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    加强国际、国内天然气基础设施建设

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    天然气基础设施建设情况

    (一)管道建设发展迅速

    中国的天然气资源主要分布在西部和中部地区,而中国的天然气消费主要集中在东部地区,供需矛盾突出。20世纪末期,除了四川省有比较完善的输气管网外,其他地区的输气管线尤其是跨地区输气管线还很少。管道建设的滞后成为天然气开发中的重要问题。随着大型气田的发现,天然气管道建设进入快速发展时期,自2005年开始的5年间,天然气管道干线和支线建设平均每年达到3700公里,2011年超过5000公里。近10年来,中国天然气管道长度年均增长约0.5万公里。2016年,中国石油天然气集团公司(以下简称“中石油”)发布了“十三五”发展规划,提出要加快发展天然气和管道业务。2015年的统计显示,中石油的油气管道长度达到77612公里,天然气为48629公里,全年支出203.6亿元人民币用于天然气和管道板块。有研究认为,随着新能源的开发和利用,石油将会面临巨大的挑战。天然气是一种清洁能源,在环保的要求下,天然气具有广阔的发展前景。但是,中国天然气基础设施建设仍然十分落后,管道建设十分不足,天然气需求的增长对天然气基础设施提出了更高的要求。当前,中国天然气管道的里程大约是9万公里,美国是中国的7倍,中国天然气管道建设明显滞后,与美国的差距巨大。2016年,国务院发布了相关文件,提出到2020年,主干管道的里程要达到12万公里以上。

    当前,中国多条管道相继建立投产,包括川气东送、陕京线、西气东输一线和二线等,初步形成了全国性的天然气管道骨干网络,天然气管道连通海外、纵贯南北、横跨东西,形成了“海气登陆、北气南下、西气东输”的供气格局?!拔髌洹笔侵匾奶烊黄┯χ鞫?,西气东输一线工程在2004年10月全线贯通并投产,主要从新疆的塔里木轮南油田到达东部上海,中途经过11个省区,设计输气能力为120×108立方米,最终输气能力为200×108立方米。西气东输二线工程西起新疆的霍尔果斯口岸,向东、南两个方向建设,于2008年全线开工,途经14个省区,2012年底修到中国香港,实现了全线竣工。西气东输三线工程包括一条干线、两条支线,干线从新疆霍尔果斯到广东省韶关,2014年三线全线贯穿通气。西气东输四线、五线工程也在规划中。

    中国已经初步形成三大陆上天然气进口通道,包括东北、西北和西南。东北地区的通道是中俄天然气管道东线,中俄两国在2006年签署了备忘录。2009年中俄签署框架协议,俄罗斯修建两条通往中国的天然气管道:东线和西线,东线涉及萨哈林大陆架、远东、西伯利亚的天然气油田,但由于定价问题,东线计划被俄罗斯无限期推迟。西南通道是中缅油气管道,自2008年根据相关协议开始实施,从缅甸实兑港起步,与西气东输二线联网,中间经过云南、广西和贵州,2015年已全线通气。西北通道是中国和中亚通道,以及中俄天然气管道西线。中俄天然气管道西线利用西西伯利亚资源,年供气量大约为300×108立方米。中国-中亚通道是第一条引进境外天然气的大型管道,从土库曼斯坦和乌兹别克斯坦边境到达中国霍尔果斯,中间经过哈萨克斯坦和乌兹别克斯坦。中国-中亚通道2010年已实现双线通气,日输气能力0.245×108立方米。

    (二)地下储气库建设将进入高潮

    天然气储气设施是天然气输送体系的重要组成部分,在天然气发展中发挥着安全、稳定供应的作用。与国外发达国家相比,中国地下储气库建设起步较晚,直到20世纪70年代,大庆油田才开始尝试建立枯竭油气藏储气库。到90年代初期,随着陕甘宁大气田的发现,以及建设陕京天然气输气管道项目的实施,中国才真正开始研究建设地下储气库技术,以保障北京和天津的供气安全。90年代末,中国建设了大港油田大张坨地下储气库,大型城市调峰型地下储气库建设开始不断发展。中国利用枯竭凝析气藏建成了3个地下储气库:大张坨、板中北、板876,总调峰气量大约20亿立方米,保障了北京和天津两大城市的供气安全。根据国家的总体战略部署,中国未来将形成四大区域性联网协调的储气库群,包括珠江三角洲、长江中下游、华北地区和东北地区,到2020年,中国将有30座以上的地下储气库,总调峰气量将达到320亿立方米。

    (三)LNG接收站建设稳步推进

    由于特殊的地理条件和国情,中国天然气供需矛盾突出,需要进口天然气缓解国内的供需矛盾,并且注重国际天然气基础设施建设。近年来,中国不断推进液化天然气(LNG)接收站建设,以提高天然气接收能力。LNG接收站是储存液化天然气并向外输送的装置,中国2006年LNG接收能力为每年370万吨,2012年达到每年1880万吨。2016年上半年,中国已经有14座正在运行的LNG接收站,总接收能力达到3850万吨,中国LNG进口量2605万吨。中国中小型进口LNG中转储备站正在加快建设,已经开始形成调峰能力,国内小型LNG接收站发展迅速,建设主体不仅有国有大企业,还有民营资本和地方企业等,形成了多元竞争格局。中国从21世纪初开始进口LNG,到2010年,进口量已经增长到127.34×108立方米,在中国天然气消费量中,进口LNG达到11%左右。海上进口LNG的通道主要是中东、东南亚、澳大利亚等国家和地区,它们与中国签订了购销协议。

