中國工業報記者 孟凡君
當前,在全球能源轉型加速、地緣政治博弈加劇、能源安全需求升級、工業革命持續深化的復雜背景下,作為“能源大動脈”的油氣管道行業正處于“傳統與新興并存、風險與機遇交織”的關鍵發展階段,應對挑戰、把握機遇、推動高質量可持續發展,成為全球能源管道行業的發展任務。國家管網集團董事長、黨委書記張偉分析,當前,全球能源格局正經歷深刻變革,貿易保護主義攻擊、地緣政治沖突、低碳轉型壓力、數字技術革命交織疊加,極大考驗著管道行業的韌性。在此背景下,管道行業唯有加快從單一運輸工具向多型能源樞紐躍遷,從鋼鐵身軀向智慧生命體進化,才能為人類經濟社會發展持續注入澎湃動力。與此同時,能源安全已超越國界,任何國家都無法獨善其身,唯有團結協作、攜手同行,方為應對風險挑戰的必由之路。
能源是經濟社會發展的基礎,是國家安全的重要保障,也是人民生活水平提升的關鍵。國家石油天然氣管網集團有限公司董事、總經理、黨組副書記何仲文認為,當今世界,科技進步日新月異,能源轉型浪潮澎湃,站在新的歷史企業,管道行業即將迎來前所未有的機遇,也面臨嚴峻復雜的挑戰。4月9日至10日,第八屆中國國際管道會議(CIPC)以“綠色、智能、融合、發展”為主題,貫徹新發展理念,構建新發展格局,充分發揮科技創新引領作用,推動全方位加強管道技術國際交流與合作,積極培育我國能源管輸新業態、新模式和新動能,加快推動新技術、新材料、新裝備規模化應用,促進以科技創新支撐能源管輸行業高質量發展,不僅有效保障了能源輸送安全,而且為社會生產方式低碳轉型提供了新賽道。
管道深刻影響和塑造著世界政治經濟格局
能源是人類賴以生存的重要物質基礎,是人類文明得以發展的先決條件。管道運輸作為能源供應的“生命線”及交通運輸系統向地下延伸的載體,以綠色、高效、安全、經濟等優勢,在油氣、氫能、甲醇、液氨等能源介質及二氧化碳、礦物漿體等非常規介質的輸送中具有不可替代的作用,成為保障能源供應安全、維護經濟穩定的“壓艙石”,未來更有望成為綜合立體交通運輸網絡的重要一環,在提高物流運輸效率、降低物流運輸成本中創造管道價值。“管道已成為全球能源運輸的核心基礎設施,深刻影響和塑造著世界政治經濟格局。”張偉說。國家管網集團研發的1422毫米超大口徑天然氣管道內檢測裝備、大型天然氣管網仿真系統在第八屆中國國際管道會議(CIPC)暨技術裝備與成果展上首次亮相。
管道作為現代能源運輸的重要基礎設施,在能源體系中發揮了不可替代的作用。國家安監局黨組成員、副局長萬勁松介紹,我國能源管道行業經過多年的發展,已經建成覆蓋全國、聯通海外的油氣管道網絡,為服務民生福祉和優化人員結構做出了重要貢獻。目前,我國能源管道行業布局優化、覆蓋廣泛、功能完備的“全國一張網”日臻完善,實現了環保設施高質量發展,能源供應的穩定性、安全性與靈活性日益增強,截至2024年我國油氣長輸管道總里程已達19.5萬千米。中國工業報記者在技術裝備與成果展上了解到,大型長輸天然氣管網在線仿真系統破解了制約我國大型油氣管網技術難題,填補了國內管網仿真工業產品空白,保障了能源數據安全與自主可控,為智能管網建設和能源轉型提供了核心技術支撐,已在3萬千米天然氣管道上線運行,各項核心指標達到國際同類產品先進水平。
中國石油學會理事長焦方正表示,近年來,我國油氣管網加速建設,管網規模提升世界前列,技術裝備達到國際先進水平,目前已基本建設形成“全國一張網”,油氣資源優化配置和環保水平顯著提升。同時,隨著“一帶一路”倡議的推進,我國與俄羅斯、中亞地區等沿線國家農業合作不斷深化,能源基礎設施聯通深度推進發展,油氣管道建設取得重要進展。根據中長期油氣管網發展規劃,到2025年我國油氣管網規模將達到24萬千米,其中原油管道3.7萬千米,成品油管道4萬千米,天然氣管道3萬千米。而且,積極參與國際標準合作,我國主導制定的高鋼級管道技術規范或采納清清的管道國際標準提案占比達35%,正在經歷由標準執行者到制定者的轉變。
促進油氣管道與新能源深度融合
隨著全球管道科技和產業發展突飛猛進,近年來為能源保供和經濟社會發展做出了重要貢獻。焦方正認為,隨著全球能源需求增長和能源結構調整轉型,油氣管道作為關鍵能源運輸通道,其建設與發展備受服務。從全球范圍看,北美地區、歐洲、俄羅斯以及中亞和亞太地區是全球油氣管道的主要分布地。其中,北美地區建成了全球集成度最高的油氣管網體系;歐洲建成了以進口管道、以區域聯通管道為主的反腐系統;俄羅斯與中亞地區油氣管道有效推動本地區能源出口;亞太地區作為全球經濟增長的重要引擎,油氣管道建設快速發展。比如,1422毫米超大口徑天然氣管道內檢測裝備的成功研發,標志著我國在能源管道關鍵核心技術領域的自主創新能力獲得新突破,經中試試驗驗證,可較好識別管道本體損傷及應力狀態,為超大口徑管道完整性管理提供技術保障。
