王天旻,李照宇,馬 杰
(山東省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司,山東 濟(jì)南 250031)
面對(duì)生態(tài)環(huán)境日益嚴(yán)重的形勢(shì),為了優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu),改善大氣環(huán)境,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略,天然氣這種清潔、高效的優(yōu)質(zhì)能源越來(lái)越受到重視[1]?!笆濉币詠?lái),國(guó)家密集出臺(tái)加強(qiáng)天然氣使用的各種政策,從天然氣的生產(chǎn)、進(jìn)口、運(yùn)輸物流,到終端消費(fèi),正全力朝“全國(guó)一張網(wǎng)”的方向努力。山東省屬于貧氣省份,目前自產(chǎn)天然氣僅占消費(fèi)量的2%,未來(lái)隨著天然氣在能源消費(fèi)整體結(jié)構(gòu)中的提升,這一比例將更低[2]。
港口是海陸天然氣進(jìn)口的關(guān)鍵環(huán)節(jié),提供港口通過(guò)能力,提高港口的管理水平,充分發(fā)揮港口的樞紐作用,對(duì)保障天然氣供應(yīng)至關(guān)重要[3]。為緩解天然氣供需不平衡情況,目前山東省沿海各地市積極上報(bào)LNG 接收站項(xiàng)目,LNG 布局將發(fā)生深刻變化,統(tǒng)籌考慮管道天然氣和周邊地區(qū)天然氣輸入輸出情況,根據(jù)區(qū)域需求和管道布置情況,科學(xué)布局LNG接收站具有重要意義。
2015 年受經(jīng)濟(jì)及氣價(jià)等影響,山東省天然氣消費(fèi)量出現(xiàn)下降,近三年隨著“清潔采暖”“煤改氣”等工程的實(shí)施,消費(fèi)增量顯著提高,消費(fèi)增速逐漸增加。2018 年山東省天然氣消費(fèi)量為167.0×108m3,同比增長(zhǎng)28.0×108m3,同比增幅20.1%,高于全國(guó)17.6%的平均水平。2014—2018 年山東省天然氣消費(fèi)量年均增長(zhǎng)18.0×108m3,年均增長(zhǎng)率15.1%,消費(fèi)量變化態(tài)勢(shì)見(jiàn)圖1。從消費(fèi)結(jié)構(gòu)來(lái)看,2018 年山東省天然氣消費(fèi)主要以城市燃?xì)夂凸I(yè)燃料為主,其次是化工,燃?xì)獍l(fā)電占比較小,消費(fèi)結(jié)構(gòu)構(gòu)成為城市燃?xì)?0.1%、工業(yè)燃料56.2%、化工3.0%,發(fā)電0.7%[4]。
圖1 2014—2018 年山東省天然氣消費(fèi)量變化態(tài)勢(shì)
山東省內(nèi)天然氣主要用于城市燃?xì)?、工業(yè)燃料、燃?xì)獍l(fā)電和化工。
1.2.1 城市用氣方面
城市燃?xì)庵饕糜诓膳?、?chē)用、公服和居民,受禁煤和清潔采暖的影響預(yù)計(jì)未來(lái)采暖用氣需求增量巨大,2030 年城市燃?xì)庥脷庑枨髮⑦_(dá)到145.1×108m3,居民用氣需求由2018 年的24.7×108m3增長(zhǎng)到45.1×108m3,氣化人口由2018年的3 455 萬(wàn)人增加到5 300 萬(wàn)人,整體氣化率達(dá)到53%,城鎮(zhèn)氣化率超過(guò)70%;采暖用氣需求由2018 年的12.7×108m3增長(zhǎng)到38.6×108m3,天然氣采暖面積達(dá)到4×108m2以上;公服用氣需求為26.4×108m3;天然氣汽車(chē)用氣量34.8×108m3,主要用于出租車(chē)和公交車(chē)。
