我国天然气安全评价与预警系统研究

发布时间：2020-05-01 20:53

【摘要】：天然气因其清洁、低污染等特点被誉为21世纪的能源,很多国家都将其列为首选燃料,并逐步计划加大其在能源消费中的占有比例。根据《BP世界能源统计2012》数据表明,截止到2011年底,全球天然气消费量达3.2万亿立方米,较2010年增长2.2%,其中消费量增长速度最快的是中东地区,为6.9%。未来,天然气作为清洁能源,将在环保问题日益受重视的新能源时代持续发挥重要作用。根据国际能源署的预测,无论是在现有政策不变或是加大控制温室气体排放的刺激政策下,到2030年,天然气都将成为化石能源中唯一保持需求增长的能源。我国天然气市场需求也日益旺盛,即使是在金融危机影响下导致经济迅速下滑、能源供应和需求显着下降的当今世界,中国的天然气消费量仍保持着两位数的增长率。然而,我国是一个“缺油少气”的国家,截止到2011年底,中国天然气探明储量为3.1万亿立方米,占世界总探明储量的1.5%,储产比为29.8年,远远低于世界平均水平63.6年；与此同时,我国的天然气消费量居于全球第四位,较2010年增幅高达21.5%,因此,也导致了我国天然气供应与需求之间的差距不断扩大,对外依存度也逐年增高,2011年中国天然气的供需缺口已达到282亿立方米’。据学者推算,2011年国内天然气进口量将达到460亿立方米,预计到2015年,我国需要从国外进口量占国内天然气总消费量的三成。另一方面,我国天然气市场存在严重的计划经济特征,国家将天然气作为公共事业来供给,人为地压低了天然气的出售价格,这就导致天然气价格一直低于国际平均价格,在这种定价方式下,许多国际天然气巨头由于无法获利只得退出国内市场。扭曲的天然气价格给我国天然气供求造成了严重的矛盾,一方面天然气低价供给使得其在消费过程中大量浪费,另一方面市场价格不能反映真正的供求对比情况使得天然气供给严重降低。这意味着我国天然气工业在资源储存量、供给能力、市场调节等方面存在着诸多问题,天然气资源的安全问题已经成为关系我国经济发展和社会稳定的重大战略问题,如何对我国天然气资源的安全现状进行细致、全面的评价,并在此基础上进行天然气安全预警分析,建立合理的监测预警系统,是推进我国经济发展、社会进步、军事和外交安全的重要举措,更是保障我国能源安全健康发展的重点。本文首先全面分析影响天然气安全的关键因素,根据其确定评价指标并建立天然气安全预警指标体系；紧接着对影响天然气安全的评价指标进行预测,天然气的未来安全水平,并开发安全评价预警软件对天然气安全状态进行评价预警,揭示不安全因素形成的早期征兆,为天然气安全预防和控制提供决策依据。通过较为系统的研究,论文主要的成果如下： 1、总结国内外学者在石油安全预警研究的基础上,探索性的对我国天然气安全预警进行研究,根据构建预警指标体系的原则建立天然气安全预警评价指标体系,在此基础上采用层次分析法确定了各预警指标的权重,并对预警指标体系进行评价,分析了我国天然气安全现状及对未来几年我国天然气的安全状况进行预警。 2、通过收集2007年-2011年我国天然气安全预警指标等相关数据,针对预警指标的不同特点以及预测的难度,运用ARIMA-AR-VAR-GM(1,1)的组合模型、曲线回归法、Elamn神经网络等方法对我国天然气安全预警指标体系中各项指标分别进行预测,并对得出的结果进行分析,增强了方法的可靠性以及数据的准确性。 3、利用AHP-GRA-TOPSIS法评价我国目前天然气安全状况并对未来一段时期内的天然气安全发展态势进行预警。具体方法步骤：(1)层次分析法计算出评价指标的综合权重；(2)用灰色关联分析方法通过比较数据列的几何形状相似程度来判断其联系是否紧密,从而确定样本(方案)之间的关联程度；(3)使用TOPSIS方法可以确定各项指标的正理想值和负理想值,得出各方案与最优方案的接近程度,给出各方案的排序。因此,利用层次分析法的指标权重和基于灰色关联度和Euclid距离的改进TOPSIS多属性决策方法,可以充分利用各自优势,给出更加合理的评价结果。 4、编制天然气安全评价预警软件,解决了天然气安全预警中信息数据输入量大、易产生错误、可操作性差的问题,减轻了劳动强度并且方便各种安全信息的管理和预警；软件对影响天然气安全的各因素、指标的趋势进行监控,对天然气安全的当前态势和未来趋势进行预测。 5、对如何保障我国天然气安全提出相应的对策措施与建议。
【学位授予单位】：中国地质大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：F426.22

【参考文献】