可代替2-5个储罐;船舶大型化与通航规则的改进可以提高LNG码头通过能力,改善缺气情况。算例分析表明,需求量从1000万吨的基础上增加15%时,对应泊位数不变,增加2个储罐,作业成本增加8.9%;峰谷差由12.5降为3.0时,可减少1个泊位,储罐数不变,作业成本减少4.2%。
【学位单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：U691
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究综述
        1.2.1 天然气需求研究
        1.2.2 泊位规模研究
        1.2.3 LNG接收站储罐容量研究
    1.3 研究内容
2 天然气需求特征与LNG码头与接收站建设特征分析
    2.1 天然气需求特征分析
        2.1.1 天然气需求现状分析
        2.1.2 天然气需求影响因素分析
    2.2 LNG码头与接收站建设特征分析
        2.2.1 LNG码头与接收站建设现状分析
        2.2.2 储罐容量与各影响因素的相关性分析
    2.3 用气需求对LNG码头与接收站规模的影响分析
    2.4 本章小结
3 考虑需求波动的LNG码头与接收站作业成本优化模型
    3.1 LNG码头与接收站的系统成本控制框架
    3.2 LNG码头与接收站的作业模块划分
    3.3 LNG码头与接收站的资源库构建与成本动因分析
    3.4 LNG码头与接收站的作业成本优化模型
    3.5 作业成本优化模型的仿真求解
        3.5.1 仿真模型
        3.5.2 模型参数
        3.5.3 模型验证
    3.6 本章小结
4 算例分析
    4.1 方案构建与参数选取
    4.2 求解过程
    4.3 优化结果及分析
        4.3.1 需求波动对年缺货量的影响分析
        4.3.2 泊位与储罐替代方案分析
        4.3.3 需求量对建设规模的影响分析
        4.3.4 峰谷差对建设规模的影响分析
    4.4 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢

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本文编号：2844747