編者按：“雙碳”背景下，隨著科技水平不斷進步和能源行業快速發展，分布式能源已成為引領能源領域發展的重要趨勢之一。第十九屆中國分布式能源國際論壇”于2023年12月12日在重慶召開，本次大會由中國能源研究會與中國能源網聯合主辦。會上，重慶錦禹云能源科技有限公司創始人、總經理唐夲先生做了主題為《基于AI技術的天然氣管網智能調控案例分享》的報告。

以下內容根據論壇演講實錄進行整理。

唐夲：尊敬的各位專家、各位領導，大家下午好!今天非常容幸來參加這個論壇，也謝謝主持人段主任。今天我給大家帶來的是我們在天然氣管網調控方面做的一些工作。首先，請工作老師幫忙放一下視頻。

(視頻播放)

剛剛其實給各位領導放了視頻，把我們整個案例做了一個簡要的介紹。實際上，我們相對做了一個天然氣調度的一個百度導航，我們是基于AI和運籌優化的算法，結合數字孿生的技術開發了天然氣管網調度的軟件，來實現一張圖整體的監控，并且結合生產、設備實時的數據以及狀態來生成一個最優的調度的方案。

我們產品主要有幾個特色，一個是能夠實現智能調度，這個實際上是整個我們的核心。我們當時最早做這個事情的時候，是重慶氣礦這邊找到我們，我們主要在做電網調控方面的工作。他們找到我們，想來找我們合作做這件事情，因為他們前面和一些，比如說互聯網的一些大廠，還有一些他們可能做傳統的石油、石化、數字化集成的公司聊這些事情，發現沒有人愿意來接這個事，我們分析可能互聯網大廠它可能不太懂垂直領域的這些業務需求，他們可能更多是提供算力或者是通用的大模型的方案，尤其是針對專業他們是缺乏這方面的一些背景的知識。一些傳統的集成商他們可能比較懂信息和的一些業務，但是怎么用大數據的方式來實現智能的調配，其實他們是缺乏手段的。所以我們整個算法就是剛剛視頻講的，我們類似于一個百度導航，我們實現這些廠站，在異常和檢修的情況下，尤其是管網輸送形成一個調度的方案。

另外，我們因為是一張圖，可以監控這些廠站以及設備的一些數據，而且我們可以做動態的模擬仿真以及三維一些仿真。

為什么氣礦他們會有這方面的需求呢?實際上我們都知道，整個我們全國的天然氣管網實際上是聯網的，在我們西部區域，像西南、像新疆和陜甘寧這些區域，我們整個產氣量是非常大的，我們也有比較熟知的西氣東輸這樣的工程。我們全國聯網的這些管線就會把西部采的這些天然氣輸送到我們東部區域去，當然了，我們國家其實可能從中亞和俄羅斯還會進口一些天然氣。

這么巨大的一些管線，實際上它經常可能會出一些問題的，會有一些故障和異常，可能是停產我們來做一些檢修。那在這些檢修或者是異常的情況下，天然氣在管網這條路該怎么走，怎么輸送，我們怎么樣來調配它輸送的路徑以及它壓力的一些配合，實際上原來他們是用人工的方式來做。

人工的方式來做其實有一些問題，第一，他算的速度會比較慢，他不能快速的去響應故障，快速的去處置。所以，他可能算半天或者是幾個小時，或者是憑經驗，遇到過的這種情況，憑經驗算的比較快。但是沒有遇到過新的情況，那可能計算整個速度就非常慢了。

第二，在人工計算的情況下，他往往為了安全，為了氣體的壓力，把它壓的比較低，這樣其實是阻礙了我們天然氣管網輸送的能力。其實我們這個管網還有更大的輸送能力，但其實是沒有發揮出來的。

所以基于此，我們設計了整個的解決方案，實現我們原料氣和凈化氣調度的算法以及它整體的聯動。我們還有一些工礦的監控和預警，以及智能報表分析這樣的一些核心的功能。

這是我們產品的一個主要架構，可以看的出來，我們的底座是基于SCADA的數據，其實我們對標電網來講，電網它每一個供電單位，每一個供電局，其實它有一套SCADA，有兩套調度的系統，一組一備。但是我們跟客戶聊發現，其實我們點燃其的管網公司它只有SCADA系統，它是沒有智能調度的系統。所以我們現在實際上做的事情算是一個市場的空白，我們基于SCADA采集的一些數據以及現場的一些工礦的數據，我們在上面開發了我們調度的算法，基于這些算法形成我們調度方案，在我們整個調度的業務的閉環，也在我們整個系統里面去實現。這是我們一個基本的架構。

從功能來講，我們剛剛也看到，我們有一個全景的地圖，我們可以給調度人員非常清晰的，知道我們各個環節是怎么樣子的。另外，我們有所有生產數據的監控，剛剛講我們接入了全網的所有的生產的數據，另外我們可以形成非常優化的一個調度方案，另外我們還可以提供調度的計劃以及基本的一些管理的功能。