    二 构建全国统一的管输网络

    (一)国外管网建设经验

    美国、俄罗斯和欧洲国家等都是天然气管网建设比较完善的国家,不论是管网的复杂程度,还是管网的建设规模,都属于世界先进水平。这些国家铺设的管网密度都很高,为天然气产业的发展提供了基础。欧洲不仅注重管网建设,还十分重视联络线建设。欧洲国家的联络线具有双向输送能力,从而使各个区域的管网相互连接,并且在欧洲干线形成环网,确保了欧洲天然气的灵活调度,在天然气市场的选择上有更大的灵活空间。相比于国外先进国家,中国的天然气管网建设比较落后,干线密度远远低于发达国家水平。中国的天然气分为三部分:国内天然气、进口管道气、进口LNG。虽然国内天然气主干管道不断增加,但是由于国土面积大,需要建设大量的网络,中国天然气管网目前仍然缺乏保障性和可靠性,总体上处于单一气源和单一管线的局面,需要注重天然气储存调峰建设,合理弥补缺陷。

    (二)合理布局,明确基础设施建设方向

    中国天然气消费区和生产区并不一致,华北地区和川渝地区已经形成比较系统的环状管网,管输网络相对完善,但其他大多是单一气源供应的输气方式,还没有形成多气源供应的格局。这影响了管道运输的效率和利用率,也影响了天然气供应的安全性。在当前的天然气管道建设中,中国缺乏应急储备设施以及配套的调峰设施,干线间的联络线比较少,缺乏国家战略储备和大型储气库,缺乏供气的可靠性,安全平稳供气的压力较大。而且,中国的管道运输中存在不少安全问题,需要制定科学的应急预案,以防范各种风险。中国的天然气管网建设存在许多问题,第一是没有形成全国统一的天然气供应网络,天然气管道的主干和支线支离破碎;第二是天然气管网总量不足,不能满足天然气工业发展的需求;第三是管输网络与进口天然气管道衔接不畅,影响了天然气的进口。政府要加大对管网建设的资金投入,理顺利益关系,包括三大石油公司和地方天然气销售公司的利益关系、中央和地方政府的利益关系等,建立起畅通全国的天然气管输网络。

    天然气基础设施建设是天然气产业的重要组成部分,要根据天然气产业的总体发展战略,确定天然气的运输方向,完善运输网络系统。根据全国天然气利用规划确定供应总量,进行基础设施建设。要明确天然气的利用方向,逐渐降低化工用气比例,注重城市气化、以气发电、以气代油等。要最终形成覆盖全国主要市场区域的天然气管网系统,以市场为导向,充分利用国际和国内两个市场、两种资源,保障主要用气市场的天然气供应。要加快国内天然气管网建设,尤其是跨区域性的干线管道建设,完善相关的地下储气库建设以及进口LNG接收站建设,建立全国统一的安全供气网络系统。在天然气基础设施建设规划中,结合国产天然气和进口天然气,对主干管道进行分期建设,构建主干管道系统,贯穿南北,横跨东西。结合不同地域的用气要求,建设支线管道,形成与主干管道相连接的区域性管网。通过完善主干和支线网络,实现全国天然气市场的输气调配平衡,保证天然气的供应。管道天然气要与进口LNG相衔接,形成纵横交错、横跨多个目标市场的跨区域管网系统。

    (三)重视长输管网建设

    全球主要天然气消费国的天然气市场主要是在煤制气的基础上发展起来的,基本上在将天然气作为燃料前,就已经形成了完善的城市煤气配送网络,因此在天然气基础设施建设中,主要是长输管网建设。中国的国情与其他国家不同,中国不仅在长输管网建设方面严重不足,而且许多城市的配气系统基础设施建设也不完善,大多处于起步阶段,有的甚至处于空白阶段。城市配气系统关系着天然气潜在市场能否转为现实市场,完善的城市配气系统是培育天然气消费市场的基础。在西欧国家中,城市配气系统的投资建设在输配系统的总投资额中占比70%~80%,它们通过建立完善的城市配气系统扩大天然气市场。在天然气市场中,要兼顾长输企业和配气企业的利益,加强企业的财务生存能力,保持适当的回报率。中国的天然气资源主要分布在渤海湾盆地、四川盆地、塔里木盆地、吐哈盆地、东海大陆架盆地、松辽盆地、柴达木盆地等地区,生产区和消费区严重不匹配,必须建立长距离输气管道,连接用气区和产气区,实现市场的大规???。

