建設(shè)中國(guó)天然氣調(diào)峰儲(chǔ)備與應(yīng)急系統(tǒng)的建議

摘 要

摘要：天然氣調(diào)峰儲(chǔ)備與應(yīng)急系統(tǒng)是天然氣工業(yè)體系中的一個(gè)重要組成部分。隨著中國(guó)天然氣市場(chǎng)的快速發(fā)展，用氣規(guī)模的不斷提高，迫切需要形成與之相適應(yīng)的天然氣調(diào)峰儲(chǔ)備應(yīng)急系統(tǒng)。
摘要：天然氣調(diào)峰儲(chǔ)備與應(yīng)急系統(tǒng)是天然氣工業(yè)體系中的一個(gè)重要組成部分。隨著中國(guó)天然氣市場(chǎng)的快速發(fā)展，用氣規(guī)模的不斷提高，迫切需要形成與之相適應(yīng)的天然氣調(diào)峰儲(chǔ)備應(yīng)急系統(tǒng)。為此借鑒國(guó)內(nèi)外天然氣調(diào)峰應(yīng)急儲(chǔ)備系統(tǒng)的已有經(jīng)驗(yàn)，提出了建設(shè)中國(guó)天然氣調(diào)峰儲(chǔ)備應(yīng)急系統(tǒng)的建議，指出了建立中國(guó)天然氣調(diào)峰儲(chǔ)備應(yīng)急系統(tǒng)需要做好的幾項(xiàng)工作：建立調(diào)峰儲(chǔ)備樞紐、建設(shè)區(qū)域儲(chǔ)備調(diào)峰中心、做好氣田資源性儲(chǔ)備、促進(jìn)儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)多樣化、理順儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)投資價(jià)格體系、倡導(dǎo)儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)投資主體的多元化等。這些工作的開(kāi)展實(shí)施，有利于促進(jìn)天然氣調(diào)峰儲(chǔ)備應(yīng)急系統(tǒng)的建立，有利于中國(guó)天然氣業(yè)務(wù)的均衡快速發(fā)展。
關(guān)鍵詞：儲(chǔ)氣庫(kù)；調(diào)峰；應(yīng)急供氣；建議
1 建設(shè)中國(guó)天然氣調(diào)峰儲(chǔ)備應(yīng)急系統(tǒng)的必要性
1.1 快速膨脹的天然氣市場(chǎng)需求需要與之匹配的調(diào)峰儲(chǔ)備與應(yīng)急系統(tǒng)
隨著中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)清潔能源的需求迅速增長(zhǎng)，天然氣作為高效的清潔能源，在中國(guó)一次能源消費(fèi)中的比例也將不斷增加。“十五”期間，中國(guó)天然氣年消費(fèi)增長(zhǎng)達(dá)到了13%[1]。中國(guó)天然氣勘探開(kāi)發(fā)在近幾年也取得了快速發(fā)展，天然氣產(chǎn)量迅速增加，2007年中國(guó)天然氣產(chǎn)量達(dá)700×108m3。盡管如此，天然氣供需矛盾依然突出，根據(jù)預(yù)測(cè)，到2010年中國(guó)天然氣年需求量將達(dá)1000×108m3，2020年年需求量將達(dá)到2000×108m3。如此巨大的天然氣消費(fèi)量，如果沒(méi)有相應(yīng)的儲(chǔ)備和應(yīng)急保障供氣體系，若發(fā)生類似2008年中國(guó)南方大面積雪災(zāi)等自然災(zāi)害或短時(shí)間的供氣障礙，其影響的范圍之廣、對(duì)人民生活的影響之大將是難以想象的。根據(jù)歐美等天然氣利用較為發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)，一般建立工作氣量占天然氣總消費(fèi)量20%的儲(chǔ)氣庫(kù)作為調(diào)峰和應(yīng)急保障供氣的主要手段。而在局部地區(qū)，北京地區(qū)近幾年調(diào)峰經(jīng)驗(yàn)表明，大張坨地下儲(chǔ)氣庫(kù)的調(diào)峰氣量已經(jīng)占該地區(qū)天然氣用量的30%，儲(chǔ)氣庫(kù)在該地區(qū)的調(diào)峰和應(yīng)急供氣中發(fā)揮了不可替代的作用。
1.2 資源與市場(chǎng)的分離決定了調(diào)峰儲(chǔ)備與應(yīng)急系統(tǒng)的不可替代性