1.2.2 發(fā)電用氣方面
截止到2019 年底,山東省天然氣發(fā)電尚未有明顯突破,僅有6 座天然氣分布式能源項(xiàng)目,隨著“氣化山東”工程的不斷深入,未來(lái)山東省將逐步加快燃?xì)怆姀S的發(fā)展步伐??紤]到燃?xì)怆姀S項(xiàng)目建設(shè)的滯后性,預(yù)計(jì)2030 年發(fā)電用氣需求將達(dá)121.5×108m3,主要用戶有威海南海新區(qū)燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)項(xiàng)目、大唐青島天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目、國(guó)電濟(jì)南燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)熱電冷聯(lián)產(chǎn)機(jī)組等,主要分布在威海、青島、日照、濟(jì)南等地市[4]。
1.2.3 工業(yè)用氣方面
山東省工業(yè)用氣仍主要用于煉化、陶瓷、冶金等高能耗行業(yè),重點(diǎn)用戶為聊城三山集團(tuán)、泰山玻纖、煙臺(tái)寶鋼公司等“高污染、高耗能、高耗水”三高企業(yè)。作為“煤改氣”重點(diǎn)改造的區(qū)域,未來(lái)山東省工業(yè)燃料增量巨大,根據(jù)擬建項(xiàng)目調(diào)研情況分析,2020—2025 年年均增加15.9×108m3,預(yù)計(jì)到2030年工業(yè)用氣將持續(xù)目前趨勢(shì)達(dá)到286.2×108m3。
1.2.4 化工用氣方面
山東化工用氣主要用于制氫行業(yè),重點(diǎn)用戶為青島石化制氫項(xiàng)目、齊魯石化制氫項(xiàng)目等,未來(lái)山東省天然氣化工市場(chǎng)需求基本無(wú)增量,預(yù)計(jì)到2030年山東省化工用氣需求將維持在7.9×108m3左右。
根據(jù)規(guī)劃目標(biāo)[5],2030 年預(yù)計(jì)全省天然氣需求達(dá)到560×108m3。定性預(yù)判未來(lái)城市用氣量區(qū)域分布將逐步與城市生活用電、用氣、交通出行、工業(yè)生產(chǎn)等人類(lèi)生產(chǎn)生活行為相協(xié)調(diào)一致。本文挖掘夜間燈光指數(shù)信息(圖2)作為未來(lái)區(qū)域用氣量的劃分依據(jù)[6],并結(jié)合區(qū)域未來(lái)人口增長(zhǎng)情況進(jìn)行修正,山東省2030 年分區(qū)域天然氣消耗量見(jiàn)圖3。
圖2 山東省夜間燈光系數(shù)
圖3 山東省2030 年分區(qū)域天然氣消耗量
2.1.1 天然氣供應(yīng)情況分析
(1)天然氣供給存量
截止到2019 年底,我國(guó)已建成LNG 接收站20 個(gè),見(jiàn)圖4,設(shè)計(jì)能力總計(jì)6 670 萬(wàn)噸,在建的LNG 項(xiàng)目有7 項(xiàng)。山東省的氣源包括長(zhǎng)輸管道氣、進(jìn)口LNG、省內(nèi)油氣田和外省調(diào)入LNG/CNG,省內(nèi)資源多元化特征較為明顯。省內(nèi)的勝利油田產(chǎn)氣量相對(duì)較少,目前處于穩(wěn)定生產(chǎn)階段,產(chǎn)氣量?jī)H供應(yīng)油田周邊用戶,省內(nèi)油氣田除了勝利油田還有渤南氣田。2019 年各氣源向山東省供應(yīng)總氣量約為167.0×108m3,主要由中石油供應(yīng)。其中西二線和榆濟(jì)線供應(yīng)管道天然氣約90 ~100 億立方米,董家口LNG 進(jìn)口約60×108m3,其余少量天然氣由天津浮式LNG、中石化天津、曹妃甸、省內(nèi)氣源、臨近省份供應(yīng)。
