王會坤 ?;?劉 明 姚 琳
(中國石化天然氣川氣東送管道分公司,湖北 武漢 430071)
川氣東送輸氣管道西起四川川東北普光首站,東至上海輸氣站,途經(jīng)6省兩個直轄市,管道系統(tǒng)總長約2 229 km,包括1條干線、1條專線和5條支線,年設(shè)計輸氣量為120×108m3。川氣東送管道目標市場主要包括川渝地區(qū)、蘇浙滬地區(qū)以及江西、安徽、湖北等省。其中2011-2112年川渝市場和蘇浙滬市場占整個用氣市場的比例分別為90.26%和87.39%。根據(jù)川氣東送目標市場意向,川渝、蘇浙滬地區(qū)用氣規(guī)模達到60%以上。如此大規(guī)模的用氣需求量,勢必會出現(xiàn)川氣東送輸氣管道的調(diào)峰和應(yīng)急供氣問題,為此,筆者擬就管道應(yīng)急調(diào)峰體系建設(shè)作一探討分析。
調(diào)峰是管道系統(tǒng)不可回避的問題,由于下游用戶的用氣季節(jié)不均勻性,用氣規(guī)模存在較大波動。常見的調(diào)峰手段包括地下儲氣庫調(diào)峰、LNG調(diào)峰、管道儲氣調(diào)峰、氣田調(diào)峰及用氣項目調(diào)峰5種[1-2]。地下儲氣庫調(diào)峰是通用的主要調(diào)峰方式,儲氣庫具有投資少、周期短等優(yōu)點;管道儲氣調(diào)峰主要是利用最后一個壓氣站到管道末端管段進行儲氣,達到調(diào)峰的作用,該方式操作靈活、快捷,但主要用于小時、日調(diào)峰,而不適用于季節(jié)性調(diào)峰。LNG調(diào)峰類似于儲氣庫調(diào)峰,但是要依賴于LNG接收終端設(shè)備,具有投資多、周期長等特點,同時運行成本較高。氣田調(diào)峰主要是依靠調(diào)節(jié)上游氣田的產(chǎn)量達到調(diào)峰的目的,但是該方式往往會對氣田設(shè)備以及氣田的科學(xué)開發(fā)產(chǎn)生影響,還會影響上游氣田的經(jīng)營成本和利稅情況,調(diào)峰能力非常有限。用氣項目主要是利用天然氣發(fā)電、化肥等工業(yè)用戶消耗多余的天然氣,該方式僅能夠消耗掉多余的天然氣,不會對其他用戶的大量需求產(chǎn)生影響。
應(yīng)急供氣問題同樣是川氣東送管道必須解決的重大問題,川氣東送管道途徑川渝、鄂西山區(qū)、鄂東平原、安徽丘陵、蘇浙滬水網(wǎng),多次穿越重大河流和地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)地段。應(yīng)急供氣手段一般包括地下儲氣庫、應(yīng)急氣源、LNG 3種。 首先儲氣庫根據(jù)地質(zhì)條件布置在管道的中、下游地區(qū),具有注采規(guī)模大、調(diào)節(jié)能力強等優(yōu)點,并且可以和儲氣庫調(diào)峰相結(jié)合。應(yīng)急氣源主要是在應(yīng)急條件下可以調(diào)配的氣源,針對川氣東送管道系統(tǒng),應(yīng)急氣源主要包括西氣東輸管道一線、二線氣源,但是該應(yīng)急方式受到其他企業(yè)用戶結(jié)構(gòu)、設(shè)備設(shè)施能力的限制。LNG應(yīng)急方式因投資多、周期長,必須要和LNG調(diào)峰結(jié)合。
根據(jù)當前市場銷售情況分析看,川氣東送供氣主要有以下特點:
1)目前川氣東送市場主要集中在上游的四川、重慶以及下游的江蘇、浙江等地區(qū)。湖北省、安徽省、江西省等中游用戶用氣水平較低,其中川渝地區(qū)約占供氣總量的40%,蘇浙滬地區(qū)約占供氣總量的50%。
2)川氣東送管道用戶集中了大量優(yōu)質(zhì)的工業(yè)用戶。主要表現(xiàn)在:① 上游川渝地區(qū)用戶主要包括四川維尼綸廠、玖源化工、建峰化工等大型的穩(wěn)定工業(yè)用戶;② 管道下游蘇浙滬地區(qū)主要是以浙江省能源公司、江蘇省天然氣公司等為代表的省級天然氣公司,主要為燃氣發(fā)電、城市燃氣以及工業(yè)用戶;③ 目前中游主要集中了部分省級天然氣公司以及少量工業(yè)用戶,用氣規(guī)模所占比重較少。
3)下游大型用戶存在著顯著的用氣性波動,主要集中在浙江省天然氣公司、江蘇省天然氣公司的大型工業(yè)用戶。江浙地區(qū)氣候較為分明,夏季具有溫度高、高溫天氣持續(xù)時間長的特點,冬季雖絕對溫度不低,但是仍需空調(diào)供暖,所以造成了冬季和夏季用氣量較多,而春秋季用氣較少。另外江浙地區(qū)工業(yè)非常發(fā)達,其中浙江省天然氣工業(yè)用戶所占比重達40%以上,江蘇省天然氣用戶比重達到60%以上,但在國慶節(jié)和春節(jié)期間大部分工業(yè)用戶停工,下游用戶尤其是江浙地區(qū)用戶的用氣量驟減,造成管道進銷差增大,加大了管道運行壓力。