另外，我們也是比較注重安全防護，我們要為客戶提供信息安全的保護以及數據安全的一些防護。

下面介紹一下主要的特點，第一個，我們的界面比較友好，剛剛看到。另外一個，我們有核心的一些算法。最后，我們有一些價值的體現。

分別介紹一下，我們目前整個的界面它是一個基于實際、真實的地理的地圖來做的。另外，我們還可以支持固定的模式以及縮放的一些模式，可以下轉到不同的氣井或者是廠站里面，我們可以看到設備相關的一些情況，包括它現在現場的一些情況，整個形成一張圖。另外，我們也可以支持大屏以及PC端的展示。

這是在算法方面，團隊大概花了兩三年的時間，我們把整個調度，從原料氣的調度到凈化氣的調度，我們把它調度的算法進行了一個突破。其實它采氣之后，按照我們天然氣的處理工藝一般分為兩個環節，首先，經過脫水站和脫流站經過一個處理，把原料氣變成凈化氣，再由凈化氣通過我們的管網輸送到終端的用戶，比如說一些燃氣公司或者是一些大型的工業的用戶。實際上，這兩個階段他們關注點是不一樣的，在原料氣階段他可能更多的是物理的拓撲結構和各個廠站的處理能力，其實這些處理能力它是有限制的。我們再基于拓撲結構以及廠站處理能力的限制，我們會有一個最優化的方案出來，怎么去走。

第二步，在凈化氣方面關注的更多的是供需的平衡，這一塊就是跟用戶去打交道。我們用氣實際上是有一定的波動，但是它其實也顯現出來一些跟時間相關，跟日期相關的一些規律。所以我們用一些深度學習的方法，我們去學習到他用氣波動的情況，我們會有一個跟輸氣端和采氣端這邊有一個供需平衡，聯動的這么一個匹配。

我們把這兩個我們說的原料氣和凈化氣的調度，我們再聯動起來，最終為客戶形成了一個整體調度的方案。

剛才也提到之前基本上是靠人工計算的，因為很多都是經驗的東西，大概可能幾個小時，一兩個小時或者有的時候比較異常的一些情況，甚至更長時間。現在通過軟件的計算，我們可以降低到秒級，這個對他們整個處置的能力，應急的能力以及能源安全的把控，實際上優勢非常的明顯。

另外，我們整個把數字孿生體的概念也應用到天然氣的管網。我們實際上針對這些設備，我們的調度對象就是一個數字孿生體，我們還可以把調控的方案再下發到相應的設備上面去，進行一個閉環和聯動。

在效益方面，一個是可以大量節省故障，剛剛說我應急處置的能力提升了之后，我們可以大量的節省故障。我們如果按照故障處理成本五千萬元每年的話，我們避免60%故障，可以為企業節省每年三千萬元的成本。

另外，我們比較直接的可以提升它的產量，剛才講的，我們如果壓的比較低的話，人工的計算為了安全，沒有把壓力輸送夠，壓的比較低的情況下，其實輸送能力不夠，就沒有多輸氣，產量就不太行。我們也做了一個對比，在正常的工礦下，我們大概可以提升10%，在一些異常的情況下，我們可以提升30%。那對整個氣礦的直接經濟效益也是數億級的規模。

另外，我們也是保障能源安全，包括能源的數字化轉型。還有我們可以減少人工計算的錯誤，可以快速的生成不同工礦下的調度方案，大量節省調度員的工作負擔。原來的調度員他花很多的時間做測算，做計算上面，現在他可能更多的就是關注全網的情況，關注用戶怎么更好的去給他們天然氣的用戶提供優質的服務，他的關注點就會做一些變化。

這是我們重慶氣礦的實施，剛才講的實際上是他們需要調度決策的系統。我們現在接入重慶氣礦大概是790口井，包括凈化廠站、增壓站、脫水站等等，設備數據大概是五千多條，以及五百多條的管線。另外就是我們剛剛介紹的，我們可以為他們提供實時調度的方案，能夠實現全井的監控。

這是我們一些截圖，剛剛視頻里面也有提到過。最終可以實現產量的最大化，提升減負以及運行的安全。

因為天然氣調度的工業軟件，應該是行業內小小的突破，現在目前西南油氣田生產運行部門也把我們這個產品做了一個市場準入商的推薦，他們覺得這是非常好的。

未來來講，從數字化的角度來講，我們相信數字化的方式可能會更多的滲透到電網、油氣、分布式能源的領域，智能化升級是一個必然的趨勢。我們后面也會再加強我們產品的迭代，包括系統的支持，包括算法的優化以及用戶體驗的改進。

我們也希望通過這次會議，和一些合作伙伴或者是直接的用戶建立更多的聯系，可以產生一些合作。

最后，簡單的介紹一下我們公司的情況。我們錦禹云是2017年成立，目前研發50人，我們也有一些榮譽，大概就是這樣子。

謝謝大家。