天然氣在消費過程中,存在冬季多夏季少、白天多晚上少的用氣規(guī)律,這就需要專門的儲氣設(shè)備對天然氣進行調(diào)峰。國內(nèi)外天然氣調(diào)峰方式主要有以下兒種:地下儲氣庫調(diào)峰、液化天然氣調(diào)峰、液化石油氣調(diào)峰、油氣田調(diào)峰、管道調(diào)峰等。
地下儲氣庫調(diào)峰
地下儲氣庫是長輸管道的配套工程,當(dāng)長輸管道維護、檢修時,儲氣庫就能應(yīng)急供氣。而據(jù)市場消費需求,儲氣庫也能滿足年、季節(jié)及日調(diào)峰的需求,甚至用于企業(yè)及國家的戰(zhàn)略用氣。地下儲氣庫一般分為枯竭油氣藏型地下儲氣庫、含水層地下儲氣庫和鹽穴地下儲氣庫三種類型。
枯竭油氣藏地下儲氣庫
是指利用油氣田原有的生產(chǎn)井和建庫時增加的氣井進行儲氣的儲氣庫。該類儲氣庫是世界上使用最廣泛、運行最久的一種儲氣庫,具有建庫周期短、投資和運行費用低的特點,我國華北地下儲氣庫、遼河地下儲氣庫、呼圖壁地下儲氣庫、中原油田地下儲氣庫等屬于該類型儲氣庫。
含水層地下儲氣庫
就是人為地將天然氣注入到地下臺適的含水層中而形成的人工氣藏。這類儲氣庫具有構(gòu)造完整、鉆井完井一狄到位的優(yōu)點,但缺點是氣水界面較難控制,投資較大,建庫周期較長,風(fēng)險也不小。目前我國還沒有該類型地下儲氣庫。
鹽穴地下儲氣庫
是利用地下較厚的鹽層或鹽丘,采用人工方式在鹽層或鹽丘中制造洞穴形成儲存空間來存儲天然氣。鹽穴儲氣庫具有構(gòu)造完整、夾層少、厚度大、物性好、結(jié)構(gòu)堅實、非滲透性好的優(yōu)點。中石油江蘇金壇儲氣庫是目前中國國內(nèi)最大的鹽穴儲氣庫。
LNG的特點是溫度低,約零下165℃,1立方LNG可以氣化成600立方天然氣。常見LNG調(diào)峰方式主要有以下幾種:
終端儲罐調(diào)峰方式
該種調(diào)峰方式適用于在LNG消費高峰期間,從全球LNG市場上進口LNG現(xiàn)貨,用以補充LNG長期合同簽訂量和短期天然氣消費高峰之間的差距。我國已建LNG接收終端有深圳LNG接收站、唐山LNG接收站、大連LNG接收站、天津LNG接收站、上海LNG接收站和江蘇LNG接收站等。
LNG液化站調(diào)峰方式
該調(diào)峰方式一般從管道中取氣,將其液化儲存,在天然氣需求高峰時,將LNG再氣化并送回管道,這種儲氣方式適用于對調(diào)峰需求較大的大城市進行調(diào)峰。我國已在新疆、青海、甘肅、山西、四川等地建設(shè)LNG調(diào)峰站約50個。
小型LNG氣化調(diào)峰方式。采用LNG衛(wèi)星站的方式進行供氣和調(diào)峰,這種方式適用于對中小城市的調(diào)峰,主要分布在我國東部沿海距離LNG接收站較近的地區(qū)。
液化石油氣(LPG)調(diào)峰
LPG主要來源于油田和煉廠,通過管道或罐車將LPG輸送到附近城市,夏天儲存冬季使用。該調(diào)峰方式需要采用專門設(shè)備和措施,將丙烷和空氣摻混,使其華白指數(shù)(華白指數(shù)是表示熱負荷的參數(shù)。具有相同華白指數(shù)的不同燃氣成份在相同的燃燒壓力下,能釋放出相同的熱負荷)與管道中的天然氣華白指數(shù)相近,才可供調(diào)峰用。其缺點是氣態(tài)丙垸比空氣重,一旦發(fā)生泄漏,若沉積在地面不容易擴散。液化石油氣儲備調(diào)峰方式適用于距離油田和大型煉廠比較近的城市。