    (四)加强管道物流工程建设

    随着天然气需求量的增加,中国天然气的输气能力已经不能满足日益增长的天然气需求量,天然气管道建设越来越重要。政府要给予相关政策支持,完善天然气管道网络,加快联络线和调峰设施建设,形成电线互联的天然气供配管网,全面覆盖天然气管道网络。天然气管道建设的成本费用高、成本回收时间长,要注意节约成本,优化管道物流工程建设的参数,提高运行能力。一般天然气管道都配置有地下储气库,地下储气库是常用调峰设施,能够调节管道的输送能力、提高输送效率、稳定供应,在长距离输送中,合理的储气库建设有利于降低成本。压气站有起点压气站、中间压气站和终点充气站,中间压气站建设成本高,主要对消耗了压力能的天然气有加压作用,要根据气田压力的变化情况、用气量的增加情况有选择地建设,在节约经费的同时,也要稳定天然气的输送。中国天然气管道建设长度长,会经过不同的地貌,相应的成本也有所不同,通过现场勘查、方案对比等方式,综合考虑建设路径、技术设备等,有利于节约建设成本。在管道物流工程建设初期,要注重清洁装置的安装,按时清洁输送管道,降低腐蚀的程度。天然气管道运行的经济性和衡量输气效率的重要指标是管道的输气能力,要注重提升输气管道的运行压力,降低管道末端的压力,降低输送温度。

    (五)构建管网第三方准入制度

    从国际经验来看,天然气自然垄断不利于行业发展,发达国家在天然气上游和下游都引入了市场竞争机制,并管制运输环节。实现天然气生产端竞争的第一步就是打破上游垄断,还原国有企业的法人属性,使其在生产端与民营企业平等竞争。对管网的进入管制主要是颁发输气管道建设许可证。管网建设是天然气发展的基础,可以扩大天然气规模和市场,但也可能会出现重复建设的问题,造成资源浪费。因此在天然气基础设施建设中,监管机构要做好规划,可以借鉴国外的经验,设置较低的利润率,鼓励国有企业建设管道,通过扩大销售提高企业的利润。在天然气行业发展初期,由于纵向一体化垄断,政府严格控制价格,企业的利润率固定在较低的水平,企业需要通过扩大销售提高利润,这一定程度上可以促进管网建设。随着管网的增多,管网会出现一定的剩余,政府可以让部分生产者和消费者直接交易,在一定范围内实现第三方准入。

    三 加强天然气区域管网规划设计

    (一)合理设置结构,规划布局

    天然气区域管网是在众多城市区域范围内建立统一的天然气区域输配管网,经过合理调度,向区域内所有独立用户和企业供气。统一的天然气区域输配管网是整合区域级天然气基础设施网络,分期建设,进行中长期规划,承担长期稳定供气的集约化区域快速输送通道。天然气区域管网的主要构成包括管网内的场站、管网和管网附属的基础设施,其中核心部分是管网。管网内的场站包括清管、分配、计量等所需的场站,以及各个压力级别间的调压。管网附属的基础设置包括电化学防腐、控制管网的阀门、二次应力消除等设施。天然气区域管网具有天然气集散功能、网络功能和调峰辅助功能。

    在天然气区域管网规划中,首先要根据区域发展的总目标、天然气总规划等确定总的天然气规划目标和方案,制定具体的任务,比如区域管网的布局、管网结构、供气规模、管径、主管道长度等。各项规划工作要相互配合,及时沟通协调。在规划前或者规划初期,要对区域内的天然气管道气源以及其他气源进行综合调查分析,科学规划布局。天然气区域管网的基本网络主要有两种:枝状和环状,以此为基础进行结合变化,从而形成各种新的不同的结构。其中,对于中心城市比较大,周围有许多卫星城市和城镇的,适合双环形,外环高压力为中心城市向心供气,直到内环,周边卫星城市和城镇也得到供气;对于中心城市比较大,中等城市比较多且分散,副中心城市距离较远的,可以采用主副环形,通过高压或者超高压主环,将各个重要的城市联系起来,在中心城市建立副环管网,沿线城镇进行气化,并向外延伸辐射供气;对于中游输气管道一侧,并且在供气的覆盖区域存在两个分输站的,可以采用半环形,通常区域内的城镇规模大致相同;对于区域内中心有气源点,并且四周有不同数量的分散城镇的,可以采用放射形;对于区域内有中心城市,并且由于地形等自然因素,只能从其他地区接气的,可以采用环枝形。天然气区域管网的结构形状多样,需要根据不同的供气负荷分布、气源点以及实际的自然情况合理选择。