從1990年開(kāi)始，中國(guó)天然氣儲(chǔ)量進(jìn)入了快速增長(zhǎng)階段，到2006年，我國(guó)已經(jīng)累計(jì)探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量6.69×1012m3，累計(jì)探明天然氣可采儲(chǔ)量3.78×1012m3，剩余天然氣可采儲(chǔ)量3.00×1012m3[2]。但是從目前情況來(lái)看，我國(guó)的天然氣資源分配很不均衡，天然氣資源主要分布在中西部地區(qū)的塔里木盆地、柴達(dá)木盆地、四川盆地和鄂爾多斯盆地。上述陸上四大盆地的天然氣產(chǎn)量要占全國(guó)天然氣產(chǎn)量的80%以上。而目前我國(guó)的天然氣消費(fèi)市場(chǎng)主要集中在東部地區(qū)(珠江三角洲、長(zhǎng)江三角洲、京津地區(qū)以及中國(guó)東北地區(qū)等)。這種資源與市場(chǎng)的隔離加大了管道建設(shè)的長(zhǎng)度和難度。根據(jù)俄羅斯等國(guó)的經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)管道長(zhǎng)度超過(guò)200km時(shí)，下游用戶附近就必須建設(shè)相應(yīng)的儲(chǔ)氣庫(kù)系統(tǒng)以應(yīng)對(duì)調(diào)峰和應(yīng)急需要。我國(guó)西氣東輸一線管道距離長(zhǎng)達(dá)4000km，陜京一線、二線、忠武線、川氣東輸干線距離均在1000km以上，正在建設(shè)的西氣東輸二線國(guó)內(nèi)外管道總長(zhǎng)更是長(zhǎng)達(dá)9000km。所有這些自西向東的長(zhǎng)輸管道沿途或多或少經(jīng)過(guò)了不同類型的復(fù)雜地質(zhì)地貌和人口密集區(qū)，自然或人為的災(zāi)難均有可能對(duì)長(zhǎng)輸管道安全平穩(wěn)供氣造成威脅。一旦造成局部供氣中斷，用戶市場(chǎng)附近的調(diào)峰儲(chǔ)備與應(yīng)急系統(tǒng)將會(huì)發(fā)揮不可替代的保障作用。
除應(yīng)急保障外，利用儲(chǔ)氣庫(kù)調(diào)峰系統(tǒng)還可以提高長(zhǎng)輸管道的運(yùn)行效率。根據(jù)陜京輸氣管線幾年來(lái)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)建設(shè)在大港油田的6座儲(chǔ)氣庫(kù)的調(diào)節(jié)，不僅保證了京津地區(qū)的安全平穩(wěn)供氣，將陜京輸氣管道系統(tǒng)的日供氣量由1000×104m3提高到3000×104m3，而且使陜京線的輸氣能力提高了約14%，大大提高了管道的輸氣效率。
1.3 對(duì)進(jìn)口天然氣的依賴加大了調(diào)峰儲(chǔ)備與應(yīng)急系統(tǒng)的需求
中國(guó)天然氣資源雖然較為豐富，但是還不能完全滿足中國(guó)天然氣市場(chǎng)的消費(fèi)需求。根據(jù)預(yù)測(cè)，到2010年及2020年，中國(guó)天然氣年消費(fèi)量將分別達(dá)到1000×108m3和2000×108m3，而同期國(guó)內(nèi)天然氣產(chǎn)量?jī)H為800×108m3和1200×108m3，因此需要引進(jìn)國(guó)外天然氣作為補(bǔ)充，到2020年，進(jìn)口天然氣將達(dá)到總消費(fèi)量的40%。中國(guó)引進(jìn)天然氣的國(guó)家、地區(qū)主要為中亞和俄羅斯。西氣東輸二線年進(jìn)口天然氣量為300×108m3，境內(nèi)外管道總長(zhǎng)度分別超過(guò)3000km和8000km，今后如果從俄羅斯或中亞進(jìn)口天然氣，管道長(zhǎng)度也將為幾千公里。如此巨大的天然氣對(duì)外依存度和長(zhǎng)距離的輸氣管道工程，必然需要一個(gè)與之匹配的可以充分保障安全和平穩(wěn)供氣的調(diào)峰應(yīng)急保障系統(tǒng)。
2 建設(shè)中國(guó)天然氣調(diào)峰應(yīng)急儲(chǔ)備系統(tǒng)的實(shí)施建議
2.1 在國(guó)內(nèi)建設(shè)三大管網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)峰應(yīng)急樞紐
