日本LNG接收站的建設

摘 要

摘要：及時了解、吸收國內外先進的LNG接收站建設經驗，有助于推進我國正大力進行的LNG接收站建設工作。為此，詳細介紹了世界最大LNG進口國及建有最多LNG接收站的國家—&mdas
摘要：及時了解、吸收國內外先進的LNG接收站建設經驗，有助于推進我國正大力進行的LNG接收站建設工作。為此，詳細介紹了世界最大LNG進口國及建有最多LNG接收站的國家——日本的LNG接收站建設經驗，闡明其LNG接收站具有以下特點：建設較早，多采用地下罐，配有大量LNG衛(wèi)星站和管網，實行LPG和LNG兼營，建有個別的內航船LNG接收站，LNG法規(guī)完備，LNG接收站項目由保險公司和銀行等投資，燃氣公司負責LNG接收站運營，重工制造公司負責LNG接收站的設計建造，商社負責LNG資源采購。研究成果對我國有如下啟示：做好規(guī)劃建設，適當建設內航船LNG接收站、地下罐；LNG與其他能源合理配置，盡量不用來發(fā)電；引入銀行和保險公司的風險投資機制；同時加強對日本和中國臺灣省LNG接收站的調查研究和學習。
關鍵詞：LNG；日本；接收站；儲罐；組織建設；總體布局；投資體制；相關法規(guī)
1日本LNG接收站的發(fā)展過程
從20世紀60年代開始，液化天然氣(LNG)在英美兩國開始由工廠的嘗試轉向成熟，成為一種新的能源利用方式。隨著LNG大規(guī)模產業(yè)化的發(fā)展及遠洋運輸成為可能，急需能源的日本迅速加強了LNG理論的學習、技術的引進、接收站的建設，開始大規(guī)模地引進LNG。
1969年，日本首個LNG接收站——根岸接收站開始接收美國阿拉斯加LNG。幾年后日本就成為世界最大的LNG進口國，并一直保持到現在，1990年其LNG進口量曾占世界總量60%，近10a開始降低，2008年約占世界總量40%共920×108m3[1]。2007年度日本一次能源構成中，天然氣已占17.9%[2]。城市燃氣構成中LNG占87%，國產天然氣占6%，LPG占6%，其他能源占1%。目前日本進口的天然氣全部為LNG，已建接收站26個(見表1)，是世界建有最多LNG接收站的國家，另有內航船(槽船)LNG接收站5個(函館、八戶、高松、松山、筑港)、衛(wèi)星站68個[3]。
 
2 日本接收站的組織建設
    日本的LNG接收站的運營公司主要有3個：東京燃氣、大阪燃氣和東邦燃氣，主要從事LPG、LNG接收站的運營及燃氣銷售。LNG的海外采購及運輸主要由三井物產、三菱商事、伊藤忠商事等專業(yè)的商貿及礦產公司來完成。LNG接收站的施工建設、LNG輪船的制造，主要由三菱重工(MHI)、石川島播磨重工(IHI)、川崎重工(KHI)等重工制造公司來完成。其工程產業(yè)鏈為：燃氣公司負責LNG接收站的運營，專業(yè)商貿公司負責海外采購及運輸，重工制造公司負責設計施工、設備制造。
    日本LNG接收站的建設，主要的核心工程是外包給重工制造公司，但一些較小的工作多由燃氣公司自己完成。由于燃氣公司的工作包括接收站的日常運行、檢修維護，因此其本身具有一定的運行檢修維護能力，具備承擔簡單的建設和項目管理的能力，并且，隨著建設經驗的豐富和學習積累，LNG項目建設的外包工作逐步減少，直至最后過渡到幾乎全部建設工作由燃氣公司自己承擔，甚至開始獨立到海外承攬接收站的建設工程。重工制造公司則逐步專注于核心的、更高難度的設備制造，不斷產品升級。商貿公司則專注于海外貿易、礦產資源投資、遠洋運輸，專業(yè)于海外的研究。
    目前國際上LNG接收站建設所需的LNG主要設備，基本壟斷在日本的制造商手中。世界主要的LNG資源產地，均有日本公司的投資參與。