    天然气区域管网比天然气管道的布局规划更加复杂,没有街道可以依附,并且不能简单地进行两两相连。天然气管网建设中,区域管网是一种新的工程概念,相关的规划布局理论还没有出现。在总结经验的基础上,区域管网有以下几种主要的布局方法。在管道两点法的基础上形成了中点法,这是一种简单的枝状布局方法。中点法是首先连接距离起点最远的两点,然后将中点作为最远点,连接新的最远两点,再取中点,反复操作,最后连接起点,得到一次中点连接。连接一次中点连线的两条相邻点的中点,形成新的中点连线,反复操作,当基本成直线,然后依据节点位置,连接最近的节点,形成主管线,其他节点垂直相连,形成支管线,最终形成枝状管网布局。中点法的特点是主管线最短,金属消耗最低,沿线流量尽量在主管线上集中,在主管线上可以对各支管线进行控制。但是如果区域布局比较复杂,则不适合采用中点法。向起点方向以最大梯度汇流的方法为汇流法,这一方法可以得到每个节点的最短路径,但同时产生的环线也比较多。如果需要构成枝状,则需要借助其他条件,删除环线中的某些构成环,因此有较多的断环方案?;懔鞣ㄓ糜诮诘悴欢嗟那榭?,获取可供分析的数个方案更加便捷,有利于更好地决策。筛选法是先将区域所有用气组团节点化,然后根据可行路径,将所有节点和气源点连接成网,对比选择最优管路。这种方法适用于非圆形区域节点不多的情况。当前使用最多的布局方法是专家经验法,根据权威专家、当地专家的经验,主观决策优化布局。

    (二)区域管网设计体系的构成

    天然气区域管网的设计体系主要包括工作体系、行政体系、法规体系。工作体系是设计文件编制体系和设计成果审查体系。行政体系要依附现有的设计行政体系,横向行政体系为国土、工商、规划、消防、环保等,纵向行政体系为工程建设设计主管。法规体系为天然气输气设计和城镇燃气设计相关的法律法规等。设计活动要依据法律法规进行,以设计标准为指导。在设计技术内容方面,要完成确认供气规模、确定区域管网系统压力级别、落实区域管道管位、管网线路工程设计、管网工艺、特殊工程等其他设计任务,要在项目审批获准、主体落实、资金落实等要求符合规定的基础上进行。

    (三)区域管网流动理论

    区域管网设计建设要科学合理,依据的主要理论包括安全理论、管材强度理论、流动理论、优化理论等。流动力学、流动输配管网等基础理论是区域管网最基本的流动理论。在天然气区域管网设计中,需要结合流动特性和相关条件,建立符合区域管网的方程,进行相关数据的计算。任何管网都是由简单的管路或者管道构成的,因此不仅要明确基本的管道流动理论,还要明确复杂的管路组成理论。天然气区域管网有环状、枝状等各种结构,都可以划分成简单的串联或者并联形式,帮助计算复杂的管道运动参数。天然气区域管网的流量是呈周期变化的,会出现周期性的存留和释放,在工程实践中,需要结合管道流动储气理论,进行合理的储气设计。配压是配气管道的重要标志,城镇天然气管网中的输气管网压力级别比较简单,与天然气输气管网类似。通常不允许用户在配气管网上设置压缩机增压供燃气器具,以防止影响配气管网。城镇天然气输气管网对配压的要求不高,但需要符合各类设备的需求。

    (四)优化城镇天然气管网系统设计

    天然气管道工程建设比较特殊,投资巨大,而且建成后改建或者扩建都不容易,因此要做好前期的计算和设计等工作。在城镇天然气管网的优化布局中,需要合理优选气源节点和布局,采用混合编程技术和软件工程理论等开发优化系统、设置基本参数,创建城镇天然气管网布局图。要科学决策,选择最优方案,评估预测城镇天然气管网系统的工程投资。城镇天然气管网优化系统由多部分组成,包括设置参数、创建管网、优化设计、计算等。通过管网分析计算和绘图的一体化,为天然气管网建设提供参考。

    四 建设天然气储气库

    (一)国外的建设经验

    天然气管道的储存能力差,需要利用储存装置对天然气进行储存,建立战略储备,全球天然气用气大国相继建立了相当规模的天然气战略储备量。综合考虑极端天气、自然灾害等情况,天然气的储备天数需要在30天到45天之间。美国是天然气生产国,也是天然气消费大国,其天然气处于净出口状态。美国的天然气储备主要是生产储备,用于应对紧急事件和季节调峰,以保证供气的安全稳定。地下储气库是美国主要的天然气储备装置,其次是液态天然气,现有气田还没有被纳入战略储备。地下储气库包括盐穴、含水层、枯竭油气藏,其中以枯竭油气藏为主。美国的天然气储备体制是以公司为主体进行储气库的建设、运营等,利用市场机制进行储备。在天然气地下储气库的建设管理中,美国对经济评价、环境?;?、市场需求等比较关注,并且政府严格控制地下储气费率。美国相关的法律法规比较完善,许多法律法规中都有关于地下储气库要求的规定。美国国家环境?;ぞ旨喙艿叵麓⑵獾幕繁N侍?、安全问题等。俄罗斯是全球第一大天然气生产国,同时也是全球第二大天然气消费国,其天然气的主要储备方式是地下储气库。俄罗斯的地下储气库主要分布在天然气消费区。从20世纪50年代开始,俄罗斯就进行了地下储气库建设,地下储气库的原有投资是苏联的直接财政划拨,现在由俄罗斯天然气工业股份公司(Gazprom)管理与拥有地下储气库和供气系统。俄罗斯在储气基础设施建设时期并没有明确提出战略储备的概念,但实际上已经有战略储备的作用。英国的天然气储备以地下储气库为主,以液态天然气为辅,天然气以生产储备为主,用于应对紧急事件和季节调峰。英国政府认为英国的战略储备是大陆架气田。英国主要的地下储气库类型是枯竭油气藏,其他还有盐穴,由公司管理运营地下储气库。英国对盐穴储气库有专门的法规规定,提出了管线安全规范、井场和操作规范等。

