摘要:根據(jù)《北京城市總體規(guī)劃》,北京市將加大天然氣清潔能源的引進和使用力度,本文從北京市的特殊地位和未來天然氣快速發(fā)展的實際情況出發(fā),分析了北京市天然氣供應(yīng)安全保障系統(tǒng)建設(shè)必須要具備的五個條件。
關(guān)鍵詞:城市天然氣;安全供應(yīng)系統(tǒng);儲備
根據(jù)國務(wù)院批復的《北京城市總體規(guī)劃》(2004~2020),為確保北京市2008“綠色奧運”目標的實現(xiàn)和經(jīng)濟發(fā)展需要,北京將加大天然氣等清潔能源的使用力度。2008年北京天然氣需求量為50~60億立方米,2010年天然氣需求量60~70億立方米,2020年天然氣需求量120億立方米。北京市天然氣的發(fā)展,將成為北京市國民經(jīng)濟中的重要組成部分,為維系北京市的經(jīng)濟安全及能源、經(jīng)濟與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,實現(xiàn)北京市的現(xiàn)代化目標等,提供重要保障,也必將發(fā)揮極其重要的作用。
發(fā)展城市天然氣業(yè),氣源是基礎(chǔ),天然氣資源是天然氣市場發(fā)展的前提;用戶是關(guān)鍵,只有正確選擇天然氣用戶目標,才能使天然氣市場得以迅速發(fā)展;輸、配系統(tǒng)則是溝通氣源與用戶的必不可少的中間環(huán)節(jié),完善的基礎(chǔ)設(shè)施(包括長輸管線和城市供配氣管網(wǎng))是天然氣市場走向發(fā)展和成熟的主動措施。從北京市的特殊地位和未來天然氣快速發(fā)展的實際情況出發(fā),氣源如何保障供應(yīng),長輸管線能否滿足要求,城市配氣設(shè)施的建設(shè)方案,上、中、下游如何共同確保北京市長期、穩(wěn)定、安全供氣等問題已提上議事日程。此次“氣荒”己使維護北京市的供氣安全問題越來越顯得十分緊迫,凡事“預則立,不預則廢”,北京市必須建立全面的天然氣供應(yīng)安全保障體系,防患于未然,有備無患,以期全面應(yīng)對突發(fā)性供氣中斷,確保天然氣供應(yīng)的安全性、可靠性、連續(xù)性和穩(wěn)定性。
??? 天然氣行業(yè)是網(wǎng)絡(luò)依賴型行業(yè),上、中、下游互相依存發(fā)展,因此北京市天然氣供應(yīng)安全保障體系方案是一個包括多方面的系統(tǒng)工程,但以下五個條件卻是要必須具備的:
(1)氣源多元化(包括供氣企業(yè)多元化);
(2)管道輸氣系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化;
(3)儲氣庫(含戰(zhàn)略儲備)協(xié)調(diào)供需穩(wěn)定化;
(4)城市天然氣輸配系統(tǒng)建設(shè)和系統(tǒng)的應(yīng)變能力;
(5)城市天然氣需求測管理。
1 氣源多元化
為確保城市(區(qū)域)供氣的安全可靠,必須建立完善的天然氣供應(yīng)體系,而多氣源供氣是該體系的重要組成。歐洲成熟的天然氣市場至少有三種氣源,其中任何一種氣源供應(yīng)量最多不超過50%,且所有的氣源可通過公用運輸設(shè)施相連接。
北京市的天然氣目前由華北油田和陜甘寧氣田供應(yīng)。其中,中石油旗下的陜甘寧氣田的供應(yīng)量占95%左右,其余由華北油田供應(yīng)。北京寄予厚望的陜京二線,其氣源地仍是陜甘寧氣田。