油氣田調(diào)峰
油氣田調(diào)峰就是利用管道富余的輸氣能力,通過增大產(chǎn)氣量來滿足下游的用氣需求。該種調(diào)峰類型必須耍滿足兩大前提:一是管道必須具有足夠的富余能力;二是上游具備足夠的產(chǎn)能儲備。在下游調(diào)峰氣量不大時,可利用油氣出本身的產(chǎn)能儲備和生產(chǎn)井的余量進行調(diào)節(jié)。當(dāng)下游調(diào)峰需求過大時,采用這種方式會導(dǎo)致上游和管道的固定投資過大,輸氣系統(tǒng)效率變低,從而降低整個系統(tǒng)的效益。
管道調(diào)峰
管道調(diào)峰主要包括管道末端調(diào)峰、管束調(diào)峰和城市高壓管網(wǎng)調(diào)峰三種類型。輸氣管道末端是指最后一座壓氣站到城市門站之間的營段。末殷起點、終點壓力的變化決定輸氣管道末 段的儲氣能力。采用該方式進行調(diào)峰,運行壓力耍高于球罐,埋地較安全,建造費用低。但采用末端儲氣容量較小,主要適用于城市晝夜或小時調(diào)蜂用。
管束儲氣是將一組或幾組鋼管埋在地下,利用氣體的可壓縮性及其高壓下和理想氣體的偏差進行儲氣。管束儲氣運行壓力較高,坦在地下較安全,但儲氣量較小,占地面積較大,壓縮機站和減壓裝置的建設(shè)投資和操作費用較高。管束儲氣主要用作城市配氣系統(tǒng)晝夜調(diào)峰。
利用城市高壓管網(wǎng)儲氣與長輸管道末端儲氣原理相似。城市高壓營網(wǎng)比長輸管道末段更接近用戶,因此能夠及時快捷地響應(yīng)用氣的渡動。采用高壓管網(wǎng)儲氣的單位儲氣投資和耗鋼量比建在地上的金屬儲罐少,而且操作、管理和維護黼對比較簡單。
存在的問題
隨著我國經(jīng)濟增長速度的加快,天然氣需求量也在陜速增加,對天然氣的調(diào)峰需求也隨之增長,但在調(diào)峰過程中仍然存在一些問題需要解決。調(diào)峰儲氣設(shè)備不足。據(jù)有關(guān)專家預(yù)測2015年我國天然氣調(diào)峰需求量約為150億方,根據(jù)我國相關(guān)規(guī)劃,2015年可建儲氣設(shè)備約為100億方,還存在50億方的缺口。
儲氣庫建庫選址難、建設(shè)周期長、摯底氣量大。我國天然氣調(diào)峰方式以地下儲氣庫調(diào)峰為主,約占總調(diào)峰量的60%左右,但是地下儲氣庫對地質(zhì)條件要求較高,選址較為困難;鹽穴地下儲氣庫建設(shè)周期較長,如金壇地下儲氣庫從開始建設(shè)到運營需要十幾年的時間;另外,地下儲氣庫墊底氣置較大,建設(shè)2億方設(shè)計氣量,需要約1億方天然氣墊底。
進口LNG價格非常高。根據(jù)目前我國LNG接收站LNG進口價格,多數(shù)在4元,方左右,而國內(nèi)天然氣價格在2元,方左右,存在LNG進口越多,虧損越大的問題,為提高高峰能力增加了困難。
建議國家相關(guān)部門制定調(diào)峰天然氣收費辦法,既能有效控制用氣高峰期天然氣的需求量,叉能提高供氣企業(yè)的積極性,加快調(diào)峰設(shè)施的建設(shè)進度,保障凋峰用氣的供應(yīng)。(林燕紅 于靜 中國石油集團海洋工程有限公司)
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