國外經驗表明，能耗分析可以為運行的持續優化提供重要的技術支持，不同程度地降低天然氣管道的能耗。例如，20世紀90年代末，美國自然資源(ANR)管道公司利用SSI(Scientific Software Intercomp，Inc .)公司的能效分析和優化軟件對其西南輸氣幹線的運行方案進行了分析、預測和優化，結果顯示運行能耗下降了1%至5%。2004年，美國埃爾帕索能源公司利用Specification公司的Flowdesk軟件，對55000英裏燃氣管網進行了為期兩年的能效分析和預測，科學確定了節能潛力，準確計算出節能潛力，為持續優化運行提供了有效支持。據統計，優化後的管網中壓縮機組的用氣量比原管網減少了10%。
世界上與能源消費預測相關的解決方案可以分為兩類。壹種是基於逆算法的能耗預測分析軟件解決方案，以負荷預測軟件為代表，通常沒有優化功能。另壹種是綜合能耗預測分析軟件解決方案，以Flowdesk為代表，集成了正向算法能耗預測方法和反向算法能耗預測方法。通常，過程模擬模塊被嵌入並與操作優化功能相結合。
1.負荷預測產品概述
負荷預測是壹種在線應用軟件，它將企業成本和數據庫有效地結合起來。設計為自動化，具有快速性和穩定性的特點。便於使用和修正當前和未來的數據趨勢。讓企業更好的把握未來的經營。負荷預測軟件被稱為數據分析的引擎。
負荷預測通常有三種方法可以用來進行學習。它們是回歸法、神經網絡法和基因法。回歸方法是最基本的分析方法。回歸方法也很快，在數據很多的情況下往往會給出更好的結果，可能比神經網絡或者遺傳方法更好。回歸法在負荷預測中的實施是為了使數據集的平均誤差最小化。
神經網絡是壹種復雜的分析方法，可以有效地執行所有不同大小的數據集。負荷預測使用神經網絡來最小化平均誤差。當它運行時，它可以創建壹個多達150個隱藏觸點的神經網絡。神經網絡的工作模式是將每個預測參數視為壹個觸點。這些觸點通過權重連接到組成隱藏層的所有觸點。從每個隱藏層接觸，它通過權重連接到輸出接觸。所有權重鏈接都從隨機權重和已知值開始，並通過網絡。歷史已知輸出值和計算輸出值之間的差值可用於校正配重環節的重量值。重復該過程，直到出現可接受的誤差或者重復次數達到預設的最大重復次數。在負荷預測中，這個過程從1重復到150，可能隱藏了層的聯系。也有可能負荷預測發現1隱層接觸最好。在這種情況下，妳會看到神經網絡和回歸方法具有相同的預測效果。隱藏接觸系統的結果等同於正常的回歸分析。遺傳方法比神經網絡更復雜。遺傳方法所做的是創建壹個“壹代”神經網絡，然後它學習這些網絡。在研究結束時，它會檢查哪些網絡運行得最好，保留那些運行得最好的，而丟棄其他的。通過改變壹些權重來復制和改變這些網絡，直到網絡的數目與原始數目相同。然後重復這個過程，直到達到最大代數或達到可接受的誤差。
使用負荷預測的公司可以實施和承擔全面的預測管理，並確保調度中心安全、可靠和靈活的管道運行。負荷預測超級技術的應用可以填補中央系統的預測和管理，掌握管道的日常具體情況和過去的使用情況。設定運行數據，建立管理燃油的執行狀態，相當於讓燃油安全，掌握年度燃油預算。運行數據相當於部分流量數據、入口壓力、出口壓力、數據站運行、外部環境使用預測和解決方案。使用裝載或燃料管道的運營公司可以實施和承擔聯合燃料管理和氣體調度項目，以提供安全、可靠、靈活和有競爭力的管道運營；通過使用專家技術，例如神經網絡和遺傳算法，天然氣管道運營公司可以為其管道日常運營實現神經網絡或遺傳算法燃料管理系統。這使得運營公司可以分析其歷史燃料使用情況，作為關鍵運營數據的建立，並建立測量其燃料性能的方法，確定潛在的燃料節約以及控制其年度燃料預算的方法。運行數據，例如區段速度、入口壓力、出口壓力、駐留運行數據和周圍條件，可以用作預測整個區段的燃料使用量的預測因子。
