上海燃?xì)夤こ淘O(shè)計(jì)研究有限公司 詹佩卿

天然氣市場(chǎng)預(yù)測(cè)常被視為各項(xiàng)規(guī)劃研究的前提和基礎(chǔ)。但因其方法指標(biāo)多樣，各地用氣特點(diǎn)差異大等原因，常成為影響中游及下游燃?xì)夤こ掏顿Y、建設(shè)前期工作的關(guān)鍵因素。若預(yù)測(cè)結(jié)果過(guò)大，將造成燃?xì)夤こ坦艿拦軓郊罢緢?chǎng)規(guī)模過(guò)大、投資浪費(fèi)；若預(yù)測(cè)結(jié)果不足，將造成用戶用氣需求無(wú)法得到滿足，影響民生、限制當(dāng)?shù)毓I(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此有必要對(duì)其方法進(jìn)行分析探討，梳理出高效、便捷、全面的天然氣需求預(yù)測(cè)模式及針對(duì)不同類(lèi)型用戶的預(yù)測(cè)指標(biāo)，從而使燃?xì)夤こ淌袌?chǎng)預(yù)測(cè)科學(xué)、合理，并體現(xiàn)工程經(jīng)濟(jì)性。

1 天然氣需求預(yù)測(cè)模式

在規(guī)劃實(shí)踐中，對(duì)于不同區(qū)域的燃?xì)庖?guī)劃，應(yīng)結(jié)合其自身特點(diǎn)，確定具體用戶類(lèi)型，并針對(duì)性地進(jìn)行需求量預(yù)測(cè)。需調(diào)研的單位、部門(mén)及相關(guān)資料主要包括以下幾個(gè)部門(mén)。

(1)規(guī)劃部門(mén)：城鎮(zhèn)總體規(guī)劃或區(qū)域控制性詳細(xì)規(guī)劃。

(2)燃?xì)夤芾聿块T(mén)：燃?xì)獍l(fā)展規(guī)劃、燃?xì)鈱?zhuān)項(xiàng)規(guī)劃、政府對(duì)燃?xì)獍l(fā)展的政策法規(guī)及指導(dǎo)意見(jiàn)。

(3)燃?xì)夤荆浩髽I(yè)燃?xì)庖?guī)劃、初步設(shè)計(jì)，需注意企業(yè)規(guī)劃通常從企業(yè)所轄地域及經(jīng)營(yíng)需求出發(fā)，更貼近實(shí)際，但也可能不夠全面。故通常以政府規(guī)劃為主，企業(yè)規(guī)劃為輔，了解現(xiàn)狀各類(lèi)用戶的燃?xì)馐褂脜?shù)(用氣量、壓力、頻率等)、場(chǎng)站及管網(wǎng)系統(tǒng)。

(4)環(huán)保部門(mén)：煤改氣、油改氣計(jì)劃，參數(shù)包括企業(yè)名稱(chēng)、設(shè)備類(lèi)型、計(jì)劃用氣量或現(xiàn)狀燃料能耗及鍋爐噸位、用氣點(diǎn)位置等。

2 氣量預(yù)測(cè)方法

通常，城市總年用氣量分為未預(yù)見(jiàn)量和可預(yù)見(jiàn)量。未預(yù)見(jiàn)量一般按照總量的 3%～10%考慮[1]。對(duì)區(qū)域范圍較小，或發(fā)展定位明確可控的區(qū)域取下限；反之，取上限。可預(yù)見(jiàn)量，因?yàn)槊糠N類(lèi)型的用戶用氣量預(yù)測(cè)方法和指標(biāo)均不同，一般需要分類(lèi)計(jì)算[2]。

2.1 居民用戶

居民用戶的用氣量主要與3個(gè)因素有關(guān)，即人口或戶數(shù)、氣化率和耗氣指標(biāo)[3]。

人口應(yīng)依據(jù)城市規(guī)劃得出，也有部分區(qū)域性燃?xì)庖?guī)劃由于沒(méi)有對(duì)應(yīng)區(qū)域的城市規(guī)劃，例如上海大眾燃?xì)庥邢薰救細(xì)廨斉涔芫W(wǎng)規(guī)劃，則采用用戶數(shù)量歷年遞增比例推算未來(lái)用戶數(shù)量。