中國(guó)地域遼闊，幅員廣大，天然氣消費(fèi)需求迅速增長(zhǎng)，根據(jù)《天然氣管網(wǎng)布局及“十一五”發(fā)展規(guī)劃》，在“十一五”期間，我國(guó)基本形成覆蓋全國(guó)的天然氣基干管網(wǎng)，到2010年我國(guó)天然氣管道總長(zhǎng)度將達(dá)到4.4×104km。在天然氣消費(fèi)領(lǐng)域，城市燃?xì)鈱⒄紦?jù)較大的比例，冬季高峰用氣量不斷增大，峰谷差不斷擴(kuò)大[3]。由于中國(guó)長(zhǎng)輸天然氣骨干管網(wǎng)基本形成，也就具備了利用不同管道進(jìn)行天然氣調(diào)配和平衡的能力，在某條管線出現(xiàn)事故狀態(tài)下，其他管道可以進(jìn)行應(yīng)急供氣。但由于各條管道運(yùn)行壓力和輸量的不同，同時(shí)考慮下游用戶用氣峰谷差異，完全依賴管道進(jìn)行調(diào)節(jié)是不現(xiàn)實(shí)的，需要通過(guò)建立全局性的儲(chǔ)氣應(yīng)急樞紐系統(tǒng)解決上述問(wèn)題。針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)用戶和管道的情況，建議在華北京津地區(qū)、中部的河南和湖北地區(qū)、西南的四川地區(qū)分別建立儲(chǔ)氣調(diào)峰應(yīng)急樞紐系統(tǒng)。其中華北地區(qū)利用京津附近的華北油田和大港油田的儲(chǔ)氣庫(kù)系統(tǒng)及多條輸氣干線和聯(lián)絡(luò)線，實(shí)現(xiàn)華北地區(qū)的調(diào)峰應(yīng)急，并做到保障華北、輻射東北和華東的目的；中部地區(qū)利用西氣東輸一線、二線等輸氣干線，配合建設(shè)河南和湖北地區(qū)的地下儲(chǔ)氣庫(kù)群，保障中部地區(qū)的調(diào)峰，同時(shí)可以兼顧華東、支持華南；西南地區(qū)以四川地區(qū)為主，利用四川氣田和地下儲(chǔ)氣庫(kù)群，保障西南，支持華南。以上述三大樞紐為載體，將西部的資源與東部的下游市場(chǎng)更好地銜接起來(lái)。
2.2 分層次建設(shè)多個(gè)區(qū)域性調(diào)峰儲(chǔ)備中心
調(diào)峰樞紐的建設(shè)目的主要是更加緊密地銜接市場(chǎng)，但從大范圍考慮整體調(diào)峰應(yīng)急的需要，僅僅依靠三大儲(chǔ)氣庫(kù)調(diào)峰樞紐的建設(shè)，還遠(yuǎn)不能滿足不同地區(qū)的調(diào)峰需要。在用戶附近的下游地區(qū)，還主要依靠局部地區(qū)的區(qū)域性調(diào)峰中心來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)峰和應(yīng)急的需要。因此應(yīng)根據(jù)下游用戶的不同地域特征和峰谷差異，建立適合本區(qū)域的調(diào)峰中心。根據(jù)未來(lái)的市場(chǎng)發(fā)育情況，建議在東北地區(qū)、山東半島、長(zhǎng)江三角洲、江西湖南、珠江三角洲等用戶密集區(qū)建設(shè)區(qū)域性調(diào)峰中心，以滿足本地區(qū)天然氣調(diào)峰應(yīng)急的需要，并與三大調(diào)峰樞紐共同構(gòu)成中國(guó)天然氣調(diào)峰儲(chǔ)備應(yīng)急系統(tǒng)。
2.3 加強(qiáng)多種方式的儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)
調(diào)峰儲(chǔ)備應(yīng)急系統(tǒng)的建設(shè)，重點(diǎn)是儲(chǔ)氣設(shè)施的建設(shè)，地下儲(chǔ)氣庫(kù)是調(diào)峰和應(yīng)急系統(tǒng)的關(guān)鍵。根據(jù)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，天然氣儲(chǔ)氣庫(kù)年工作氣規(guī)?；旧舷喈?dāng)于年消費(fèi)量的15%～25%[4]，其中美國(guó)約17%，俄羅斯約15%，德國(guó)22%，法國(guó)30%。因此中國(guó)天然氣調(diào)峰儲(chǔ)備應(yīng)急系統(tǒng)按2020年2000×108m3的消費(fèi)量計(jì)算，儲(chǔ)氣庫(kù)工作氣規(guī)模應(yīng)該在400×108m3左右?？紤]到中國(guó)天然氣較高的對(duì)外依存度，適當(dāng)提高儲(chǔ)氣庫(kù)工作氣規(guī)模，總量應(yīng)該在500×108m3左右。
