田亞軍

【摘 要】LNG接收站倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)存的管理與控制，是目前人們普遍關(guān)注的問(wèn)題。基于此，本文闡述了LNG接收站的概念，介紹了LNG接收站倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)存的管理特點(diǎn)，提出管理的重點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上，建立了LNG接收站倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)存控制模型，分析該模型的控制結(jié)果，以此來(lái)制定相應(yīng)的商業(yè)計(jì)劃，確保接收站的平穩(wěn)運(yùn)營(yíng)，為相關(guān)工作人員提供技術(shù)參考。

【關(guān)鍵詞】LNG接收站；庫(kù)存管理；庫(kù)存控制

0 前言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)對(duì)天然氣的需求量也不斷上漲，但我國(guó)的天然氣資源有限，需要進(jìn)口大量的天然氣，因此，LNG接收站的建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，與此同時(shí)，LNG接收站倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)存的管理與控制，成為社會(huì)研究的熱點(diǎn)話(huà)題之一。LNG供應(yīng)鏈中的中轉(zhuǎn)站是LNG接收站，只有協(xié)調(diào)好LNG運(yùn)輸船的卸貨量與LNG儲(chǔ)罐之間的關(guān)系，才能夠有效避免接收站遇到超貨與缺貨情況的發(fā)生。

1 LNG接收站概念

LNG接收站，指的是液化天然氣接收站，它是一種能夠儲(chǔ)存并運(yùn)輸液化天然氣的裝置。LNG接收站由兩大部分組成，分別為：LNG碼頭、LNG儲(chǔ)罐區(qū)。利用LNG冷能，能夠有效降低冷污染，同時(shí)還可以提高冷能的利用效率。目前，LNG冷能運(yùn)用的領(lǐng)域比較廣，工作人員可以按照輸送天然氣的條件，選用科學(xué)的膨脹以及燃機(jī)方法，利用LNG生產(chǎn)電能。在LNG接收站附近建造低溫冷庫(kù)，可以借助LNG的冷能，對(duì)食品進(jìn)行冷凍處理，保證食品的質(zhì)量。由于LNG冷能具有低溫干燥的特點(diǎn)，所以它還可直接應(yīng)用于食品、藥品行業(yè)，除此之外，還可以利用LNG的冷能使二氧化碳液化，分離空氣，進(jìn)行液氬、液氧、液氮的制造工作。由于天然氣屬于清潔能源的一種，現(xiàn)階段又提倡經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，因此，絕大多數(shù)國(guó)家都選用LNG作為理想燃料，天然氣得到人們的廣泛關(guān)注，在此基礎(chǔ)上，LNG接收站倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)存的管理與控制工作成為了研究熱點(diǎn)。

2 LNG接收站倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)存的管理

零下162℃是LNG的儲(chǔ)存溫度，所以對(duì)于儲(chǔ)存與運(yùn)輸LNG工作來(lái)說(shuō)，它具有嚴(yán)格的參數(shù)要求，與物流儲(chǔ)存庫(kù)中的其他物品相比，LNG具有一些獨(dú)特的性質(zhì)，在以下幾方面表現(xiàn)的最為明顯：進(jìn)行LNG貿(mào)易時(shí)必須遵守國(guó)際貿(mào)易合同、運(yùn)輸LNG的貨船有固定的船型、LNG在運(yùn)輸至碼頭后，不可直接補(bǔ)充庫(kù)存等等。

2.1 LNG貿(mào)易方式

LNG貿(mào)易方式主要有兩種，一種是離岸價(jià)方式，另一種是目的港船上交貨方式，其中，離岸價(jià)貿(mào)易方式簡(jiǎn)稱(chēng)為FOB貿(mào)易方式，另一種貿(mào)易方式簡(jiǎn)稱(chēng)為DES貿(mào)易方式。

