重慶市天然氣氣源應(yīng)急保障系統(tǒng)

摘 要

摘要：針對重慶市的實際情況，論述了建設(shè)天然氣氣源應(yīng)急保障系統(tǒng)的重要性，提出了以LNG接收站和氣化站以及相關(guān)設(shè)施作為重慶市天然氣氣源應(yīng)急保障系統(tǒng)的建設(shè)方案。關(guān)鍵詞：天然氣供
摘要：針對重慶市的實際情況，論述了建設(shè)天然氣氣源應(yīng)急保障系統(tǒng)的重要性，提出了以LNG接收站和氣化站以及相關(guān)設(shè)施作為重慶市天然氣氣源應(yīng)急保障系統(tǒng)的建設(shè)方案。
關(guān)鍵詞：天然氣供應(yīng)；應(yīng)急儲備；應(yīng)急保障
Emergency Guarantee System for Natural Gas Source in Chongqing City
WANG Songqiu
Abstract：Based on the actual situation of Chongqing City，the importance for construction of emergency guarantee system for natural gas source is expounded，and the construction schellle of using LNG receiving station，vaporizing station and related facilities as an emergency guarantee system for natural gas source in Chongqing City is put forward.
Key words：natural gas supply；emergency reserve；emergency guarantee
1 概述
    發(fā)展城市天然氣產(chǎn)業(yè)，擴大天然氣應(yīng)用，氣源是前提。根據(jù)重慶市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展“十二五”規(guī)劃，到2015年重慶市天然氣總需求量為150×108m3/a。重慶市域內(nèi)天然氣資源豐富，重慶市是我國最早利用天然氣的地區(qū)之一。隨著以西氣東輸為標志的全國天然氣市場大發(fā)展和以忠武線建成達產(chǎn)為標志的川渝氣田外輸工程的發(fā)展，重慶市的天然氣開發(fā)與利用正在融入全國性的天然氣開發(fā)與利用。全國性天然氣市場的到來，將形成以大氣源、多氣源建設(shè)為基礎(chǔ)，通過區(qū)域管網(wǎng)建設(shè)并最終形成全國天然氣管網(wǎng)互聯(lián)互通布局的大力發(fā)展城鎮(zhèn)天然氣的新格局[1～5]。
    面對城鎮(zhèn)天然氣高速發(fā)展的態(tài)勢，作為終端市場核心的中心城市，如何保障天然氣氣源供應(yīng)已經(jīng)成為城市能源安全的重要課題[6～11]。各地的應(yīng)急保障系統(tǒng)建設(shè)也處于試驗和探索過程中[12～18]。北京市天然氣由華北油田和陜甘寧氣田(包括地下儲氣庫)供應(yīng)，在此基礎(chǔ)上做出了引進LNG的決策，實現(xiàn)陸地、海上氣源相互補充，互為備用，提高天然氣供應(yīng)的應(yīng)急儲備能力[19～20]。上海市已形成西氣東輸、東海天然氣、進口LNG、川氣東送和西氣東輸二線天然氣“五大氣源”供應(yīng)體系[21～22]。其中，進口LNG項目計劃于2012年投產(chǎn)，預計一期規(guī)模為300×104t/a。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2010年我國天然氣需求量已達到1050×108m3/a，國內(nèi)只能投供900×108m3/a，缺口近200×108m3/a；到2015年需求量達到2600×108m3/a，缺口量更大。
2 重慶市天然氣氣源應(yīng)急保障系統(tǒng)現(xiàn)狀
2.1 應(yīng)急與調(diào)峰問題突出