(2)天然氣管道新增
青島LNG 供應(yīng)山東省的綜合供應(yīng)成本價(jià)格為2.96 ~4.56 元/立方米,目前管道天然氣綜合供應(yīng)成本價(jià)格在1.5 ~3 元/立方米。青島LNG 價(jià)格與國(guó)產(chǎn)氣及進(jìn)口管道氣相比不具備競(jìng)爭(zhēng)力。假定未來(lái)管道天然氣仍具備價(jià)格優(yōu)勢(shì),進(jìn)口LNG 作為補(bǔ)充。
中俄管道氣主要來(lái)自于俄羅斯的進(jìn)口資源,根據(jù)《中俄東線供氣購(gòu)銷(xiāo)合同》要求,從2018 年起俄羅斯開(kāi)始通過(guò)中俄天然氣管道東線向我國(guó)供氣,輸氣量逐年增長(zhǎng),最終達(dá)到每年380×108m3,累計(jì)合同期30 年。結(jié)合目前的建設(shè)進(jìn)度,預(yù)計(jì)2020 年開(kāi)始投產(chǎn)的可能性較大,2030 年供應(yīng)到目標(biāo)區(qū)域的能力約為30×108m3。此外,規(guī)劃的豫魯支干線主要將新疆氣源輸送至臨沂等魯南地區(qū),考慮氣田資源潛力以及中亞氣的增長(zhǎng)條件,現(xiàn)有的西二線、陜京線會(huì)產(chǎn)生一定增量。預(yù)計(jì)管道天然氣增量(規(guī)劃新增管道和現(xiàn)有管道增量)未來(lái)可達(dá)到80×108m3。
(3)LNG 接收站新增
按照山東省沿海各地LNG 規(guī)劃建設(shè)情況,共形成LNG 通過(guò)能力4 900 萬(wàn)噸,約天然氣690×108m3,其中青島港1 000 萬(wàn)噸、煙臺(tái)港西港區(qū)1 500 萬(wàn)噸、煙臺(tái)港龍口港區(qū)1 000 萬(wàn)噸、煙臺(tái)港欒家口港區(qū)300萬(wàn)噸、日照港嵐山港區(qū)500 萬(wàn)噸、東營(yíng)港東營(yíng)港區(qū)300 萬(wàn)噸、濰坊港中港區(qū)300 萬(wàn)噸,調(diào)整后山東省LNG 接收站布局規(guī)劃情況,見(jiàn)表1、圖5。
表1 調(diào)整后山東省LNG 接收站布局規(guī)劃情況(一程接卸)
圖4 截至2019 年底我國(guó)沿海LNG 接收站現(xiàn)狀情況
圖5 調(diào)整后的山東省LNG接收站規(guī)劃布局
2.1.2 天然氣需求情況分析
根據(jù)山東省天然氣管網(wǎng)規(guī)劃,目前僅有青島港董家口港區(qū)規(guī)劃有輸往外省的天然氣管道,山東省進(jìn)口LNG 基本供應(yīng)本省,河北南部、河南北部和江蘇北部等腹地市場(chǎng)的拓展缺乏通道。根據(jù)山東省周邊地區(qū)LNG 規(guī)劃情況,河北、天津布局LNG 碼頭規(guī)模約4 600 萬(wàn)噸(約644×108m3)、江蘇布局LNG碼頭規(guī)模約3 800 萬(wàn)噸(約532×108m3),在津冀、蘇等地項(xiàng)目落地的情況下,山東省進(jìn)口LNG 向津冀、蘇輸送預(yù)計(jì)不會(huì)產(chǎn)生增量。