管道行業作為經濟社會的重要組成部分,也遵循著相同的規律。展望未來,全球油氣管道建設將保持穩定增長,然而油氣管道行業也面臨著老舊管道改造、自然災害、地緣政治沖突影響等風險防控,諸多問題和挑戰需要加以應對和解決。萬勁松認為,當前和今后一段時期是全球能源轉型的關鍵期,能源供需格局復雜多變,能源安全面臨多重挑戰,需要深入貫徹“四個革命,一個合作”能源安全新戰略,以《能源法》的頒布實施為契機,加快科技創新步伐,促進數字技術與傳統管道技術深度融合,促進油氣管道與新能源深度融合,推動管道行業邁向高質量發展新階段,為加快構建清潔、低碳、安全、高效的新型能源體系作出重大貢獻。中國交建中交一航局安裝工程有限公司市場開發部執行經理張海洋告訴中國工業報記者,中交一航局安裝工程有限公司經典力作——杭州灣跨海大橋以36千米的身軀沖破大海的浪頭,扎根在“怒濤卷霜雪”的杭州灣上。
焦方正表示,當前,在全球能源轉型與“雙碳”背景下,國際管道領域呈現出三大核心趨勢:一是綠色和低碳化趨勢。隨著《巴黎協定》的持續推進,管道行業正加速向綠色低碳轉型,氫能管道成為歐美國家戰略重點。二是數字化和智能化趨勢。數字孿生、無人機巡檢技術正在顛覆傳統管道運營模式,管道線路實施預警并實現突破。三是新技術和新材料應用。根據中俄東線試驗化數據顯示,采用高強度鋼管及配套技術有效降低成本,標準化設計理念和模塊施工技術大幅縮短了施工工期,提升了施工質量。
管道行業要實現發展業態重塑
人類歷史上每一次重大科技的突破,都帶來了經濟社會發展的量變與質變。如今,站在新的歷史節點眺望未來,科技創新依然是推動管道行業發展的核心動力。國家石油天然氣管網集團有限公司國家管網建設項目管理分公司總經理趙賞鑫介紹,全球技術創新進入前所未有的密集活躍期,人工智能、量子技術等前沿技術集中涌現,引發鏈式突破和顛覆性變革。在科技革命與產業變革深度交匯的新格局下,我國加快構建新型能源體系,不斷推進能源低碳轉型,管道行業亟需以創新驅動為核心,主動迎接挑戰,搶抓機遇,實現發展業態重塑。貝克休斯工藝和管道服務副總裁邁克爾·貝拉米認為,技術可以迅速發展,但需要很長時間才能完善。“直徑相當于1便士硬幣直徑的一半或比火柴還細的缺陷,可能會嚴重影響管道的安全性和可靠性。”邁克爾·貝拉米說。
邁克爾·貝拉米認為,盡管挑戰依然存在,但傳感器和人工智能的不斷進步,將進一步提高管道的安全性和可靠性。根據趙賞鑫分析,我國管道行業科技發展面臨的形勢:一是安全高效是實現管道行業高質量發展的必然要求。“全國一張網”加速建設,管道系統規模更加龐大、結構更加復雜、相互跨越影響、安全要求嚴苛,研究對象正在從管道向管網轉變,研究范式正在從“鋼制管道+流體力學”向“互聯管網+系統工程”“能量平臺+人工智能”轉變,需要從管網系統角度對安全高效進行再思考和技術重構。
二是低碳轉型是打造管道行業“第二曲線”的重大機遇。“雙碳”戰略背景下,我國加快調整優化產業結構、能源結構,不斷推進能源低碳轉型。根據預測,2060年氫氣年需求量有望增至1億噸,CCUS潛力將達到10億噸,氫氣、二氧化碳、甲醇、液氨等多種介質靈活儲運將拓展管網邊界,為管網帶來新的發展機遇,以戰略新興產業開啟增長“第二曲線”。
三是數智引領是推動管道行業轉型升級的必由之路。以人工智能、物聯網等技術為基礎的第四次供應革命正在重塑全球產業競爭格局,如何將其轉化為驅動能源基礎設施“智變”的強勁引擎,不僅是技術命題,更是關乎戰略競爭力與可持續發展能力的時代課題。需要以“AI+管網”等新技術創新驅動行業變革,回答好“管道行業如何走得更遠”的時代之問。
據介紹,中國國際管道會議(CIPC)是全球油氣管道行業深化交流合作、展示創新成果、共謀發展未來的國際性學術交流與產業合作平臺,每兩年舉辦一次,在推動我國管道技術進步和提升國際影響力方面發揮了重要作用。第八屆中國國際管道會議設置能源管輸戰略與發展、管道建設、材料與裝備、輸送與儲存、安全與維護、數字化與智能化、低碳與新能源、青年論壇等8個專題論壇,共有來自33個國家的3500余名會議代表參加,187位國內外院士、行業專家、知名學者作主旨及專題報告,共同研討綠色管道建設、智慧管道運維、人工智能及量子技術等前沿科技,為能源管輸行業轉型升級發展貢獻智慧和力量。
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