在FOB貿(mào)易方式中，買(mǎi)方與賣(mài)方依據(jù)LNG的離岸進(jìn)行交易，負(fù)責(zé)選用LNG運(yùn)輸船運(yùn)送LNG的是買(mǎi)方，賣(mài)方只需按照合同要求，將LNG裝入買(mǎi)方提供的運(yùn)輸船，在LNG成功裝到運(yùn)輸船之后，一切風(fēng)險(xiǎn)全部由買(mǎi)方承擔(dān)。賣(mài)方在這個(gè)過(guò)程中，負(fù)責(zé)領(lǐng)取出口許可證，并承擔(dān)LNG上船前的一切風(fēng)險(xiǎn)與費(fèi)用。DES貿(mào)易方式與FOB貿(mào)易方式中買(mǎi)賣(mài)雙方負(fù)責(zé)的工作以及承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)相同。在FOB貿(mào)易方式中，LNG運(yùn)輸船的裝貨量是LNG接收站的訂貨量，而在DES貿(mào)易方式中，運(yùn)輸船的卸貨量是LNG接收站的訂貨值。因此，我們可以看出，運(yùn)輸方式不同的情況下，LNG的運(yùn)輸費(fèi)用也各不相同，進(jìn)而會(huì)對(duì)LNG接收站中的管理與控制目標(biāo)函數(shù)造成直接影響。在由賣(mài)方負(fù)責(zé)運(yùn)輸LNG時(shí)，LNG期望總成本僅包括訂貨、庫(kù)存與卸貨成本；當(dāng)買(mǎi)方租船運(yùn)輸LNG時(shí)，期望總成本中還包括租船的傭金；當(dāng)買(mǎi)方使用造船的方式運(yùn)輸LNG時(shí)，期望總成本不僅包括燃料的成本，還包括保養(yǎng)運(yùn)輸船的費(fèi)用，所以為了有效對(duì)LNG接收站倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)存進(jìn)行管理與控制，有必要建立針對(duì)性的庫(kù)存控制模型。

2.2 LNG貿(mào)易運(yùn)輸船

在天然氣貿(mào)易中，運(yùn)輸船是最主要的設(shè)備，通常情況下，對(duì)于哪些無(wú)法利用管道完成天然傳送的貿(mào)易來(lái)說(shuō)，常常會(huì)利用傳播，將天然氣以LNG的形式進(jìn)行運(yùn)輸。自從1959年，第一艘LNG運(yùn)輸船得以應(yīng)用后，LNG船隊(duì)的規(guī)模不斷擴(kuò)大。雖然近年來(lái)，船舶技術(shù)的不斷發(fā)展提高了運(yùn)輸船的承載量，能夠使運(yùn)輸成本得到降低，但截至到目前，投入使用的LNG運(yùn)輸船容量大多在13.8×104與27×104之間。建造LNG運(yùn)輸船，需要耗費(fèi)大量的資金，因此LNG運(yùn)輸?shù)某杀据^高，只有將LNG運(yùn)輸船裝滿(mǎn)，才可以提高資金的利用率，也就是說(shuō)，LNG運(yùn)輸船的容量，會(huì)影響LNG接收站單次的訂貨量[1]。