4)普光首站壓力須控制。川氣東送管道上游為普光氣田,普光氣田的天然氣經(jīng)過采氣、集氣、凈化后外輸至川氣東送管道。普光氣田原料氣H2S含量高,有機硫普光凈化廠采用甲基二乙醇胺(MDEA)法吸收脫硫、三甘醇(TEG)法吸附脫水、常規(guī)克勞斯二級轉(zhuǎn)化法回收硫磺、斯科特法(SCOT)處理尾氣。根據(jù)目前運行經(jīng)驗,如果普光首站壓力過高可能會造成上游設(shè)備出現(xiàn)故障,一般須控制普光首站壓力在7.5 MPa以下。
5)川渝地區(qū)多為工業(yè)用戶,一旦工業(yè)用戶存在裝置問題,減少用氣量,普光首站壓力將會明顯上升,會對上游普光氣田的生產(chǎn)造成影響。
在實際操作中,該方式存在較大的局限性,只能用于重大節(jié)假日以及管道上游出現(xiàn)問題時的臨時性減產(chǎn),但是當下游用戶用量增加時,該方式在目前情況下不能起作用[3]。
川氣東送管道目前正在積極建設(shè)金壇和黃場儲氣庫,重點滿足季節(jié)性的調(diào)峰需求和事故工況的處理。歐美國家的儲氣庫規(guī)模較為發(fā)達,年度達到了整體用氣規(guī)模的10%~25%,甚至在特殊情況下達到30%[4]。目前川氣東送金壇儲氣庫的供氣量為7.2×108m3/a,黃場儲氣庫的設(shè)計工作氣量為2.5×108m3/a??紤]到川氣東送管道沿線用戶多為大規(guī)模工業(yè)用戶,而且沿線出現(xiàn)長時間的極端天氣的可能性比較小,按照川氣東送管道設(shè)計輸量計算,儲氣庫的總工作氣量應(yīng)達到(12~18)×108m3/a;按照目前普光氣田80×108m3的年產(chǎn)能計算,基本能夠滿足生產(chǎn)需求。
加快中國石化內(nèi)部管道系統(tǒng)的互聯(lián),川氣東送管道與榆濟管道尚未互聯(lián),目前無法實現(xiàn)中國石化內(nèi)部氣源的相互調(diào)配,因此應(yīng)盡快推進兩大氣源的互聯(lián)。另外,溫州LNG項目已經(jīng)開始運作,可以將溫州LNG氣源作為川氣東送管道的應(yīng)急調(diào)峰氣源。
除加快與西氣東輸管道一線二線互聯(lián)工程外,中國石化應(yīng)該積極推進與忠武輸氣管道以及金壇儲氣庫等項目互聯(lián)。尤其是儲氣庫項目可以租用的方式開始合作,利用中國石油已建項目實現(xiàn)中國石化與中國石油兩家企業(yè)的合作共贏。
川氣東送管道系統(tǒng)可加強與地方可調(diào)節(jié)用戶的溝通協(xié)調(diào),可在管道中下游開發(fā)部分大型工業(yè)用戶,例如將大型天然氣發(fā)電項目作為川氣東送管道的應(yīng)急調(diào)峰方式。當用戶用氣波動較大時,此類用戶實施開停車作業(yè)以實現(xiàn)削峰填谷。
1)長遠來講川氣東送管道應(yīng)構(gòu)建以儲氣庫為主、互聯(lián)互通為輔;用戶調(diào)節(jié)、價格杠桿為補充的應(yīng)急調(diào)峰體制,形成多層次、立體式應(yīng)急調(diào)峰系統(tǒng)。
2)金壇儲氣庫以及黃場儲氣庫規(guī)模適合目前的生產(chǎn)規(guī)模。短期內(nèi)應(yīng)以用戶調(diào)節(jié)、加強管理為主,并適當加快黃場儲氣庫建設(shè)進度,盡早實現(xiàn)調(diào)節(jié)功能。遠期來講,應(yīng)該增加儲氣庫總體工作氣量,選址宜在江漢油田以及江蘇油田境內(nèi)的廢棄油井為主,并可將儲氣庫擴容項目與溫州LNG等項目結(jié)合,實現(xiàn)大管道、重點項目的互聯(lián)互通互保。
3)待川氣東送管道應(yīng)急調(diào)峰解決方法搭建完畢后,可根據(jù)國家相關(guān)政策實施彈性的價格機制,例如照付不議合同,一方面可以對下游用戶有一定的約束力,另一方面可以增加管道公司的整體收入。
[1]朱紀憲,靳鳳蘭.不同天然氣調(diào)峰方式經(jīng)濟必選研究[J]. 石油規(guī)劃設(shè)計,2011,22(1):16-19.
[2]童巍.天然氣管網(wǎng)供氣系統(tǒng)的儲氣與調(diào)峰[J].油氣田地面工程,2013,32(10):137-138.
[3]徐孝軒,黃輝.川氣東送管道多層次應(yīng)急調(diào)峰體系建設(shè)[J]. 天然氣技術(shù)與經(jīng)濟,2013,7(1):64-67.
[4]丁國生,李文陽.國內(nèi)外地下儲氣庫現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 國際石油經(jīng)濟,2002(6):23-26.