2.綜合能耗預測產品綜述
(1)flow Desk天然氣管道軟件
用於負荷預測、管道模擬和操作優化的高級集成軟件Flow Desk是用於天然氣管道管理、模擬和自動化的集成軟件套件。它集成了最新和最有效的預測技術，在工業管道中提供模擬和專家系統規則，可用於快速創建天然氣業務和商業解決方案。利用這些工具可以提高天然氣管道的管理技術，準確預測天然氣的輸送能力和成本，優化天然氣管道的運營任務，增加收入和利潤。最重要的模塊如下:
能耗優化模塊。Flowdesk中的能耗優化模塊是壹個完整而強大的套件。該產品為管道公司工程師提供了精確的能耗優化功能。利用科學的解決方案、集成和自動化工具，結合業務分析和優化算法，給出了如何以最低能耗配置復雜壓縮機和管道的其他配置。其基本功能是:確定能耗最低時管道運行的最優配置；確定開啟或關閉哪些壓縮機站；確定最佳壓縮機站設置點；最大限度地降低油耗和運營成本；在選擇能耗優化的同時，也盡可能保證吞吐量最大化。
負荷預測模塊。格雷格工程公司開發了壹個強大的負荷預測模塊，將天氣、時間和市場力量嵌入到系統中，可能導致供應和管道系統需求的變化。自動線上線下訓練的內置方法有很多，比如神經網絡、遺傳算法、回歸分析、自定義需求關系、優化跟蹤等等。該系統可以預測日總負荷和24小時負荷。
(2)ESI管道軟件
ESI的實時液壓模擬模型PIPELINE MANAGER提供了以下不同的應用模塊(包括用於提高油氣管道運行安全性和降低運行成本的標準模塊):
——管道總數量；-生存時間分析；
-動態泄漏檢測和定位；-停機期間的泄漏檢測；
-壓力監測；-管道效率模塊；
-清潔球跟蹤；-壓縮機/泵站優化；
-組件跟蹤；-儀器分析；
-預測模塊；-預測過程模塊；
-陰極保護分析；-操作員培訓員；
-負荷預測；管道庫存管理；
-離線瞬態模擬軟件；-天然氣管網商業化管理模式；
-基於互聯網的管道運作和商業管理綜合軟件包；
-批量計劃、批量跟蹤、批量運輸和油混合部分跟蹤；
-DRA分析；-油箱模擬。
基於管道管理器，PIPELINE STUDIO可以模擬管道在操作發生變化時的變化。通過研究既定運行行為的模擬結果，可以獲得高質量的決策方案，從而降低維護成本和風險。
PIPELINE STUDIO也是壹款備受好評的人員培訓資源，讓操作人員無需進入控制室就能觀察到線下環境下操作變化的效果，學習如何預測不同操作在管道上運行的結果，從而全面提升操作質量，降低昂貴的維護成本。
例如，美國安然石油天然氣公司報告稱，在他們的8500公裏輸氣管道上，通過應用上述實時模塊，節省壓縮機燃料成本16%，輸送能力提高0.3%，並能根據燃氣用戶要求的輸氣量按時供氣。
PIPELINE STUDIO的基礎數據以XML格式提供，具有無可比擬的優勢和靈活性，可以方便地與其他系統進行交互。壹旦在PIPELINE STUDIO中建立了工程模型，就可以將相同的模型嵌入到其他定制應用中(即擴展開發)，從而提供獨特的定制解決方案，改善公司的特殊業務流程。例如，可以創建壹個應用程序，將運輸請求數據與小時負荷曲線和SCADA數據結合起來，以支持動態管道分析(壹個常見的例子是在運輸能力不足時確定最佳停氣方案)。修改實施後，PIPELINE STUDIO必將成為整個IT戰略的核心部分。