    2007年，國家發(fā)展和改革委員會頒布了《天然氣利用政策》，明確規(guī)定“保障穩(wěn)定供氣，天然氣供需雙方應(yīng)明確彼此在調(diào)峰和安全供氣方面所承擔的責任。國家鼓勵建設(shè)調(diào)峰設(shè)施和建立特大型城市天然氣儲備機制”。城市天然氣輸配系統(tǒng)對調(diào)峰的需求和事故工況需求都對應(yīng)急氣源依賴十分強烈[23～28]。
    重慶市主城區(qū)是天然氣利用負荷中心，距最近的規(guī)模性氣田約130km。中石油西南油氣田分公司長輸干線輸氣能力強，具備向重慶市及周邊地區(qū)提供充足的季節(jié)性調(diào)峰的能力。隨著全國天然氣一體化，為了增強西南地區(qū)主干網(wǎng)應(yīng)急能力，中石油已決定在重慶相國寺投資建設(shè)地下儲氣庫，庫容為20×108m3。該地下儲氣庫的戰(zhàn)略地位和調(diào)度級別是相當高的，但該設(shè)施的服務(wù)對象并不意味著主要針對重慶市的市場需求。
    重慶燃氣集團股份有限公司年供氣量已達20×108m3/a，用戶超過260×104戶，現(xiàn)在調(diào)峰能力達100×104m3。公司擁有全國最大的單體儲配站——頭塘儲配站，設(shè)有6臺工作壓力為0.98MPa，容積為1×104m3的球罐。對滿足日高峰用氣量，避免大面積用戶停氣，發(fā)揮了很大的作用。但到了資源量不足的用氣高峰季節(jié)，氣源單一的缺陷十分突出。
    當上游氣田和管網(wǎng)發(fā)生事故或出現(xiàn)有計劃的維修工況時，當城市管網(wǎng)出現(xiàn)事故或進行大型碰口施工作業(yè)工況時，由于事故的突發(fā)性以及有計劃的停氣作業(yè)，出現(xiàn)短時間的停氣不可避免，有時影響的范圍及用戶數(shù)量非常大，幾乎不能保證該類工況條件下對用戶的安全平穩(wěn)供氣。
2.2 現(xiàn)有應(yīng)急調(diào)峰手段效果有限
    重慶市現(xiàn)有的應(yīng)急調(diào)峰手段是通過已經(jīng)建設(shè)的天然氣高壓儲氣罐和規(guī)劃建設(shè)的高壓外環(huán)管網(wǎng)進行的。
    隨著我國城市的建設(shè)發(fā)展和城市功能的開發(fā)完善，在城市區(qū)域范圍內(nèi)建設(shè)高壓罐區(qū)，從征地、公眾安全感受等方面已存在著巨大的障礙。同時，高壓球罐造價高，安全運行管理要求嚴，成本費用居高不下，儲氣效率不高，與管網(wǎng)的連接所需條件比較復雜等也是高壓球罐不適宜作為大規(guī)模戰(zhàn)略性應(yīng)急儲氣的重要因素[29～31]。
    根據(jù)重慶市天然氣發(fā)展規(guī)劃，“十二五”期間，重慶市將建成外環(huán)高壓環(huán)網(wǎng)，工作壓力為4.5MPa，管道公稱直徑為700mm，管道長度為217km，該管道的幾何容積達到8×104m3?？梢?，重慶市高壓外環(huán)管網(wǎng)將提供相應(yīng)的高壓儲氣功能。由于利用高壓系統(tǒng)設(shè)施，氣源相同，價格相同，故無需增加投入與提價，運行管理方便。另一方面，不足之處也比較突出，管道在輸配氣的同時承擔城市調(diào)峰的氣量有限，應(yīng)急持續(xù)時間短，幾乎不能確保應(yīng)急需求。
3 重慶市天然氣氣源應(yīng)急保障系統(tǒng)建設(shè)
3.1 重慶市天然氣氣源應(yīng)急保障對象確定
    重慶市天然氣用戶種類齊全，分為工業(yè)用戶、居民用戶、商業(yè)用戶、CNG加氣站用戶等。工業(yè)用戶中化工、醫(yī)藥、輕紡、食品、機械、電子、冶金、建材、玻璃行業(yè)分布廣泛。工業(yè)與民用燃氣管網(wǎng)交織，不可完全分割。
    居民用戶關(guān)系國計民生，是保障的首要對象。商業(yè)用戶由于分布廣、用戶多、影響大，電應(yīng)充分保障。城市公交車、出租車的CNG改造達100%，關(guān)系到城市公共交通運行大局，必須全力保障。對工業(yè)用戶，視其工藝特點從技術(shù)上確定保障措施。對完全中斷供氣會造成設(shè)備報廢事故的工業(yè)用戶，提供保安用氣量；對其余工業(yè)用戶，只要不導致出現(xiàn)安全事故，從大局出發(fā)，保障程度是盡量滿足。