    工程上，日本LNG接收站建設受地震和海嘯影響較深。商務上，近年來，原簽訂的20a的LNG資源合同很多要到期了。無論是技術上的海外工程業(yè)務、還是商務上的LNG資源采購，今后日本都面臨著韓國、中國的競爭。但日本LNG接收站相關產業(yè)，通過運營、建造、商貿的合理組織和多年發(fā)展，具有較強的應對競爭的能力，并從國內建設開始走向國外承攬LNG工程。
    近年來，日本LNG運營、建造、商貿的公司，尤其1是重工制造等公司大量參與中國的LNG接收站建設，甚至在部分領域處于壟斷地位。主要參與內容為：LNG儲罐設計及建造，前端設計(FEED)及試車，LNG泵、氣化器、卸料臂等重要設備的提供。
3 日本典型的LNG接收站及其特點
3.1 日本典型的LNG接收站
    日本最大燃氣公司東京燃氣主要運營的LNG接收站為根岸、袖浦、扇島3大接收站，其中：根岸為日本最早的LNG接收站，袖浦為日本最大的LNG接收站，扇島則是全地下罐的LNG接收站(見圖1～3)。3大LNG接收站容量都很大，均位于東京灣、處于東京的外圍，通過管網互聯，繞經整個都市圈，并通過聯絡管道與遠方的仙臺、新溻等市的LNG接收站聯絡起來。LNG接收站還通過槽船、槽車運送LNG至未連接骨干網的LNG衛(wèi)星站(含內航船LNG接收站)，如北海道地區(qū)的函館、八戶LNG站[4～5]。
3.2 日本LNG接收站的特點
3.2.1總體布局
    日本LNG接收站在總圖布局上，其廠區(qū)及泊位大都依工程條件呈不規(guī)則形狀布置，廠區(qū)填海區(qū)不多且均為填沙，碼頭泊位往往不與岸線平行，個別采用背靠背的泊位方式。如根岸LNG接收站廠區(qū)為帶轉折的長條形，袖浦LNG接收站雖較方正但其泊位卻與岸線有一偏斜的夾角，扇島LNG接收站則通過海底隧道連接泊位，泊位成為在海灣中的一孤立平臺。2km的海管，袖浦站卸料總管最長部分達3km(中途是否中繼加壓不詳)。日本的這種依工程具體條件的不規(guī)則的布置，與西歐(如西班牙)的LNG接收站比較類似。
3.2.2儲罐概況
    日本LNG接收站的儲罐，部分為地上罐，更多的是地下罐。日本這種大量采用地下罐的情況，幾乎為世界獨有現象，其原因可能為基于地震的安全考慮。具體的罐的類型分為：地上罐、半地下(上)罐、嵌入式地下罐、全地下罐。嵌入式地下罐為頂部或少量罐體露出地面，罐內液體高度最高不超過地面；全地下罐為整個罐均處于地面下。地下罐的罐頂又分為兩種：拱頂形和平頂形。為保護環(huán)境景觀，地下罐周圍、甚至平頂地下罐的頂部，種植草木[6]。接收站除有LNG罐外，部分接收站還有LPG罐。
    日本LNG接收站總罐容有大有小，根據實際需要，最大的如袖浦，總罐容達266×104m3，小的如長崎接收站，總罐容僅3.5×104m3。內航船接收站總罐容則更小。
3.2.3配套系統(tǒng)
    LNG接收站在全國沿岸各主要區(qū)域均有分布，東京灣、大阪灣、伊勢灣、四國水道一帶較多，北海道、日本海沿岸較少，與日本經濟及城市分布大體一致。
    日本LNG接收站配套的衛(wèi)星站(含內航船接收站)較多、管網也不少。大部分LNG接收站有骨干網連接。日本認為其國土山地多，無法鋪過多的管網，因此大建衛(wèi)星站。但實際上日本的骨干網已經不少，僅東京燃氣屬下的東京灣骨干網就已形成完整的環(huán)形、長460km，且與300km外的新溻、仙臺等連在一起(管長500km)，管網總長超過50000km(2004年為47653km)，加上法定儲備天數為50d，因此供氣可靠性很高[4]。