而根據(jù)國外天然氣市場開發(fā)和利用的經(jīng)驗教訓,單氣源、單供應(yīng)商對單一城市(用戶)的供氣安全可靠性具有嚴重的局限性和缺陷。因為氣源無一不逐漸衰減,難以保證長期有足夠穩(wěn)定的天然氣供應(yīng);只有一個供應(yīng)商,勢必形成壟斷,使用氣方處于劣勢。在市場化越來越深入的今天,北京應(yīng)該按照市場交易原則,積極投資氣源開發(fā)建設(shè),尋求天然氣資源的控制;必須減少對單一供氣源單一供應(yīng)商的依賴,走多氣源供應(yīng)這一條路,這是保障北京市供氣安全的必由之路。
1.1 用足用好陜甘寧地區(qū)的天然氣資源
給北京供氣的長慶氣區(qū)天然氣資源分布在鄂爾多斯盆地,包括有長慶、蘇里格、榆林、長東和烏審旗五個氣田。到2002年底,長慶氣區(qū)探明、控制加預測,三級儲量總和達到21762.24×108m3,天然氣儲量基礎(chǔ)雄厚。通過控制、預測儲量和剩余資源量的轉(zhuǎn)化升級,預計未來10年多的時間具備新增探明地質(zhì)儲量8200×108m2的潛力。
到2014年,長慶氣區(qū)可具備200×108m3/a的生產(chǎn)能力,年外供182×108m3/a的商品氣量,除滿足陜京一線、周邊市場和氣田自用氣62×108m3/a外,可向陜京二線年供應(yīng)商品氣120×108m3/a。
北京應(yīng)繼續(xù)和中石油密切合作,加快陜京二線和城市輸配系統(tǒng)建設(shè),用足用好陜甘寧地區(qū)的天然氣資源,使長慶氣區(qū)成為北京市的主供氣源。
1.2 盡快引進LNG
液化天然氣(LNG)使天然氣以液態(tài)形式存在,實現(xiàn)了天然氣的液態(tài)儲運,從而使天然氣的遠洋貿(mào)易成為可能,促進了全球天然氣貿(mào)易的發(fā)展。隨著液化成本的降低,LNG的出口量以每年8%的速度增長。目前,LNG用量占全球燃氣市場的5.6%,成為多氣源供應(yīng)中的重要形式。由于LNG的產(chǎn)量不斷增加,成本不斷下降,它已經(jīng)能夠和管輸天然氣相競爭。世界范圍內(nèi),LNG供大于求,是買方市場。
對城市供氣而言,在管道供氣的同時,引進LNG,具備了天然氣另一種運輸方式的氣源,為安全可靠供氣提供了多一份保障。再其次,當前以及將來,世界能源的資源越來越緊張,現(xiàn)有條件下,盡可能利用國外資源,減少國內(nèi)資源的消耗量,是可持續(xù)發(fā)展的要求,許多國家無不如此。不僅西方發(fā)達國家廣泛使用LNG,許多發(fā)展中國家也大量進口LNG,如印度通過進口LNG,到2025年印度能源總量的28%將由天然氣供應(yīng)。
因為一立方米LNG,經(jīng)氣化可以轉(zhuǎn)變?yōu)榧s600立方米的天然氣,兩座16萬立方米的儲罐最大可儲存約1.92億立方米天然氣,所以利用LNG氣源調(diào)節(jié)靈活的特點,可以作為天然氣調(diào)峰問題的有效手段。
早在幾年前,北京曾研究過引進LNG問題,但由于當時北京天然氣用氣量不大,加上LNG成本較高,港口接收碼頭建設(shè)投資大等諸多因素,此工作進展不大。目前,中石油、中海油都在進行引進LNG研究工作,且市場目標以北京為主。北京應(yīng)高度關(guān)注,尋求多方合作,與天津、河北等省市聯(lián)合建設(shè)大型LNG接收站,盡快引進LNG,實現(xiàn)陸地、海上氣源相互補充,互為備用,提高天然氣使用的防備能力。
1.3 關(guān)注華北油田資源
華北油田位于華北平原東部,勘探面積近20km2。探區(qū)內(nèi)有天然氣資源1753×108m3左右,已探明273×108m3,探明程度僅有15.6%。到目前為止,天然氣剩余可采儲量為43.4×108m3。
華北油田距離北京市近,位置優(yōu)越,輸送距離短,供氣量雖不大,但利用十分方便。華北油田天然氣資源是北京市補充氣源,不能放棄。
1.4 重視俄羅斯天然氣資源
俄羅斯擁有世界上最豐富的天然氣資源,是名副其實的天然氣大國,儲量、產(chǎn)量、出口量、干線管道長度及天然氣公司的規(guī)模等均居世界首位。
