城市规划中用气负荷量估测综述

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1、城市规划中用气负荷量估测综述-->第1章绪论1.1课题及研究目的和意义1.1.1课题及任务本课题于B市燃气集团委托项目。课题研究任务是通过对B城用气规律及用户发展情况的系统研究，建立动态的规划负荷预测模型，开发相应的预测软件，实现规划年度从年、月至高峰日的全方位负荷预测。1.1.2课题研究的背景及意义1.1.2.1国内外天然气市场现状在全球经济增长减缓的背景下，2012年全球能源消费增速大幅下降，低于过去十年2.6%的平均增速，一次能源消费仅增长1.8%。其中天然气占一次能源消费的23.9%，消费增长速度2.2%，也低于历史平均水平的2.7%，与欧盟和前苏联地区的消费下滑有关，而在

2、中南美洲、非洲和北美洲，天然气消费增长均超过历史平均水平，美国消费增量居全球首位，亚洲的中国和日本其次。从截止至2012年统计的数据来看（图1-1），虽然全球能源消费增速大幅下降，但是世界天然气供需呈平稳增长态势；天然气资源探明储量增长幅度大，潜力巨大；天然气产量稳步提高，区域进出口增量提升快；天然气消费呈现稳步增长态势，市场供需基本平衡。1.2规划用气负荷预测研究现状规划用气负荷预测属于中长期负荷预测，从时间跨度上来说，预测年限为5~15年或15年以上；用于城市天然气发展规划方案的制定或资源开发及一定规模项目建设如储气调峰设施的需要；中长期负荷变化表现为趋势性和周期性，是由当地经

3、济社会发展的阶段性所确定的；与短期负荷不同，与天气等即时因素无太大关系，而受到当地经济发展、政府政策、地理位置、燃气价格、能源结构等多种不确定因素影响，一定程度上受人为因素的制约；不适宜通过单纯的数学建模来实现，而是在基于用气数据规律研究的基础上，再按规划期年度安排调整。目前城市规划用气负荷预测的一般做法是，论证近、远期气源的供气能力，确定供气规模；根据规划地区供气对象规划安排、各类用户用气比例关系、居民用气气化率及各类用户用气指标确定城市规划用气量。1.2.1国外研究现状1.2.1.1负荷预测研究工作概况国外对于天然气市场发展预测的研究起步于上世纪中叶，在最后十年相关研究活动激增

4、，并取得了大量的成果。克罗地亚电力集团BozidarSoldo对至今的天然气负荷预测方法做了较为全面的综述，从负荷预测的历史发展、应用领域、预测时段、数据类型和预测手段几个方面进行了介绍，涵盖了1949~2010年国际上负荷预测的成果。下表给出针对不同预测对象采用的输入变量。采用的燃气负荷预测模型包括Hubbert曲线模型、统计模型、人工神经网络、灰色预测模型、条件需求分析、计量经济模型、专家系统、随机龚帕兹扩散模型、动力学系统模型和模拟退火法等。在所发表的文献中，大多数将重点放在年度和月度天然气消费量、产量和需求量预测上。BozidarSoldo认为在世界区域等级（全球、大陆或国

5、度）下的预测手段将在Hubbert模型和灰色模型的基础上继续发展，而较低区域等级（国度、地区、燃气输配系统或独立用气单位）天然气预测研究发展方向将会以传统的预测模型的优化组合为主。第2章各类用户发展及用气规律研究2.1城市用气市场规划概况十二五时期，B市燃气市场的发展较十一五时期更加多元化。2005~2013年B市天然气市场的实际发展规模如图所示。经分析，2011～2013年B市天然气市场发展呈现的特点如下：(1)居民及商业用气稳步增长2011年新增居民用户24.6万户，新增商业用户3408户；2012年新增居民用户33.4万户，新增商业用户3084户；2013年新增居民用户18.

6、6万户，新增商业用户2556户。居民及商业用户作为最稳定的天然气用户，占天然气用气总量的比重为20%以上，在B市天然气市场用户构成中的地位仅次于采暖用户和燃气电厂用户。(2)采暖及燃气电厂用气占主导地位燃气电厂用气作为发展速度最快的用气类型，与采暖用气成为B市天然气市场的主要支撑用户，2011年占用气总量的比重为70.9%，2012年占用气总量的比重达到73.1%，2013年占用气总量的比重达到74.3%。由于热电联产项目用气量的增加，天然气采暖用气所占比例逐年下降。(3)工业用气低位平稳发展与民用、采暖及发电用气相比，B市工业用气整体水平较低，发展速度较慢。2011~2013年工

7、业用气占总用气量的比例分别为2.4%、1.8%和1.5%。从发展趋势来看，历年工业用气波动幅度不大。2.2用户发展趋势研究2.2.1用户发展规律研究计量经济学中，经济指标的月度或季度时间序列被分解为四种变动要素：长期趋势分量、循环分量、季节变动分量和不规则分量。长期趋势分量反应经济时间序列的长期趋势；循环分量往往表现为以数年为周期的周期性变化，可能是景气变动、经济变动或其他周期变动导致的；季节变动分量是以12个月或4个季度为周期的循环变动，与气候变化、季节更迭、假期和