    (二)国内加强建设和管理

    建设天然气储气库对于保障下游用户的调峰需求有重要的意义。全球的天然气储气库主要分布在北美和欧盟地区,中国的天然气储气库建设相对不足。在天然气生产和消费大国中,对天然气上下游一体化工程的总体规划通常将地下储气库建设作为重要的一部分。中国地下储气库起步较晚,远远落后于发达国家。要解决天然气供应中的调峰问题、应急安全供应问题,中国需要加强天然气储气库建设,将储气库作为国家天然气战略储备,优化管道运行,与管网、LNG终端形成网络。在中原油田或者胜利油田,可以建设河南、山东地区的调峰储气库。对华北储气库群要进行扩容建设。在长江三角洲地区,要寻找含水层,建设地下储气库。要在东北的辽河油田和大庆油田进行构造筛选,选择合适的地区建设地下储气库。注重京津地下储气库、西气东输沿线、东北地下储气库的改扩建,为进口管道天然气建设配套的地下储气库。中国还没有形成天然气战略储备的具体方案,随着对进口天然气依赖程度的加深,中国需要建立天然气战略储备,以提高能源安全。

    五 扩建LNG进口配套设施

    (一)统筹规划,扩建LNG接收站

    20世纪50年代,加拿大开始向美国出口管道天然气,60年代,各国开始以液态天然气的方式开展天然气贸易,液态天然气国际贸易迅速发展。天然气主要出口国包括俄罗斯、加拿大、荷兰、挪威等,天然气主要进口国包括德国、法国、印度、中国、韩国、日本等。近年来,LNG贸易发展迅速,卡塔尔依然是世界上最大的LNG出口国。中国天然气勘探经过起步、积累、快速增长阶段,天然气储量已进入高峰增长期,天然气开发取得长足进步,产量大幅提升,但同时天然气消费量也快速增加,国内资源并不能满足消费需求。随着城市环保要求的提升以及天然气利用产业政策的出台,发电用气、工业燃气、城市燃气等天然气用量越来越多。中国是能源消费大国,随着全面小康社会建设的推进以及经济的快速持续发展,天然气的需求量将不断增加,供需矛盾将更加明显,中国需要采用进口的方式缓解用气需求。要加快进口天然气相关基础设施的建设。中国进口天然气工作已经有十多年的时间,中国第一个进口LNG接收站在2006年建成投产,位于广东深圳,2007年LNG进口量已经达到38.7×108立方米。未来LNG进口规模将不断增加,LNG接收站建设也要不断发展。随着中国LNG需求量的增加,LNG接收站不断建设,配套设施需求不断增多,要保障充足的资金投入,用于相关设施的建设,鼓励民营资本和外资进入。要统筹规划,合理布局,防止过量浪费资源,或者基础设施不配套。要保证施工的技术和质量,满足进口需求。在沿海地区选择合适地址,建设LNG接收站,促进LNG和管道天然气协调发展。

    (二)建设LNG中继站

    LNG有特殊的理化特性,必须通过槽运、低温常压储罐储存,相比于气态天然气,LNG有更强的储存优势。设备投资的经济性是影响LNG站建设的主要因素,LNG站建设的投资成本高,并且工艺要求比较高,后期也需要较高的维修成本。因此,中国可以参考日本的建设方式,建立LNG中继站,依托管网,以LNG储罐为基础,完善相关配套设施,建立综合性天然气产业链的LNG站,提高LNG站的运行效率,提升LNG站的经济性和实用性,开拓LNG产业。LNG中继站以LNG储存装置为核心,配套相关设施,是一个完整的LNG产业系统,目的是增加区域天然气的调峰能力以及天然气的储存能力,最大限度地利用LNG的理化特性。LNG中继站不同于LNG卫星站。LNG卫星站有气化、接收两大功能,相当于小型的气化站和接收站,用于需要使用清洁能源的特殊厂家,或者输气管线不能到达的中小城镇。一些城市通过LNG卫星站提高其天然气应急储备能力。LNG卫星站是一个单纯的物流平台,由运输供应、气化处理、输送、分配、卸货等环节组成。LNG卫星站前期需要大量的资金投入,有些区域不具备管网接入条件,会用LNG卫星站代替管网,但是其与管网不连接,不能保证天然气的战略安全。LNG中继站以天然气管网为基础,可以建设配套基础设施,提高综合效益,带动区域内天然气和LNG的发展。