俄羅斯天然氣資源量236.15×1012m3,主要分布在北高加索、蒂曼—伯朝拉、伏爾加—烏拉爾、西西伯利亞、東西伯利亞及遠東薩哈林六大油氣區(qū)。其中,東西伯利亞油氣區(qū)是我國規(guī)劃建設(shè)滿洲里—沈陽—北京主干管道的供氣源。根據(jù)中俄雙方初步分析確定,中國每年可從滿洲里入境300×108m,商品氣,其中中國留用200×108m3/a:東北地區(qū)目標市場為120×108m3/a,另有80×108m3/a經(jīng)沈陽輸至北京,滿足環(huán)渤海地區(qū)目標市場的需求。其中北京市將留用(30~40)×108m3/a,成為長慶氣區(qū)接替氣源,滿足2020年前后北京市天然氣利用的需求。
北京在積極入主國內(nèi)天然氣資源的同時,應(yīng)大力參與國際能源開發(fā)項目,并在其中擁有發(fā)言權(quán)。
1.5 不可忽視LPG
在未引進陜甘寧天然氣以前,液化石油氣(LPG)在北京市的燃氣發(fā)展中發(fā)揮了巨大的作用,現(xiàn)在當天然氣成為城市主氣源的同時,液化石油氣仍是城區(qū)的補充氣源,而在郊區(qū)縣,液化石油氣則是燃氣的重要組成部分。目前全市LPG年消耗量約50萬噸,還有用戶120萬戶。
在未來,北京市天然氣利用即使高度普及,LPG也將因其投資少、見效快、使用靈活方便的特點應(yīng)與天然氣同步發(fā)展,特別是一些特定的市場領(lǐng)域,如車用燃料、小型餐飲業(yè)和工商業(yè)燃料等。預計2010~2020年LPG需求量在70~75萬噸/年左右,LPG與天然氣將長期共存。
2 管道輸氣系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化
所謂管道輸氣系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化,是以連接各氣源的基干管道大動脈為“紐帶”,與相關(guān)支、干線管道合縱連橫,形成縱橫交錯多氣源(多頭)的供氣網(wǎng)狀管道輸氣系統(tǒng),這是應(yīng)對突發(fā)事件,實現(xiàn)天然氣靈活調(diào)配、保障供氣安全的必備手段和唯一選擇。
我國川渝地區(qū)天然氣管網(wǎng)比較發(fā)達,輸氣管線長度占我國總管線的一半,因此市場需求增長穩(wěn)定,市場區(qū)域不斷延伸,市場開發(fā)由以產(chǎn)定銷向以銷定產(chǎn)轉(zhuǎn)變,使天然氣工業(yè)成為四川省的支柱產(chǎn)業(yè)之一。
目前乃至今后,長慶氣區(qū)向北京市供氣的基干管道主要是已建成的陜京一線和即將建成的陜京二線兩條管道。
另外,琉璃河—永清輸氣管道,是北京市夏季用氣低峰時,陜京一線向大港油田地下儲氣庫注氣的專用管道:永清一大張坨(大港分輸站)管道,是陜京一線管道在大港油田的地下儲氣庫與永清分輸站之間的連接線,可雙向輸送天然氣;永清—北京東郊門站輸氣管道,是北京冬季調(diào)峰時的專用管道;港清復線輸氣管道,是地下儲氣庫所在地的港清分輸站至永清分輸站之間的復線管道;港清分輸首站—港滄首站輸氣管道,為大港油田天然氣與地下儲氣庫在港清分輸站的連通線。通過上述5條管道,將長慶、華北、大港三氣源的資源與地下儲氣庫相連,構(gòu)成了華北地區(qū)天然氣采、輸、配為一體的局部區(qū)域管網(wǎng)。
華北油田天然氣資源進京輸氣管道有兩條:永清—北京焦化廠輸氣管道和永清—北京潘家廟輸氣管道。
