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青年科技立业英才

数字化技术建设“全国一张网”

——记规划总院天然气所科技研究室刘定智

  截至今年9月,由中国石油规划总院天然气所刘定智团队研发的天然气业务链优化技术累计向前期规划、专题研究等提供方案330余套,将天然气产运销分析效率提升了近百倍,实现了我国天然气业务产业链优化核心技术从无到有的突破。

  在天然气产业高速发展的背景下,如何运用数字化技术建设“全国一张网”、保障国家能源安全,是刘定智和他的团队14年里一直探究的答案。

  天然气产业链涵盖产、运、储、销、贸多个环节,要想从顶层设计方案上实现天然气业务链各个环节优化,必须拥有一套智能化的优化技术。10年前,一个团队需要用一个月时间才能完成一套天然气产运销方案。刘定智负责攻关的天然气业务链非线性优化技术与数学模型,让这个过程缩短至一天。

  2003年,刘定智从西南石油大学油气储运专业研究生毕业后,来到中国石油规划总院,正逢西气东输项目进入投产运营关键阶段,全国天然气消费量逐年猛增,原有的人工统筹优化运行手段无法满足国内天然气工业发展需要。规划总院认识到,利用大数据技术突破天然气业务链优化难题势在必行。

  由于项目复杂,开发人员须同时具备油气储运、计算机科学、运筹学等综合专业背景。当时的刘定智通过自学,已具备了多项专业技能。听说院里正在研究项目人选,他便主动请缨,加入项目团队。

  这个项目仅探索理论路径和技术方向就用了3年,又花了7年时间建模、求解、调试。在国内外无经验可借鉴的困境下,刘定智和团队成员一头扎进理论研究中。他们将业务链系统中全部环节抽象化,用数学逻辑来表达存储天然气的资源、销售、管道、储气库和接收站之间的有机联系,逐步形成了一套覆盖全国天然气管网的数据库。

  2013年后,项目正式进入程序开发阶段,刘定智自学软件开发,编写了一套囊括业务链几千个用户、十万公里管道、几十种资源的独一无二的软件系统。

  2014年3月到8月是项目的开发关键期。为保证开发的连贯性,刘定智团队自发打响“攻坚战”。就攻关的最后时刻,团队成员刘勇突然发现:“计算结果和预期不一样。按照我们的计算方式,江苏的储气库采气值与现实相反。”为攻克难题,研究团队开展方法优化和推导验算,最终发现这次指标偏差——主要是因为忽略了金坛储气库虽然成本高,但是注采效率更高的因素。他严格警醒自己,研究不能脱离实际情况,科研与业务发展密不可分。

  2018年,这项技术已成熟并投入应用,并入围当年年度国际运筹学和管理科学协会最高奖——弗兰茨厄德曼奖。

  随着油气体制改革深入推进,为适应新变化,今年,刘定智重塑面向全国管网的销售优化模型,在原有模型的基础上增添了50余条管道和10余座LNG接收站,为天然气产业提质增效、建设“全国一张网”提供了有力支撑。同时,他将模型应用范围不断拓宽,结合西南油气田重大科技专项,成功建立了西南油气田天然气上中下游一体化优化模型,首次将业务链优化技术拓展应用至上游领域。

  刘定智说:“做科研既要转思维、勇创新,更要为推动集团公司各项事业发展,实现治理体系和治理能力现代化发挥好技术支撑作用。”

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