    在LNG中继站的选址上,需要考虑多方面的因素,包括对下游用户的调峰能力、天然气的战略储备作用,以及管网的重要节点位置。中国常规天然气主要集中在北方和西北地区,大型LNG接收站主要在沿海地区。建设LNG中继站,可以与气源保持一定的距离,避免浪费。LNG中继站的气源是管道天然气,需要建设冷热能配套设施。LNG中继站应该靠近用气区域,比如工业区上游、城市,但是要与人口密集的城市保持一定的距离,并且避免在上风口选址。LNG中继站可以适当靠近工业区。LNG中继站必须与管网相连,主要考虑终端用户的位置,不一定要与联络线、省市级的管网相连。LNG中继站需要配套建设液化天然气厂,对连接的管网要有一定的选择,要选择管线的中间位置,或者储气能力强并且保压的环网。LNG中继站要在管网重要节点的下游,注重相关基础设施的建设,主要是冷热能配套设施,比如冰库、热电厂建设等。

    LNG中继站的储存规模要与战略储备相配合,可以参考世界各国天然气的储备基数。中国天然气储备主要是沿海LNG接收站、地下储气库、天然气管网,这些项目在建设中有严格的地质条件限制,无法覆盖经济不发达地区,应该辅助以LNG中继站为核心的LNG卫星站。储罐的罐容是单个LNG中继站规模的核心,选择罐容要依据区域内LNG储备能力的要求、下游应急调峰能力的需求、周边LNG产业的市场需求,以及LNG冷热能利用的需求。

    LNG中继站气源组织包括管道气液化、槽运。天然气管道中的天然气是LNG中继站液化气的主要来源,液化后的天然气进入LNG储罐中。目前液化技术已经成熟,液化天然气厂也有了一定规模,因此在液化过程中不存在技术障碍。另外,LNG中继站也可以通过槽运的方式直接接收LNG。LNG槽运分为三种:小型内河运输船、铁路槽车和槽车,这三种方式的运输效率和距离各不相同,各有优势和劣势。公路运输能够在各种区域通行,不受限制,不需要依托河流或者铁路网,但是距离短,装载量不高,投资成本相对比较高。如果有铁路槽运、内河运输,常使用公路槽运作为补充。铁路槽运的运输量相对较大,经济性和安全性好,但是受限制性比较强,需要临近铁路,而且要求上下游对接,铁路运输难度大,使用很少。公路槽运类似于铁路槽运,都是无动力设备系统,通过卸料软管将LNG卸车,利用槽车的升压器形成气压差,卸入LNG储罐。LNG内河运输船灵活,运量大,并且经济性好,主要从沿海LNG接收站转运,但是对选址有要求,需要有河流条件。LNG中小型内河运输船在码头停泊,码头的回气臂、卸料臂连接船上的管道,通过船上的输送泵输送LNG到接收站的储罐。

    LNG中继站的核心设备是LNG储存装置,由一整套设备组成,LNG储存装置包括LNG空温式气化器、储罐、储罐增压器、控制系统、安全系统、卸车增压器、BOG设备等。其中,BOG设备、储罐、LNG空温式气化器是比较核心的装置。要根据地理环境和LNG中继站的自身情况,选择合适的储罐,通常采用典型全封闭维护系统、立式子母罐。立式子母罐可以隔离储存不同来源的LNG,防止出现气液翻滚。在解决了气液翻滚问题的情况下,典型全封闭维护系统主要适合大型LNG接收站。中小型LNG中继站的气化器有两种:水浴式气化器、空温式气化器,大型LNG中继站采用水浴式气化器,空温式气化器相对来说能力有限。要根据实际情况,综合换热利用。完整的LNG中继站储存装置由槽运输送来LNG,卸到LNG储罐中,使用LNG储罐自增压系统升压,排放到气化器气化,经过调压、计量加臭装置进入天然气管网,根据使用需要向外输送。

    (三)加大资源采购力度

    中国LNG建设和经营中存在不少问题:对LNG冷能的利用不够,直销市场小,在没有形成亚洲的期货交易市场价格前,需要加大对北美LNG资源的采购力度,通过购买北美与气价直接相关的LNG资源,改变与油价挂钩的定价方式,完善天然气定价机制,促进天然气市场的发展。北美地区的LNG资源主要参考美国的期货交易中心价格,比亚洲市场的价格低很多,竞争力比较强。受各种因素影响,中国在北美地区采购LNG资源受到限制,当然也有其他曲线方式可以获得资源,但需要企业积极探索。

    (四)打造LNG海外资源生产基地

    天然气行业投资巨大,即使是发达国家,最紧缺的仍是资金投入。中国要抓住机遇,积极进入天然气上游产业,加强基础设施建设,获得有竞争力的资源。中国三大国有石油公司在国外一些国家开展了LNG生产基地的相关工作,通过控股或者参股的方式取得了价格优势。俄罗斯对欧洲的天然气出口不太顺利,同时还面临打破垄断的挑战。LNG出口垄断的取消有一定的可能性,是进入天然气上游开发的良好契机,中国要积极完善天然气基础设施建设,参与上游市场。通过建立LNG海外资源生产基地,加强国际天然气基础设施建设,有利于解决LNG接收站中的资源价格问题。

