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基于运费最低的中国原油管道网络空间优 化研究# 杨足膺，赵媛，黄克龙** 基金项目：国家自然科学基金项目（40971289）；教育部博士学科点专项科研基金项目（20093207110010）； 江苏高校优势学科建设工程项目；江苏省普通高校研究生科研创新计划项目（CXZZ12_0398） 作者简介：杨足膺，（1985-），男，在读博士，主要研究方向：能源经济与区域可持续发展。 通信联系人：赵媛，（1963-），女，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：能源经济与区域可持续发 展。E-mail: zhaoyuan@njnu.edu.cn 5 （南京师范大学地理科学学院，南京 210023） 摘要：本文以中国管道数量最多、管网规模及原油运量最大的东部管网为研究对象，对东部 原油运输管网进行空间优化研究，并进一步对各原油管道的运行状况进行分类评价。研究结 果表明：（1）2009 年我国东部原油管道网络的优化运费较实际运费减少了34.5%，表明原 油管网的流通效率总体不够优化，具有较大的提升空间。（2）东北地区各原油管道流通状 10 况相对较好；华北地区所有原油管道均为负荷不足或无负荷类型，流通效率普遍不高；华东 地区黄淮分区多数管道为负荷不足类型，仅有临济线（含复线）和胶青线这两条百万吨流量 的管道为良好类型，长江中下游分区的甬沪宁线和仪金线为超负荷类型。 关键词：优化流量计算模型；流通类型；东部原油管网；空间优化 中图分类号：F540.7 15 Study on the spatial optimization of Eastern China’s crude oil pipeline network upon cost minimum YANG Zuying, ZHAO Yuan, HUANG Kelong (School of Geography,Nanjing Normal University, NanJing 210023) 20 Abstract: Taking Eastern China’s crude oil pipeline network as research subject, this paper constructs the supply and demand balance table of oil output and input fields. Upon cost minimum, this paper researches the spatial optimization of Eastern China’s pipeline network with the help of combining spatial analysis and linear programming. Furthermore, this paper classifies all the pipelines and estimates the running condition of each pipeline under cost minimum. Some 25 conclusions can be drawn as follows: (1) in 2009, the optimal cost of Eastern China’s pipeline network was a 34.5% decrease comparing with actual cost, and this suggests that the oil flow efficiency was overall insufficient optimization. (2) As to regional networks, the oil flow condition of Northeast China’s network is relatively better than others, but the condition in North China is not efficient because all pipelines are under insufficient load or no load, and there is a similar 30 condition in Huanghuai region of East China, except that Linji line and Jiaoqing line are as good type, but in contrast Yonghuning line and Yijin line of the middle and lower reaches of Yangtze are as overload type. Keywords: calculation model of optimal flow; flow type; Eastern China’s crude oil pipeline network; spatial optimization 35 0 引言 建国以来，我国国内原油流动通道分别经历了以公路运输为主（1949—1955 年）、以 铁路运输为主（1956—1970 年）和以管道运输为主（1970 年—至今）三个时期[1]。其中， 原油管道大规模建设始于20 世纪70 年代东北地区“八三管线”工程，此后，随着国内石油 40 勘探与开采不断发展以及石油进口量不断增加，原油管道建设也进入快速发展时期。至2011 年初，我国原油管道输送量已占其运输总量的90%以上，铺设了连接东北、华北和华东三 个区域的东部管网和西北、华南地区的局地管网[2]，形成了以管道运输为主、铁路和水运（沿 海、沿江地区）为辅的原油流动通道网络。