    因此，城市天然氣消費量中，居民、商業(yè)用戶、CNG加氣站用戶100%確保，工業(yè)用戶大致可按20%確定不可間斷供氣量。
3.2 重慶市天然氣應(yīng)急保障氣源的選擇
    應(yīng)急氣源的必備條件是：屬于現(xiàn)有氣源之外的，可獲得額外保障供應(yīng)渠道，商業(yè)貿(mào)易和經(jīng)濟性可行的新增氣量。
    液化天然氣(LNG)是一種清潔、高效的能源，可由車、船運輸，輸送距離遠、成本低，是除管輸天然氣之外的大規(guī)模氣源的首選。很多國家將LNG列為首選燃料。全球LNG的生產(chǎn)和貿(mào)易日趨活躍，以每年12%的幅度增長，已成為稀缺清潔資源，正成為世界油氣工業(yè)的新熱點。從我國天然氣發(fā)展形勢來看，天然氣資源有限，產(chǎn)量遠遠小于需求，供需缺口越來越大。LNG的特點決定了LNG發(fā)展非常迅速，是各大城市的氣源選項之一，也是應(yīng)急氣源的首選項。
    重慶市LNG應(yīng)急氣源選擇地為：四川省達州、廣安天然氣液化廠；新疆、內(nèi)蒙古等地天然氣液化廠，煤層氣液化廠；沿海LNG大型接收站等。
3.3 重慶市天然氣應(yīng)急氣源接氣點
    按城市天然氣管網(wǎng)運行情況，主要分為干管或中壓應(yīng)急接氣點，庭院管網(wǎng)或中低壓應(yīng)急接氣點，用戶系統(tǒng)應(yīng)急接氣點3種類型。
3.4 重慶市天然氣氣源應(yīng)急保障天數(shù)確定
    按照重慶市氣源狀況、調(diào)峰儲備能力、各類負荷數(shù)量和特征，重慶市確定的應(yīng)急保障天數(shù)不少于7d，滿足城市天然氣安全保障供應(yīng)的基本目標。僅對LNG應(yīng)急保障氣源進行測算，主城區(qū)及周邊的保障天數(shù)為8～9d，其余區(qū)縣為13～15d?？紤]已建成的100×104m3的調(diào)峰能力，加之外環(huán)高壓環(huán)網(wǎng)的建成投產(chǎn)，計算結(jié)果對滿足主城區(qū)應(yīng)急保障天數(shù)的需要是有富余的。
3.5 重慶市天然氣應(yīng)急氣源系統(tǒng)設(shè)施
   ① LNG接收站
   其功能是對LNG運輸車、船來氣進行接收、儲存、分裝、氣化。當需要應(yīng)急供氣時，可通過供氣管網(wǎng)和LNG運輸車向發(fā)生緊急情況的系統(tǒng)或地點供氣。
    接收站以滿足主城區(qū)核心負荷區(qū)為主，設(shè)置容積為8×104m3的LNG儲罐1座，向周邊地區(qū)輻射。由于重慶市的多中心、組團式發(fā)展格局，在主城區(qū)外，設(shè)置LNG儲罐容積為3×104m3的儲配站3座。
    ② LNG氣化站
    氣化站將LNG運輸車的LNG進行卸氣、儲存、氣化、調(diào)壓、計量、加臭，并通過管網(wǎng)向居民用戶、商業(yè)用戶、CNG加氣站和工業(yè)用戶供氣。
    氣化站建設(shè)布局與接收站相類似，以主城區(qū)為核心，由大到小，向外輻射。
4 結(jié)語
    重慶市是國內(nèi)最早利用天然氣的特大城市，經(jīng)過多年的發(fā)展，用戶數(shù)量多、種類齊全、用氣量大，供氣應(yīng)急儲備及保障能力建設(shè)任務(wù)十分繁重。無論從氣源來源的多元化，補充氣源缺口，還是從提供應(yīng)急、調(diào)峰的角度，都必須把應(yīng)急氣源保障建設(shè)提上議事日程并加緊實施。從成熟技術(shù)的角度出發(fā)，只有引進LNG作為應(yīng)急氣源，并實現(xiàn)與城市天然氣運行管網(wǎng)之間的合理銜接，按照總體規(guī)劃原則，進行選址布局，才能滿足重慶市天然氣應(yīng)急保障的需要，達到全市天然氣的安全保障供應(yīng)目標要求。
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(本文作者：王頌秋 重慶燃氣集團股份有限公司 重慶 400020)