    六 鼓励投资,加大政策支持力度

    (一)加大资金投入

    天然气基础设施建设需要大量的资金,单纯依靠国家筹集并不现实,要扩大融资渠道,吸收民间资本和外资,鼓励其进入天然气基础设施建设中。实施透明稳定的能源定价机制,吸引外资和民间资本进入。政府可以通过长期低息贷款或者无息贷款支持天然气的发展,尤其是在基础设施建设初期,帮助弥补纯粹价格规制的不足。完善金融体制,支持天然气行业的发展。不管是天然气管道建设,还是LNG调峰工程建设,都需要巨大的资金投入,政府要根据国家相关制度,鼓励地方贴息或者通过其他方式对承建企业进行补助,允许相关企业募股集资,开拓融资渠道。要加强天然气管理,完善管理机制,明确在经济结构调整中基础设施建设是重点,通过政府投资带动社会投资、企业投资,吸引更多的社会资本投入天然气基础设施建设领域。要调节利益机制,降低投资门槛,促进各个领域的基础设施建设。国家要明确天然气的定位,制定发展天然气的战略,引导天然气行业各环节的发展。要制定相关的实施细则,提高政策法规的可操作性,支持融资渠道的多元化,包括政府贴息、专项建设基金、国债资金等,以支持天然气基础设施建设。为了加大基础设施建设的投资力度,可以制定合理的税费优惠政策以及土地政策,解决在天然气基础设施建设过程中出现的拆迁、征地等问题。

    (二)政府合理参与、积极支持,发挥行业作用

    天然气是特殊商品,完善的网络即基础设施关系着市场的开发,基础设施越完善,越有利于天然气市场的培育?;∩枋┑慕ㄉ枨榭鼍龆诵幸档姆⒄顾俣?。天然气基础设施投入很大,需要大量资金,并且考虑到最终的售价影响着市场的开发,因此投资回报率不会太高,投资回收期也比较长,会带来投资风险?;∩枋┚哂芯眯约肮婺>锰匦?,有自然垄断特性,但是如果要实现范围和规模的经济性,就容易形成垄断;如果要充分的市场竞争,就可能失去规模效应。在此环境下,市场竞争机制与规模和范围的经济性存在明显的矛盾。一个行业发展的关键是在初期能够保证有大量的资金进行基础设施建设,随着行业发展达到一定的规模,在保持良好的市场竞争的同时,还要能够实现规模效应。欧盟各国的天然气市场比较成熟,把握了天然气行业的发展特点,因此在天然气市场的发展中,欧盟各国结合自身的实际情况,把握重点领域,在不同阶段采取不同的措施,并且对政府的参与方式和程度比较谨慎。在天然气发展全过程中,欧盟各国合理选择管制方式,协调市场开发程度、基础设施建设以及市场准入政策,取得了良好的成果。在天然气市场开发、基础设施建设过程中,政府如何参与、采取怎样的方式参与是关键,而并不是要考虑政府是否应该参与的问题。天然气在能源结构中优势明显,未来发展潜力巨大,中国已经将其列为21世纪重要的发展能源之一。要了解当前的宏观环境,把握天然气行业的特点和发展状态,制定合理的措施和手段,积极支持天然气行业的发展,促进天然气基础设施建设,为天然气的发展提供基础保障。

    另外,要积极发挥天然气行业协会的作用,进行行业内部的沟通协商,促进行业自律,关注在天然气基础设施建设过程中遇到的问题,鼓励研究开发新技术,积极解决遇到的问题,约束和规范天然气行业的相关行为,解决在基础设施建设中存在的矛盾。在欧盟天然气市场的发展中,欧洲长输公司行业协会发挥着积极的作用,值得中国借鉴。目前中国天然气行业在快速发展中,各产业链环节存在尖锐的矛盾,政府部门行业管理职能弱化和多头管理并存,通过行业协会,可以对不同主体的利益关系进行调整,为天然气基础设施建设营造良好的环境,同时也可以减轻政府的压力。行业协会以其独有的优势,能够加强国内外技术、学术等的交流,引进国外先进的技术和管理经验,为中国天然气基础设施建设提供有效的借鉴。行业协会是企业之间、企业与政府之间、企业与消费者之间的桥梁,要充分发挥行业协会的作用。

    (三)加快相关法律体系的构建

    中国天然气行业的法律体系还不完整,缺乏天然气专门法,不能严格规范自然性垄断经营等行为,对基础设施建设也缺乏法律保障。中国天然气行业当前的法律体系是在国家垄断体制的框架下形成的,已与新的市场环境严重不符,不能适应当前的发展需要。天然气相关立法的滞后使投资的风险增加,影响了民间资本的进入及基础设施建设,阻碍了天然气市场的发展。在天然气市场中,要加快行业法律的完善,引导天然气行业各个环节的良性发展,使中国天然气行业在起步阶段能够进入科学的轨道。要以市场化为原则,建立公平、完整、透明的法律规则框架,为天然气市场基础设施建设提供法律保障。市场经济是法制经济,必须重视立法,引入市场机制,打破垄断。政府要加强监督,防止垄断扩大。要建立公平稳定的监管框架,建立现代管制机构,分离政府的政策制定职能和监管职能。要正确处理城市配气系统的两种关系:作为地方公用事业的一部分以及作为天然气产业链的一部分。在相关政策中,要注重城市配气领域的规范和引导,由中央政府制定法规政策,由地方政府进行监管。