但目前国内原油流动仍存在一些问题[3]，例如， （1）原油管道网络空间布局不尽合理，东部管网与西北、华南管网之间没有管道连通，而 45 且在各区域管网内也存在管道不连通现象，只能依靠运输成本相对较高的铁路或公路等； （2）国内石油企业之间缺乏有机协调及合作，造成原油流动成本较大，如新疆地区多数原 油管道及炼厂均为中石油所属，因而中石化经营的塔河油田所产原油不能通过管道就近运输 至中石油新疆各炼厂，而是通过铁路长距离运输至中石化洛阳石化厂，这大大增加原油流动 成本，降低了流动效率（中石油、中石化公司年鉴，2010）。因而，有必要进行我国原油管 50 道网络的空间优化研究，对降低原油流动成本、提高流动和空间配置效率具有重要现实意义。 目前国内外学者对能源流动通道网络（含石油流动）的优化研究，主要是采用运筹学方 法对通道网络进行优化配置。如Kabirian 等（2007）建立了针对天然气输送管网优化的非线 性优化模型[4]；Egging（2010）等采用线性和非线性的混合模型，对世界主要天然气供应通 道网络进行优化研究[5]；陈超等（2011）设计了我国石油进口海运网络优化模型[6]；苗敬毅 55 等（2011）将逐层序关系分析法和增益型综合分析应用于煤炭资源优化配置的综合评价[7]； 汪文生等（2011）建立了多级煤炭物流网络优化模型，并对山西阳泉公司煤炭物流网络进行 了应用分析[8]；张华等（2012）运用线性模型对我国铁路的省际煤炭调运进行优化计算[9]； Chedid 等（2012）建立多元线性回归模型对中东地区石油天然气管网进行优化配置计算[10]。 但上述研究仅从运筹学角度，缺乏从地理学角度的空间分析，而原油流动通道网络具有 60 典型的地理空间特征，是能源在不同地理空间资源势的作用下发生的空间位移[11]。鉴于目 前我国国内原油资源流动通道以管道为主，且分为东部、西北和华南三个相对独立的管网状 况，本文在已有对我国石油管网空间结构特征分析的基础上[12-14]，以其中管道数量最多、管 网规模及原油运量最大的东部管网为研究对象，采用地理空间分析与数学线性规划相结合的 研究思路及方法，基于运费最低，对原油运输管网进行空间优化研究，并进一步对东部管网 65 各原油管道的运行状况进行分类评价，提出优化建议和对策。一方面丰富石油流动通道网络 优化的研究方法，为其他能源流动通道网络研究提供方法借鉴；另一方面，为降低原油运输 成本、提高空间配置效率提供决策参考。以运费最低为优化原则，主要是考虑原油管道运输 与铁路、公路运输不同，基本不存在运输速度差异，因此，运输时间长短不是优化的主要原 则。在不同管径（直径）管道运输价格确定的情况下，运输距离成为影响运费的主要因素。 70 1 研究对象与研究方法 1.1 研究对象界定 目前我国已形成连接东北、华北和华东三个区域的东部原油管网和西北、华南地区局地 管网。 东北原油管网主要将大庆油田和辽河油田原油及满洲里口岸和葫芦岛港进口原油输送 75 至区内沿线各炼厂。其中，庆铁线（含复线）、铁大线、铁秦线和满洲里-大庆油田铁路等 4 条自北向南流动的千万吨流量管道，为东北地区原油流动的主要通道；而庆哈线、长吉新 线、铁抚线等百万吨流量的管道则承接主要通道的来油，并将其输送至区内的相应炼厂；同 时，以辽河油田为起点，在东北南部形成了盘锦线、盘鞍线和抚鞍线等百万吨流量管道的次 级流动通道；另有80 多万吨海洋石油经管道输送至华北燕山石化、经水路输送至华东上海 80 石化。 华北地区原油管网主要将大港油田、华北油田、冀东油田和天津港等区内油田（港口） 原油及东北和华东的区外原油输送至区内各炼厂。其中，港周线承担着天津港、冀东油田和 大港油田的全部外输原油，是华北地区唯一一条千万吨流量管道。在百万吨流量管道中，沧 津燕线和曹津线承担着天津港和冀东油田的原油运输；任沧新线一方面承担区内冀东和华北 85 油田的原油输送，另一方面则将华东地区的胜利、中原油田和青岛港的原油运输至区内炼厂； 秦京线则将东北地区原油输送至区内炼厂。 华东地区原油管网可以分为黄淮分区和长江中下游分区。黄淮分区主要输送胜利油田和 青岛港原油，在3 条千万吨流量管道中，鲁宁线将胜利油田原油输送至长江中下游分区，东 黄复线则将青岛港进口原油输送至内陆炼厂，东临线（含复线）主要外输胜利油田原油、部 90 分输送青岛港进口原油。百万吨流量管道中，东黄线、胶青线和临济线（含复线）承接上述 主要通道的来油并输送至区内各炼厂；濮临线和中洛复线主要外输中原油田原油；临沧线将 胜利油田和青岛港原油输送至华北石家庄炼化。长江中下游分区管道，一方面通过仪长线承 接黄淮分区的胜利油田原油输送至长江中下游沿岸各炼厂，另一方面主要通过甬沪宁线和水 运航线，将宁波港进口原油输送至区内各炼厂，这3 条管道均为千万吨流量，是长江中下游 95 分区的主要输油通道；此外，仪金线为金陵及扬子石化运输原油，魏荆复线和洪荆线则分别 将河南油田及江汉油田原油输送至荆门石化。 西北地区流量最大的管道是庆咸线，流量达1400 多万吨，外输长庆油田原油，并通过 靖咸线、靖惠线、马惠宁线、中银线和银川-呼和浩特铁路等通道，将原油输送至西北各炼 厂及华北的呼和浩特石化；其它通道的流量均为百万吨及以下水平。从运输方式来看，西北 100 地区铁路通道的比重较前几个区域要高，不仅体现在有诸多运油铁路线路上（10 条线路）， 还体现在铁路通道的流量上（总运量达2800 多万吨，超过东北、华北铁路运量之和）。这 是由于：其一、西北原油管网存在较多的不联通现象，如新疆北部管网、新疆南部-甘肃管 网、陕甘宁管网和青海管网之间的石油流动，需要通过铁路弥补；其二、中石油和中石化之 间缺乏石油运输方面的合作，如中石化塔河油田石油，需要通过鄯善至兰州铁路运输，而不 105 能利用中石油的鄯兰线进行运输。 华南地区原油管网较为简单，除了130 多万吨南海西部油田原油通过水运至湛江港再经 湛茂线输送至茂名石化外，其余通道均为油田（港口）至炼厂的“点对点”的直接输送。西 南地区没有原油管道，其南充石化来油需要通过宝鸡至南充铁路，将100 多万吨长庆油田原 油运输至炼厂。 110 综上分析，由东北、华北和华东3 个区域组成的我国东部原油管网，管线数量、输油规 模及管道输送量占原油运输总量的比重等均远高于西北及华南管网，且西北及华南管网与东 学术论文网Tag：代写硕士论文 代写论文 代写MBA论文 代写博士论文 |
