隨著環(huán)保工作的持續(xù)推進(jìn)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨能源瓶頸，我國對于能源改革與轉(zhuǎn)型也越來越重視。用清潔能源天然氣代替會帶來嚴(yán)重大氣污染的煤炭成為我國能源改革的基本措施。近年來，我國不斷采取各種措施推動“煤改氣”進(jìn)程，天然氣在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的占比已經(jīng)開始逐漸上升。然而“煤改氣”的改革不僅要提高天然氣消費(fèi)量，還要完善配套措施，例如天然氣計(jì)量問題。
天然氣計(jì)量是天然氣生產(chǎn)、貿(mào)易、使用不可回避的問題。其計(jì)量方法主要有體積計(jì)量法、質(zhì)量計(jì)量法和能量計(jì)量法。國外發(fā)達(dá)在天然氣貿(mào)易中采用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)為能量計(jì)量法，而我國目前普遍采用的是體積流量法。天然氣作為多組分混合氣體，產(chǎn)地不同，各組分及含量有所區(qū)別，這導(dǎo)致即使體積和質(zhì)量相同，天然氣熱值也存在差異。而能量計(jì)量反映的是天然氣的熱能，是能反映其燃料特點(diǎn)的一種合理和科學(xué)的計(jì)量方式。我國正在推動天然氣消費(fèi)，無論是貿(mào)易還是國內(nèi)消費(fèi)的計(jì)量和結(jié)算都要求盡快推廣天然氣能量計(jì)量。
在天然氣能量計(jì)量上我國已經(jīng)有了一些突破性的研究成果。在2020年12月9號“第十三屆中國在線分析儀器應(yīng)用及發(fā)展論壇暨展覽會”的大會報告上，重慶科技學(xué)院電氣工程學(xué)院院長唐德東教授就為我們帶來了一種天然氣熱值計(jì)量的新方法。
報告中，唐德東教授先介紹了天然氣熱值計(jì)量的必要性與天然氣主要計(jì)量方法。天然氣的計(jì)量的技術(shù)需求與貿(mào)易需求以及計(jì)量技術(shù)的發(fā)展趨勢都要求我國天然氣計(jì)量方法向能量計(jì)量方向發(fā)展，這是未來天然氣計(jì)量技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。
目前國內(nèi)外天然氣成分熱值分析普遍使用的方法較多，有氣相色譜法、熱導(dǎo)式熱量儀、NDIR非分光紅外光譜法、多傳感器集成式熱值分析儀、激光拉曼光譜法和可調(diào)濾波紅外光譜法。這些熱值分析技術(shù)均存在一定的局限性，如氣相色譜法需要定期標(biāo)定、需要消耗載氣、成本較高、操作復(fù)雜等，NDIR非分光紅外光譜法總體精度/重復(fù)性較差、需要頻繁標(biāo)定、受環(huán)境因素影響較大等。
隨后唐德東教授介紹了可調(diào)濾波紅外光譜技術(shù)及其在天然氣成分熱值分析中的應(yīng)用?？烧{(diào)濾波光譜儀的測量原理是可調(diào)濾鏡掃描光譜法，可提供全熱值組分的高精度定量分析測量，儀表可直接計(jì)算輸出熱值。與其他方法相比，可調(diào)濾波光譜儀響應(yīng)時間快、無需載氣、標(biāo)定，是可以實(shí)現(xiàn)無人管理的自動化系統(tǒng)。在應(yīng)用上，這種方法適用于多種場合的天然氣全組分分析與熱值測量，包括天然氣鉆探、天然氣的運(yùn)輸和儲存、天然氣管道的傳輸和計(jì)量應(yīng)用等。
“煤改氣”是我國堅(jiān)決推行的能源政策，未來天然氣在我國能源結(jié)構(gòu)中必然會占據(jù)很大的比重，天然氣計(jì)量設(shè)備也將迎來巨大的發(fā)展空間。而能量計(jì)量作為我國天然氣計(jì)量的發(fā)展方向，相關(guān)的技術(shù)與設(shè)備將更受重視。
原標(biāo)題：天然氣熱值計(jì)量 新方法推動能源改革
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