3 LNG接收站倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)存控制分析

3.1 LNG接收站倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)存控制模型

3.1.1 基于靜動(dòng)不確定策略的控制模型

靜動(dòng)不確定策略在計(jì)劃時(shí)段前確定每期訂貨點(diǎn)，并將每期訂貨量作為變量，實(shí)現(xiàn)上期需求后，確定下期訂貨量。LNG貿(mào)易遵循照付不議購(gòu)銷(xiāo)模式，要求在提交年度的訂貨計(jì)劃時(shí)，確定下年每期訂貨點(diǎn)、訂貨量，不允許對(duì)訂貨量進(jìn)行大幅度調(diào)整?；陟o動(dòng)不確定策略對(duì)原模型進(jìn)行改進(jìn)，每期需求實(shí)現(xiàn)后，不可以調(diào)整下期訂貨點(diǎn)、訂貨量。長(zhǎng)期貿(mào)易合同對(duì)LNG接收站的要求是至少提前1～3個(gè)月，向資源地提交下年年度訂貨計(jì)劃。即LNG接收站訂貨計(jì)劃是以年為單位劃分的計(jì)劃時(shí)間段，為制定年度最優(yōu)計(jì)劃，需要提前確定下年訂貨量及到貨時(shí)間。從年度訂貨計(jì)劃庫(kù)存關(guān)系出發(fā)，如果第t天到第t+1天庫(kù)存持有LNG，就會(huì)產(chǎn)生維持成本，將其單位庫(kù)存維持成本定義為ht，將單位缺貨成本定義為πt，將單位超貨成本定義為δt，制定最優(yōu)訂貨計(jì)劃后，生成訂單。這樣一來(lái)，LNG資源地會(huì)在規(guī)定訂貨點(diǎn)發(fā)貨，經(jīng)過(guò)固定訂貨提前期后到貨，并將訂貨量Q立即存入，完成庫(kù)存補(bǔ)充。無(wú)論提交的年度訂貨計(jì)劃訂貨量使多少，其固定成本均為kt，除此之外，還包含可變訂貨成本，由總訂貨量決定。建立此類(lèi)型控制模型主要分為三個(gè)步驟：（1）模型建立；（2）模型求解；（3）制定年度最優(yōu)訂貨計(jì)劃。

3.1.2 基于滾動(dòng)計(jì)劃的控制模型

上述基于不確定策略建立的LNG接收站庫(kù)存控制模型只適用于制定需求實(shí)現(xiàn)前的年度最優(yōu)訂貨計(jì)劃。而在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，LNG接收站在實(shí)現(xiàn)下雨市場(chǎng)需求后，要用實(shí)際庫(kù)存量對(duì)之前的預(yù)測(cè)值進(jìn)行更新，并對(duì)未實(shí)現(xiàn)部分進(jìn)行再次預(yù)測(cè)。在此過(guò)程中，需要對(duì)接收站的缺貨、超貨情況進(jìn)行判斷，并計(jì)算出缺貨量或超貨量。從第一天運(yùn)營(yíng)開(kāi)始計(jì)算，在每天運(yùn)營(yíng)結(jié)束時(shí)對(duì)庫(kù)存量進(jìn)行預(yù)測(cè)。將第t天的實(shí)際庫(kù)存量定義為Rt，并利用Rt對(duì)原預(yù)測(cè)第t天庫(kù)存量It進(jìn)行更新，按訂貨計(jì)劃在Rt的基礎(chǔ)上，對(duì)t天后的剩余庫(kù)存量進(jìn)行重新預(yù)測(cè)。如果原來(lái)的年度最優(yōu)訂貨計(jì)劃t+1∈Ψ，表示第t+1天不能實(shí)現(xiàn)LNG到貨，則第t+1+天坤存量預(yù)測(cè)值為Rt-ft+1，否則t+1∈Γ，可以實(shí)現(xiàn)到貨。在可以到貨的情況下，第t+1天庫(kù)存量預(yù)測(cè)值為Rt-ft+1+Q。此時(shí)對(duì)（t+1，365）時(shí)間段內(nèi)的庫(kù)存量進(jìn)行再次預(yù)測(cè)，i∈[t+1，365]，第i天庫(kù)存量預(yù)測(cè)值為L(zhǎng)i。如果原來(lái)的年度最優(yōu)訂貨計(jì)劃i∈Ψ，則第i天不能到貨，此時(shí)Li若小于最小庫(kù)存水平，要及時(shí)補(bǔ)貨，防止缺貨。如果i∈Γ，則第i天能到貨，此時(shí)Li若大于最大庫(kù)存水平，則第i天會(huì)超貨，應(yīng)增加外輸量，防止超貨。通過(guò)分析（t+1，365）時(shí)間段內(nèi)的LNG接收站是否會(huì)發(fā)生缺貨、超貨現(xiàn)象，并建立缺貨和超貨的時(shí)間點(diǎn)集合，可以有效提升LNG接受站庫(kù)存控制的科學(xué)性和有效性[2]。