儲(chǔ)氣庫(kù)的方式多種多樣，主要包括地下和地上兩種。地下儲(chǔ)氣庫(kù)包括枯竭油氣藏型儲(chǔ)氣庫(kù)、含水層儲(chǔ)氣庫(kù)、鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)和礦坑儲(chǔ)氣庫(kù)，地上儲(chǔ)氣庫(kù)主要包括地面儲(chǔ)罐、LNG等，也可以將部分城市管網(wǎng)包括在其中。地下儲(chǔ)氣庫(kù)的建設(shè)成本較低，儲(chǔ)存量大，技術(shù)成熟，已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)廣泛采用，是儲(chǔ)氣調(diào)峰的主要措施。而地面儲(chǔ)氣庫(kù)由于建設(shè)成本高、儲(chǔ)存量小，一般可作為日調(diào)峰的手段，也是儲(chǔ)氣調(diào)峰不可缺少的一個(gè)組成部分。LNG介于地下儲(chǔ)氣庫(kù)和地面儲(chǔ)罐兩者之間，具有儲(chǔ)存量大的特點(diǎn)，LNG一般作為氣源使用，如果僅作為儲(chǔ)氣庫(kù)使用，其運(yùn)行和建設(shè)成本巨大，把LNG作為供氣源，部分能力預(yù)留作為儲(chǔ)氣調(diào)峰使用較為合理。
根據(jù)中國(guó)的地質(zhì)條件，在能夠利用枯竭油氣藏、含水層和鹽穴的地區(qū)，應(yīng)盡量建設(shè)成本較低的地下儲(chǔ)氣庫(kù)，尤其在中國(guó)的華北、東北、華中、西南地區(qū)，主要考慮建設(shè)地下儲(chǔ)氣庫(kù)。同時(shí)也充分考慮在沿海地區(qū)利用LNG進(jìn)行儲(chǔ)氣和調(diào)峰，在長(zhǎng)江三角洲、珠江三角洲、浙江和福建的沿海地區(qū)，在建設(shè)LNG接收站的同時(shí)，應(yīng)充分考慮后期調(diào)峰的需要，使之具有雙重功能。另外，在需要進(jìn)行日調(diào)峰的地方，可以建設(shè)城市管網(wǎng)儲(chǔ)氣庫(kù)、規(guī)模較小的儲(chǔ)氣罐等，滿足日常需要。通過(guò)地下儲(chǔ)氣庫(kù)、LNG、地上儲(chǔ)罐等多種類型儲(chǔ)氣庫(kù)調(diào)峰設(shè)施的建設(shè)，最終在國(guó)內(nèi)形成以地下儲(chǔ)氣庫(kù)為主、LNG為輔、城市管網(wǎng)和氣罐為零星補(bǔ)充的、具有多重調(diào)峰和應(yīng)急功能的儲(chǔ)氣系統(tǒng)。
2.4 提前考慮氣田資源性儲(chǔ)備
一個(gè)對(duì)國(guó)外油氣資源依存度較高的國(guó)家，油氣安全供給保障除了需要有一個(gè)良好的外部環(huán)境外，國(guó)內(nèi)油氣資源的保障也極其重要，正因?yàn)槿绱耍?jīng)濟(jì)合作組織國(guó)家在20世紀(jì)60～70年代就開(kāi)始建立石油戰(zhàn)略儲(chǔ)備，近年來(lái)，對(duì)天然氣戰(zhàn)略儲(chǔ)備的要求也越來(lái)越高。我國(guó)目前雖然也在建設(shè)石油戰(zhàn)略儲(chǔ)備，但天然氣的戰(zhàn)略儲(chǔ)備也應(yīng)未雨綢繆，提前考慮，以應(yīng)對(duì)未來(lái)我國(guó)不斷擴(kuò)大的對(duì)外天然氣依存度。我國(guó)實(shí)施天然氣戰(zhàn)略儲(chǔ)備不僅需要建設(shè)較多的天然氣儲(chǔ)氣庫(kù)以滿足天然氣儲(chǔ)備的需要，同時(shí)也應(yīng)積極考慮我國(guó)自己的天然氣田資源儲(chǔ)備，在外部國(guó)際環(huán)境較好的情況下，優(yōu)先利用國(guó)外的天然氣資源，而在階段性國(guó)際環(huán)境惡化，利用國(guó)外天然氣資源有困難的情況下，利用自己的天然氣資源儲(chǔ)備，不僅有利于應(yīng)對(duì)天然氣供應(yīng)的短缺，同時(shí)也有利于加大對(duì)外天然氣合作的主動(dòng)權(quán)。