氣化率通常依據(jù)城市規(guī)劃確定。當(dāng)城市規(guī)劃中無(wú)此數(shù)據(jù)時(shí)，可參考城市化率等指標(biāo)，或依據(jù)歷年氣化率遞增比例預(yù)測(cè)。

耗氣指標(biāo)一般指人均日均耗氣量?？蓞⒖籍?dāng)?shù)丶扔腥細(xì)庖?guī)劃，也可參考耗熱指標(biāo)結(jié)合天然氣熱值測(cè)算。但需指出：近年來(lái)，上海地區(qū)及周邊省市，新建高檔住宅區(qū)在設(shè)計(jì)時(shí)，按地暖確定燃?xì)夤芫W(wǎng)管徑及設(shè)施規(guī)模已成為趨勢(shì)，部分別墅區(qū)還需要考慮私人泳池的鍋爐燃?xì)庑枨蟆＿@就需要在規(guī)劃階段就充分考慮此類(lèi)需求，納入市場(chǎng)預(yù)測(cè)，才能從源頭上確保氣源和管網(wǎng)輸配能力充足。經(jīng)調(diào)研，上海地區(qū)地暖用戶實(shí)際耗氣量應(yīng)按戶均年用氣量1 400 m3測(cè)算。

2.2 公共建筑用戶

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，主要參考?xì)v年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和趨勢(shì)預(yù)測(cè)，區(qū)、縣、鎮(zhèn)級(jí)以上的燃?xì)庖?guī)劃，可按居民用氣量的30%～120%計(jì)。若無(wú)數(shù)據(jù)，可參考周邊地區(qū)資料，或?qū)?jīng)濟(jì)相對(duì)落后的地區(qū)取下限，相對(duì)發(fā)達(dá)地區(qū)取上限。另需考慮相應(yīng)級(jí)別及以上的公共服務(wù)設(shè)施，例如區(qū)級(jí)醫(yī)療中心、市級(jí)交通樞紐(例如上海虹橋樞紐)、國(guó)家級(jí)游樂(lè)園(例如上海迪士尼樂(lè)園)等用氣量。

對(duì)于社區(qū)級(jí)規(guī)劃，按居民量的12%估算，并另考慮各類(lèi)社區(qū)級(jí)公共服務(wù)設(shè)施用氣量。

對(duì)于專(zhuān)項(xiàng)預(yù)測(cè)用氣需求的公共服務(wù)設(shè)施，方法如下(適用于已知各類(lèi)建筑面積的規(guī)劃項(xiàng)目)：

(1)商業(yè)用戶可參照《燃?xì)夤こ淘O(shè)計(jì)手冊(cè)》，商業(yè)建筑(有餐飲)用氣量綜合指標(biāo)為502 kJ/(m2·d)，折合天然氣用量約5.24 m3/(m2·a)。

(2)醫(yī)療衛(wèi)生基本用氣量，參照建標(biāo)110－2008《綜合醫(yī)院建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》，綜合醫(yī)院床均建筑面積，指標(biāo)取為80 m2/床。參照GB 50028－2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》，熱耗用氣量指標(biāo)取2981 MJ/(床·a)，折合天然氣用量約1.06 m3/(m2·a)。此外，對(duì)于醫(yī)院的采暖和生活熱水等熱需求，按燃?xì)忮仩t供給預(yù)測(cè)用氣量，參照CJJ 34－2010《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》采取節(jié)能措施后的醫(yī)院建筑采暖指標(biāo) 55～70 W/m2，生活熱水指標(biāo)2～5 W/m2。以長(zhǎng)三角地區(qū)為例，可按暖冬地區(qū)考慮，應(yīng)取下限，為57 W/m2，即443 MJ/(m2·a)(按每天運(yùn)行12 h，每年運(yùn)行180日計(jì))，約合12.66 m3/(m2·a)。