3.2 LNG接收站倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)存控制結(jié)果

渤海某LNG接收站應(yīng)用了用了上述模型，通過(guò)分析庫(kù)存量可知，在2014年，此LNG接收站的庫(kù)存量均處于最大庫(kù)存水平與最小庫(kù)存水平之間，而且對(duì)庫(kù)存量的控制也在安全庫(kù)水平之上，有效降低了LNG接收出現(xiàn)超貨以及缺貨現(xiàn)象的發(fā)生，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，通過(guò)使用上述LNG接收站倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)存控制模型，可高效控制LNG接收站的庫(kù)存。

此外，通過(guò)觀察該LNG接收站庫(kù)存量變化圖可知，在2014年1月～3月、11月～12月，這兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)，LNG接收站的庫(kù)存量較大，庫(kù)存總量均超過(guò)了30×104m3，而且?guī)齑媪堪l(fā)生變化的頻率很快，這種結(jié)果符合用氣高峰期，LNG市場(chǎng)需求量大的特點(diǎn)。因?yàn)樵谟脷飧叻迤?，LNG接收站向外部傳輸?shù)奶烊粴饪偭枯^大，而輸出量的增多，LNG運(yùn)輸船的來(lái)往頻率也會(huì)愈發(fā)頻繁，進(jìn)而會(huì)引起庫(kù)存量變化頻率的加快。而隨著LNG運(yùn)輸量的增大，也就意味著庫(kù)存的安全水平得到了提高，在用氣高峰期，LNG接收站的安全系數(shù)就會(huì)得到相應(yīng)的提高，控制LNG庫(kù)存是為了保證LNG接收站每天的庫(kù)存量都大于安全庫(kù)存水平，所以說(shuō)，庫(kù)存水平越高，庫(kù)存量也就越來(lái)越高。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，上述控制模型有效控制了LNG接收站的庫(kù)存，在用氣高峰期，起到了調(diào)節(jié)峰值的作用。

對(duì)于此LNG接收站的儲(chǔ)備能力來(lái)說(shuō)，該接收站的儲(chǔ)備能力波動(dòng)幅度較大，儲(chǔ)備能力最大高達(dá)23×104m3，儲(chǔ)備能力最小為0m3。在大部分情況下，LNG接收站的儲(chǔ)備能力為0，因此，在LNG運(yùn)輸船補(bǔ)充庫(kù)存的過(guò)程中，雖然儲(chǔ)備能力得到了迅速的提高，但由于接收站及時(shí)將天然氣輸送到接收站以外，所以會(huì)迅速將儲(chǔ)存能力降為0 。通過(guò)分析增加LNG現(xiàn)貨貿(mào)易的庫(kù)存量變化曲線(xiàn)圖可知，在3月3日，安全庫(kù)存水平大于庫(kù)存的預(yù)測(cè)值，表明在當(dāng)天，LNG接收站發(fā)生了缺貨現(xiàn)象，在3月1日，LNG實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)貨貿(mào)易，經(jīng)過(guò)補(bǔ)充后的庫(kù)存量大于接收站的安全庫(kù)存水平，接收站此時(shí)不會(huì)發(fā)生缺貨現(xiàn)象，這說(shuō)明增加現(xiàn)貨貿(mào)易計(jì)劃能夠有效避免接收站缺貨[3]。

4 總結(jié)

綜上所述，加強(qiáng)對(duì)LNG接收站倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)存的管理與控制，可提高資金的利用率。通過(guò)閱讀上述內(nèi)容，我們可以了解到LNG接收站單次的訂貨量會(huì)受到LNG運(yùn)輸船的容量的直接影響，工作人員使用上述庫(kù)存控制策略，能夠全面掌握庫(kù)存量隨時(shí)間的變化規(guī)律，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)接收站的儲(chǔ)備能力與儲(chǔ)備時(shí)間，在此基礎(chǔ)上，可以制定出科學(xué)的訂貨計(jì)劃。因此，相關(guān)工作人員可充分考慮上述內(nèi)容，降低期望總成本。

【參考文獻(xiàn)】

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