    日本約半數的LNG接收站與發(fā)電廠相鄰而建，LNG用于發(fā)電。LNG發(fā)電量占全國發(fā)電量的27%[2]。表1日本LNG接收站一覽表中，適用法規(guī)為電氣事業(yè)法及高壓燃氣保安法的接收站，均配套有發(fā)電廠。部分LNG接收站還配套有LNG冷能利用工廠。
3.2.4投資規(guī)模
日本部分LNG接收站投資規(guī)模比較見表2。
表2 日本部分LNG接收站投資額比較表1)
名稱
罐規(guī)模2)
罐形式
投產時間
投資額3)
富津
9×4
地下式
1986年
1145
大分
8×3
地上式
1990年
820
扇島
20×1
全地下式
1998年
1700
袖師擴建
16×1
地下式
(2010年)4)
200
注：1)資料根據日本公開資料報道整理；2)罐規(guī)模：罐容量(104m3)×罐個數；3)投資額均為大約數，單位為億日元；4)投產時間為預投產時間。
    從表中可以看出，LNG接收站地下罐比地上罐投資大。LNG接收站建設投資并未隨時間推移而明顯增加。
3.2.5建設公司
    日本LNG接收站主要由燃氣公司和電力公司建設、運營。電力公司(發(fā)電廠)是LNG接收站很重要的用戶，也往往是接收站的重要股東。
    在日本，LNG往往是與LPG混合達到一定熱值后作為燃氣銷售的，燃氣公司同時運營LNG、LPG，很多LNG接收站碼頭泊位也是LNG船及LPG船通用的，LNG與LPG儲罐當然是分開的，只在最后外輸至用戶前LNG與LPG才混合。
    2008年度日本燃氣銷售約345×108m3，東京燃氣、大阪燃氣、東邦燃氣分別占36%、25%、11%，這些大型燃氣公司擁有LNG接收站；全國共有211個城市燃氣批發(fā)商(60%在關東地區(qū))，但多數沒有自己的LNG接收站，從大型燃氣公司購入LNG到LNG衛(wèi)星站。燃氣最終用途為工業(yè)用50%，商業(yè)用14%，家庭用28%，其他用途約占8%[7]。
    東京燃氣是日本最大的LNG接收及銷售公司，1885年成立，控股多個天然氣發(fā)電廠和北海道燃氣等燃氣公司，主要供應東京都市區(qū)和北海道地區(qū)。第二大燃氣公司大阪燃氣，主要供應阪神都市區(qū)，天然氣銷售收入占公司銷售收入一半以上。
    日本LNG接收站的施工、設備制造企業(yè)，與LNG運營公司有密切的聯系。如氣化器的主要兩個廠家：神戶制鋼及住友精密工業(yè)，分別是大阪燃氣和東京燃氣的合作伙伴。東京燃氣旗下的LNG接收站，氣化器全部為住友所產；大阪燃氣旗下LNG接收站的氣化器，則全部為神戶制鋼所提供。
    在日本，無論是基礎材料，還是低溫設備，直至儲罐工藝系統(tǒng)等，其設計制造能力均已達到世界先進水平。其中，一些LNG儲罐、LNG船等關鍵設備的設計制造公司如石川島播磨重工(IHI)、川崎重工(KHI)、三菱重工(MHI)等由早期的重型軍工企業(yè)發(fā)展而來，技術力量雄厚，有的重工公司擁有超過100a的海外工程歷史。
3.2.6投資體制
    日本的LNG相關的建造、施工等工程公司，多為公眾上市公司，主要股東多為銀行及保險公司。LNG接收站的建設業(yè)主或運營公司，股東同樣也主要是銀行及保險公司，如東京燃氣的十大股東，除“社員持株會”外全部為銀行、保險、信托金融機構，大阪燃氣、東邦燃氣也是如此。LNG接收站工程建設中，銀行及保險公司對項目的收益及風險性分析較早，介入工程也較深。
3.2.7相關法規(guī)