(3)福利院用氣量，根據(jù) DGJ 08-1982－2000《養(yǎng)老設(shè)施建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，該類(lèi)建筑按 25 m2/床指標(biāo)設(shè)計(jì)，參照 GB 50028－2006，熱耗用氣量指標(biāo)取2 981 MJ/(床·a)，折合天然氣用量約為3.41 m3/(m2·a)。

此外，對(duì)于燃?xì)饪照{(diào)用氣量預(yù)測(cè)，還存在以下兩種方式：

(1)方法A：按公共建筑面積的一定比例(如上海可取 5%～20%)估計(jì)燃?xì)饪照{(diào)使用面積，并參照《燃?xì)夤こ淘O(shè)計(jì)手冊(cè)》，燃?xì)饪照{(diào)用氣量綜合指標(biāo)取991 MJ/(m2·a)，折合天然氣約28.3 m3/(m2·a)，由此估算燃?xì)饪照{(diào)用氣量。

(2)方法B：當(dāng)方案A不適用時(shí)，可按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)比例，如按總用氣量的2%～5%估算。

2.3 工業(yè)用戶

(1)直接調(diào)研法。通過(guò)政府能源/環(huán)保部門(mén)發(fā)文，對(duì)主要工業(yè)企業(yè)進(jìn)行調(diào)研?；趪?guó)家煤改氣、油改氣政策，一般環(huán)保部門(mén)會(huì)掌握較全面的燃煤、燃油鍋爐能耗數(shù)據(jù)，而能源部門(mén)、燃?xì)夤芾聿块T(mén)則可能具有更多的企業(yè)能源發(fā)展計(jì)劃資料。若近期已作調(diào)研的，則數(shù)據(jù)可直接利用。根據(jù)用戶實(shí)際燃?xì)庀牧浚蚩赡芨挠锰烊粴獾钠髽I(yè)的被替代能源消耗量，經(jīng)能源轉(zhuǎn)化計(jì)算，得出天然氣需求量。

上海市閔行區(qū)天然氣發(fā)展規(guī)劃中，曾采用此方法并取得較全面的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。但需注意調(diào)研表的制定需因地制宜，且方便統(tǒng)計(jì)與核實(shí)。首選企業(yè)自行預(yù)測(cè)天然氣用量；次選根據(jù)企業(yè)其他能耗量由規(guī)劃編制單位轉(zhuǎn)換，因?yàn)槠渲腥菀壮霈F(xiàn)工藝技術(shù)理解偏差。當(dāng)遇到特大型用戶時(shí)，例如達(dá)到其他用戶用氣需求平均值的10倍以上，應(yīng)進(jìn)一步核實(shí)其真實(shí)性。

例如上海閔行區(qū)曾有大型工業(yè)企業(yè)調(diào)研上報(bào)年用氣預(yù)測(cè)量接近1億標(biāo)方，若確有此需求，則需全面調(diào)整總體燃?xì)庖?guī)劃，甚至為其建設(shè)次高壓專(zhuān)用調(diào)壓站并敷設(shè)專(zhuān)管，或?qū)F(xiàn)有次高壓及中壓管道擴(kuò)徑。但后期跟蹤核實(shí)發(fā)現(xiàn)，由于經(jīng)濟(jì)形勢(shì)變化，企業(yè)原有發(fā)展規(guī)劃發(fā)生了調(diào)整，新建能耗設(shè)備計(jì)劃取消，故需求量大幅減少，現(xiàn)有管位系統(tǒng)即可滿足需求，不必大費(fèi)周折進(jìn)行燃?xì)馔顿Y改建。

(2)工業(yè)產(chǎn)值類(lèi)比法。通常各地的統(tǒng)計(jì)年鑒中可查詢(xún)工業(yè)產(chǎn)值情況，依據(jù)此數(shù)據(jù)，對(duì)比周邊城鎮(zhèn)產(chǎn)值與耗氣量比例，由此可粗略估算用氣需求。

(3)工業(yè)用地指標(biāo)法。對(duì)于正在開(kāi)發(fā)或新建的產(chǎn)業(yè)園區(qū)，若無(wú)法了解今后招商引資或入駐企業(yè)能耗情況，則可根據(jù)城鎮(zhèn)規(guī)劃中不同類(lèi)型工業(yè)用地的面積大小進(jìn)行測(cè)算。