我國(guó)主要的天然氣資源在西部地區(qū)，今后該地區(qū)是中國(guó)天然氣儲(chǔ)量產(chǎn)量增長(zhǎng)的主要地區(qū)，這些地區(qū)在加大天然氣勘探開(kāi)發(fā)的同時(shí)，應(yīng)重新做好國(guó)內(nèi)資源的定位。提前做好部分資源保護(hù)[5]，在局部地區(qū)適當(dāng)保護(hù)或控制氣田的開(kāi)發(fā)速度，保護(hù)氣田資源，有條件的情況下，可以將部分氣田轉(zhuǎn)化為規(guī)模較大的地下儲(chǔ)氣庫(kù)，有利于大規(guī)模儲(chǔ)存天然氣，形成中國(guó)自己的天然氣戰(zhàn)略儲(chǔ)備，與中國(guó)的儲(chǔ)氣調(diào)峰樞紐和各級(jí)天然氣調(diào)峰儲(chǔ)備中心相結(jié)合，形成中國(guó)天然氣戰(zhàn)略儲(chǔ)備系統(tǒng)。
2.5 理順調(diào)峰氣價(jià)等投資價(jià)格體系
根據(jù)目前的投資價(jià)格體系，地下儲(chǔ)氣庫(kù)等儲(chǔ)氣設(shè)施目前是作為管道或城市管網(wǎng)配套的部分，其建設(shè)投資納入整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)的投資。在價(jià)格制定方面沒(méi)有區(qū)別對(duì)待不同用戶調(diào)峰需要，未考慮調(diào)峰氣價(jià)，而是采用統(tǒng)一的定價(jià)辦法，這在一定程度上使儲(chǔ)氣庫(kù)的投資不能得到合理的回報(bào)，既抑制了天然氣供應(yīng)商對(duì)儲(chǔ)氣設(shè)施投資的意愿，也沒(méi)有合理刺激下游用戶采取有效手段平衡用氣峰谷差。因此，隨著天然氣市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大和儲(chǔ)氣調(diào)峰需要的、不斷增長(zhǎng)，形成合理的天然氣定價(jià)體系，特別是針對(duì)不同調(diào)峰用戶、不同的用氣階段制定不同的天然氣價(jià)格，可以使儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)投資獲得合理的回報(bào)，也有利于用戶合理平衡用氣峰谷差，抑制調(diào)峰的需要。
2.6 倡導(dǎo)調(diào)峰設(shè)施建設(shè)主體的多元化
與調(diào)峰氣價(jià)緊密結(jié)合的是儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)投資。目前我國(guó)儲(chǔ)氣庫(kù)的投資主要依賴天然氣供應(yīng)商，包括中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司和中國(guó)石油化工股份有限公司，在氣價(jià)沒(méi)有區(qū)分調(diào)峰氣價(jià)和非調(diào)峰氣價(jià)的情況下，儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)投資往往得不到有效回報(bào)。儲(chǔ)氣庫(kù)更多的是為了保障安全供氣和季節(jié)調(diào)峰，H調(diào)峰等頻繁產(chǎn)生峰谷差的用戶往往不能得到充分供氣保障。歐美等國(guó)家在儲(chǔ)氣設(shè)施建設(shè)方面提倡投資建設(shè)主體多元化，允許和鼓勵(lì)各類企業(yè)投資建設(shè)天然氣調(diào)峰儲(chǔ)備設(shè)施，儲(chǔ)氣公司可以利用峰谷氣價(jià)差獲取穩(wěn)定的投資回報(bào)，既解決了各類調(diào)峰的需要，又使天然氣的安全供氣得到進(jìn)一步的保障，這也是中國(guó)今后應(yīng)該考慮和發(fā)展的方向。
3 結(jié)束語(yǔ)
天然氣快速發(fā)展的時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨，形成與中國(guó)天然氣市場(chǎng)和管網(wǎng)相適應(yīng)的儲(chǔ)氣調(diào)峰和應(yīng)急系統(tǒng)在所必然，儲(chǔ)氣調(diào)峰和應(yīng)急系統(tǒng)的建立，將有利于天然氣上游資源、中游管道、下游用戶的緊密銜接，促進(jìn)中國(guó)天然工業(yè)快速平穩(wěn)地發(fā)展。
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(本文作者：丁國(guó)生1 梁婧2 任永勝2 趙曉飛2 冉莉娜3 1.中國(guó)石油大學(xué)(北京)；2.中國(guó)石油集團(tuán)國(guó)際事業(yè)部；3.中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院廊坊分院)