通過(guò)對(duì)山東省天然氣供需平衡分析,目前現(xiàn)有供給167×108m3,預(yù)計(jì)管道天然氣新增供給80×108m3,考慮到各項(xiàng)目前期進(jìn)展情況、建港條件和區(qū)域協(xié)調(diào)等因素,LNG 接收站按照青島港、煙臺(tái)港西港區(qū)、煙臺(tái)港龍口港區(qū)、日照嵐山港區(qū)四處港址進(jìn)行布局,合計(jì)新增能力2 600 萬(wàn)噸,約364×108m3,總供應(yīng)量合計(jì)611×108m3。去除青島LNG 接收站氣源約50×108m3輸至江蘇的外輸量,山東省管道天然氣和進(jìn)口LNG 等的總供應(yīng)量可基本滿足560×108m3的天然氣需求,山東省2030 年供需情況平衡表,見(jiàn)表2。東營(yíng)、濰坊、濱州魯北三市天然氣需求量占全省20%,考慮到目前三港建設(shè)條件尚不滿足LNG 一程接卸條件,綜合考慮港口規(guī)劃,遠(yuǎn)期可布局東營(yíng)、濰坊港二程接卸滿足直接腹地的天然氣需求。
表2 山東省2030 年供需情況平衡表
根據(jù)規(guī)劃目標(biāo)[7],山東省統(tǒng)籌沿海LNG 接收站、省級(jí)儲(chǔ)氣設(shè)施和各地LNG、CNG 儲(chǔ)配中心建設(shè),加快配套外輸主干管道和區(qū)域支線、聯(lián)絡(luò)線管道建設(shè),有序推進(jìn)主干管道互聯(lián)互通。根據(jù)規(guī)劃,青島港、煙臺(tái)港西港區(qū)、煙臺(tái)港龍口港區(qū)、日照嵐山LNG 接收站配套相關(guān)管線能力共計(jì)1 259 億立方米/年,可滿足LNG 接收站的外輸需求。各港區(qū)及配套管線情況見(jiàn)表3、表4。
表3 山東省LNG 接收站及配套管線情況
表4 山東省LNG 管線現(xiàn)狀及規(guī)劃情況
當(dāng)前山東省沿海港口LNG 專(zhuān)用泊位發(fā)展的主要矛盾仍然是能力與需求不匹配的矛盾,預(yù)計(jì)到2030年,山東省天然氣消費(fèi)量將達(dá)560×108m,目前供給量?jī)H為167×108m,供給存在較大缺口。在需求側(cè)不發(fā)生較大變化時(shí),應(yīng)統(tǒng)籌考慮沿海港口LNG 布局。(1)在目前已有規(guī)劃項(xiàng)目中,建議盡快推動(dòng)青島港三期項(xiàng)目及配套管線的建設(shè),以滿足山東省LNG 的迫切需求。(2)實(shí)時(shí)跟進(jìn)中俄管道、豫魯支干線的建設(shè)以及現(xiàn)有管線新增氣源情況,加快推進(jìn)煙臺(tái)、日照等項(xiàng)目及配套管線的建設(shè),滿足山東省中期天然氣的需求。(3)后續(xù)根據(jù)市場(chǎng)需求以及供給的變化,適時(shí)推進(jìn)其他項(xiàng)目的建設(shè)。
目前規(guī)劃的全省天然氣運(yùn)輸管網(wǎng)系統(tǒng)中,仍然是以中石油、中石化的長(zhǎng)輸管線為主,地方企業(yè)建設(shè)管線僅是其支線或終端線,未來(lái)在運(yùn)輸銜接上可能會(huì)出現(xiàn)受制于人的局面[8]。在國(guó)家油氣管網(wǎng)改革的深入實(shí)施的現(xiàn)狀下[9],有必要盡早開(kāi)展保障沿海港口LNG 泊位疏運(yùn)管網(wǎng)體系研究,積極與省及國(guó)家能源部分洽接,適時(shí)調(diào)理管網(wǎng)規(guī)劃,滿足港口疏運(yùn)需求,打造便捷暢通的LNG 集疏運(yùn)體系。