    日本LNG法規(guī)主要有：石油供需及儲備、禁止壟斷及國民生活、石油稅務及關稅、工業(yè)地理環(huán)境、運輸、安全、環(huán)境、礦業(yè)、通商及外資、節(jié)能及新能源等相關法規(guī)。最主要的有燃氣事業(yè)法、高壓燃氣保安法和電氣事業(yè)法。各法律下面再設有詳細的技術規(guī)范。
    主要供氣給發(fā)電廠的LNG接收站，適用電氣事業(yè)法；主要供氣給居民及工業(yè)的，適用燃氣事業(yè)法；既供氣民用又供氣發(fā)電的，適用高壓燃氣保安法。各LNG接收站采用法規(guī)情況見表1。
    日本LNG接收站建設由經濟產業(yè)省批準并主管，海上保安廳(警衛(wèi)隊)亦參與管理，與美國海岸警衛(wèi)隊核準海上LNG接收站的做法類似。
4 日本LNG接收站建設對中國的啟示
4.1 規(guī)劃及建設
    適當建設內航船LNG接收站；地震帶適當考慮地下罐；LNG與LPG適當配合運營；加強儲備和穩(wěn)定供應能力建設，包括：較大的LNG接收站罐容、配套建設衛(wèi)星站、調峰站、管網、槽船/槽車運輸。中國南北差異大，LNG接收站選址及設計要考慮地域特點，包括海岸線、海水水質及水溫等。完善法規(guī)體制。
4.2 資源的合理配置
    與日本不同，中國存在一定的石油、天然氣、煤炭、煤層氣、水電等資源。LNG接收站的建設布點要符合國家資源的合理配置。宜慎重對待LNG發(fā)電。日本缺乏其他資源，地震多、建設抽水蓄能電站大壩風險高，因此不宜照搬日本大量LNG發(fā)電的特點。
4.3 引入風險管理機制
    中國的LNG接收站項目，建議引入銀行和保險資金的介入和管理，改變純國有管理的單一風險承擔的方式，形成風險的利益激勵機制。同時，LNG接收站的建設周期長、風險因素多、投資大和回報率低、運營簡單，既適合也需要保險公司的介入。
4.4 加強對日本和中國臺灣省LNG接收站的調查研究
    日本LNG研究機構對世界LNG行業(yè)資料收集、研究極為深入，對中國LNG接收站的建設進展及規(guī)劃、海外資源采購、制度及未來規(guī)劃等了解已非常詳細，圖紙、數據一應俱全。日本是世界擁有最多LNG接收站和擁有幾乎最強的LNG建設能力的國家，是今后中國LNG資源采購的重要競爭對手，中國應加強對世界包括日本LNG相關信息的收集和調查研究、分析和借鑒。
    中國臺灣省的LNG接收站主體工程均由日本承建，而臺灣省的LNG建設與內地相似之處很多。臺灣LNG建設曾因儲罐泄漏發(fā)生重大糾紛。內地應加強對臺灣省LNG接收站建設經驗教訓的學習和研究。
    注：日本的統(tǒng)計年度為當年的4月份至次年的3月份；日本的內航船指僅在國內航行的船，外航船則可用于國外遠洋航行的船，內航船LNG接收站可認為是較大的衛(wèi)星站、采用內航船(槽船)運入LNG；較小的LNG衛(wèi)星站則一般采用槽車運入LNG。
參考文獻
[1] BP Statistical Review of World Energy June 2009[EB/OL].[2009-11-11].http：∥WWW.bp.com/statisticalre view.
[4] Tokyo Gas Co.，Ltd.Tokyo Gas Sodegaura Terminal[M].Tokyo：Tokyo Gas Co.，Ltd.，2007.
[5] Tokyo Gas Co.，Ltd.Tokyo Gas Ohgishima LNG Terminal[M].Tokyo：Tokyo Gas Co.，Ltd.，2007.
 
 
(本文作者：李健胡1 蕭彤2 1.廣東珠海金灣液化天然氣有限公司；2.中海石油福建天然氣有限責任公司)