北京市天然氣利用處于快速發(fā)展期,管道輸氣系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)還不夠完善,還沒有和國內(nèi)其他天然氣管線聯(lián)網(wǎng)。隨著天然氣儲量和產(chǎn)量的快速增長及進口天然氣的實施,我國天然氣管道建設(shè)迎來了新的發(fā)展時期。西氣東輸管道工程建設(shè),澀寧蘭管道工程建成投產(chǎn),以及陜京二線管道工程,忠武線管道工程、冀寧線等管道工程的啟動和進口天然氣管道工程前期工作取得積極進展,拉開了21世紀中國干線輸氣管道工程規(guī)劃建設(shè)的序幕。
管道輸氣系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)主要依糧于“中游”管道輸氣公司,但北京市以參股的形式,參與了陜京一線和陜京二線的建設(shè)。隨著上述管道的實施、全國天然氣管網(wǎng)骨架雛形和環(huán)渤海地區(qū)區(qū)域管網(wǎng)的形成,北京市輸氣管網(wǎng)也將日臻完善。
因此,北京應(yīng)繼續(xù)關(guān)注輸氣管線建設(shè),采取多種形式投資可保證北京供氣安全的管網(wǎng)的建設(shè)。
3 儲氣庫協(xié)調(diào)供需穩(wěn)定化(應(yīng)急與調(diào)峰)
3.1 調(diào)峰
干線輸氣管道與北京市天然氣市場之間始終存在著管道輸氣均衡性與市場季節(jié)、晝夜、小時用氣不均衡性的固有矛盾。北京市天然氣市場采暖用氣量大,是夏季用氣量的6~7倍,加上遠離供氣源,天然氣運距和運時長,又大大加劇了這一矛盾。隨著北京市未來天然氣需求量的快速增長,市場用氣的不勻衡性矛盾將會更加突出,季節(jié)性用氣峰谷差將日益增大。
為了避免季節(jié)用氣負荷的增減而帶來的用氣量峰谷差給北京市國民經(jīng)濟發(fā)展和社會穩(wěn)定帶來不利影響,必須在距北京市較近的地區(qū),建設(shè)有效工作氣量滿足調(diào)峰要求的地下儲氣庫設(shè)施,由地下儲氣庫平衡季節(jié)不均勻用氣,這是化解這種供需矛盾、保障北京市天然氣供需平衡的有效手段。
圍繞陜京一線,在大港油田已建成大張坨地下儲氣庫、板876地下儲氣庫和板中北高點(一期)三座地下儲氣庫。其中大張坨地下儲氣庫調(diào)峰能力1000×104m3/d、板876地下儲氣庫調(diào)峰能力300×104m3/d、板中北高點(一期)地下儲氣庫調(diào)峰能力300×104m3/d。
陜京二線2005年7月建成投產(chǎn),作為陜京二線配套的二期工程板中北高點(二期)地下儲氣庫也將投入運行,最大供氣能力將達到910×104m3/d。屆時,三座地下儲氣庫的工作氣量為18.84×108m3。
按到2010年北京市用氣80億立方米、2020年北京市用氣120億立方米估算,鑒于北京市這一特殊的政治中心和環(huán)境保護的要求,北京地區(qū)的天然氣地下儲氣庫的保障程度應(yīng)占天然氣總消費量的30~40%,則北京地區(qū)的地下儲氣庫總的調(diào)峰氣量應(yīng)該在40~50億立方米,而總庫容必須達到80~100億立方米。
就是說還需要新建30億立方米調(diào)峰氣量的地下儲氣庫。由于地下儲氣庫建設(shè)工作周期很長,因此,從現(xiàn)在開始,應(yīng)著手規(guī)劃建設(shè)新的地下儲氣庫。根據(jù)中石油《陜京二線地下儲氣庫預可行性研究》的結(jié)論,陜京二線配套地下儲氣庫將優(yōu)先選擇在華北油田范圍內(nèi)。經(jīng)庫址篩選、地質(zhì)評價和方案對比,推薦了4個庫址,其中3個是華北油田的油氣藏庫址:文23氣藏、京58氣頂油藏和任11山頭,第4個是華北北部地區(qū)的風河營淺層含水結(jié)構(gòu)。井提出了滿足陜京二線調(diào)峰的最優(yōu)方案:文23氣藏和任11山頭組合建庫。對此,北京有關(guān)部門應(yīng)隨時跟蹤,了解進展情況。