    在天然气相关法律中,还要兼顾消费者和经营者的利益,维护双方的权利。在天然气行业发展初期,要?;ね蹲收叩幕?,使其能够加大对天然气基础设施建设的投入。英国在发现北海气田后建立了公司以及监管体系,以保证天然气行业的发展。其他国家也有类似的经验。国外的经验表明,只有完善的基础设施条件以及充足的市场需求,才能鼓励竞争,开放天然气市场准入,促进天然气行业不断发展。美国曾在20世纪50年制定法规,限制井口价格,这影响了天然气生产商的积极性,出现了天然气需求的盲目膨胀,导致供需失衡,供应严重不足,不利于天然气行业的发展。中国天然气发展处于初期,天然气基础设施建设还不完善,为了加强基础设施建设,要保证上游企业和中游企业的积极性。

    七 加强技术保障和监管

    (一)重视技术保障

    在天然气基础设施建设中,要注重技术保障措施的完善,保证建设的质量。提高天然气管道设计技术,充分利用遥感测绘技术。世界上长运输管道系统制作的工艺流程基本一致。技术水平主要体现在自动化要求、设计方法、效率、能耗、工艺设备性能等方面。合理利用遥感测绘技术和管道设计技术,能够提高设计精度,节约设计时间。要重视天然气管道运行和管理技术,提高压气站压缩机组的效率,降低管道阻力的损失,采取低温输气、保持输气系统优化运行等措施,降低能耗。选用优质的管道材料进行基础设施建设,提升基础工业水平,提高制管技术和质量。管材的选择关系着输气管道的安全以及输气管道的效益,中国相关企业需要进一步提高技术,满足长运输管道的需求。在现代油气管道中,自动化和通信系统发挥着重要的作用,关系着管道的安全,要重视自动化和通信系统建设。全球主要油气生产国中,采用站场预制组装化施工已经比较普遍。当前,输气管道压缩机站的施工技术、??榛杓品⒄寡杆?,已经广泛应用于国外的燃气轮机-压缩机站中。中国需要进一步深化发展,积极采用先进技术,加强基础设施建设。

    (二)加快标准化体系建设

    促进天然气行业可持续发展,需要加快天然气标准化体系建设,规范天然气基础设施建设和运营。中国的天然气标准化体系严重不足,分散在燃气分类体系中,缺乏统一性和整体性,而且以输配系统为主,并不全面。天然气行业的环境?;?、健康安全、技术规范等标准也严重缺失。当前,中国面临着多种气源同时并网供应的格局,缺乏统一的规范和协调,气源互换问题突出,需要寻求有效的解决方法。要制定天然气标准化体系,规范多气源并网技术标准,为气源联网提供基础依据。同时要注重环保标准、安全标准、技术标准等的制定,以减少意外事故。

    (三)加强基础设施运行监管

    天然气行业的基础设施有垄断特性,包括储气库、管道、LNG接收终端。中国天然气生产企业主要是中海油、中石化、中石油,企业之间也存在激烈的竞争。在天然气管道方面,中石油具有较强的垄断性,限制了其他企业对天然气管道的使用,容易造成资源浪费。从整体上看,要有独立的天然气基础设施运营公司,对天然气基础设施运行进行有效的监管,集中资源,发挥规模效益的优势。

    (四)完善安全运行机制

    天然气在输送过程中完全处于封闭状态,长输天然气压力大、输送量大,天然气的采气、净化、运输等各个环节联系紧密,每个环节都要保证安全运行。在天然气基础设施建设中,要考虑安全隐患,在考虑经济效益的同时,也要保障天然气的安全输送。部分地区的天然气管道使用时间已经比较长,事故多发,需要及时修整,排除安全隐患。天然气钢制管道都是深埋在地下,土壤环境复杂,管道会被腐蚀。管道内外壁受到腐蚀可能出现管道穿孔,导致天然气泄漏,要加强长输管道的防腐技术,避免由于天然气泄漏出现严重的环境污染、火灾等。要加强对防腐材料的研究,学习国外的先进技术,结合中国的实际情况,进行合理改造。要明确安全责任主体,管道安全运行的第一责任人是管道运营企业,管道运营企业要承担保障天然气安全供应的责任。相关部门要做好监督管理,各管道运营企业要实施安全联防制度,加强技术交流和沟通,加大安全监测投入。要建立长效安全监管机制,完善相应的法律法规。为了避免安全隐患,要对长距离输送管道定期进行检测。相关部门要制定严格的检测制度,注重安全评估、远程监控、寿命预测和防护研究等。要建立完善的管道应急抢修系统,提高抢修效率及基础设施的安全性,减少事故损害。

    标签: 天然气基础设施 管输网络 天然气区域管网 天然气储气库 LNG进口配套设施

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