各類(lèi)工業(yè)用地耗熱及耗氣指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 各類(lèi)工業(yè)用地耗熱及耗氣指標(biāo)

根據(jù)上海地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，用氣指標(biāo)可取為 8 000～30 000 m3/(km2·d)。

上述方法均不適用時(shí)，可按居民用氣量的一定比例估算，例如居民用氣量的 4/7，具體比例可根據(jù)區(qū)域產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)確定。但鑒于工業(yè)用戶與居民用氣特性相關(guān)性較小，僅當(dāng)無(wú)其他可行預(yù)測(cè)途徑時(shí)才采用此方法。

2.4 汽車(chē)用戶

對(duì)于天然氣汽車(chē)，有些城鎮(zhèn)大力發(fā)展，有些城鎮(zhèn)則小范圍試點(diǎn)或不發(fā)展，不發(fā)展的城鎮(zhèn)常以電動(dòng)汽車(chē)作為主推方向。天然氣汽車(chē)包括LNG和CNG汽車(chē)兩種類(lèi)型，需結(jié)合技術(shù)經(jīng)驗(yàn)、當(dāng)?shù)卣叭細(xì)馄髽I(yè)發(fā)展意向確定。若采用CNG，并通過(guò)城市高壓管網(wǎng)自建站供氣，則需將預(yù)測(cè)氣量計(jì)入次高壓以上管網(wǎng)水力計(jì)算，并將相應(yīng)管網(wǎng)及 CNG加氣母站建設(shè)工程量及投資納入規(guī)劃；若采用CNG或LNG，但使用管束/槽車(chē)運(yùn)送，則不再計(jì)入管網(wǎng)水力計(jì)算，只要周邊城鎮(zhèn)存在現(xiàn)狀/規(guī)劃加氣母站，即可納入規(guī)劃考慮。根據(jù)規(guī)劃實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，江蘇省某市天然氣汽車(chē)數(shù)量及耗氣指標(biāo)如表2所示。

表2 江蘇某市規(guī)劃天然氣汽車(chē)數(shù)量、里程及耗氣指標(biāo)

根據(jù)城鎮(zhèn)規(guī)劃人口及表2中的指標(biāo)，即可估算出各類(lèi)車(chē)型年用氣量。

2.5 其他特殊用戶

規(guī)劃中，還可能遇到一些較為特殊的潛在用戶，例如分布式能源站等，宜采用一事一議的方式，結(jié)合調(diào)研，確定其用氣需求。通常首選由用戶自行提供用氣需求數(shù)據(jù)，因?yàn)檫@樣最準(zhǔn)確且無(wú)爭(zhēng)議；次選采用能源轉(zhuǎn)化原理，通過(guò)用規(guī)劃用氣設(shè)施的當(dāng)量能耗，例如擬替代多少熱能、冷能、電能，或供冷、供熱面積等，推算出用氣需求；若以上方法皆不適用，則采用參照類(lèi)比法，通過(guò)外部參照周邊城鎮(zhèn)類(lèi)似項(xiàng)目、內(nèi)部比較本城鎮(zhèn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)或其他類(lèi)型用戶用氣量的方法進(jìn)行估算。

3 氣量預(yù)測(cè)結(jié)果的校核

由于用戶氣化率、耗氣指標(biāo)的選取差異，所以會(huì)導(dǎo)致不同的天然氣規(guī)劃編制單位、當(dāng)?shù)卣鞴懿块T(mén)、燃?xì)饨?jīng)營(yíng)企業(yè)對(duì)于市場(chǎng)預(yù)測(cè)的結(jié)果存在不同意見(jiàn)，有時(shí)甚至偏差達(dá)到50%以上。對(duì)于此類(lèi)情況，以現(xiàn)狀用氣量為起算點(diǎn)，按每年遞增 10%～20%為趨勢(shì)指標(biāo)上限，按一般工程達(dá)產(chǎn)年限(即5～10年后市場(chǎng)接近飽和，進(jìn)入平穩(wěn)期)來(lái)進(jìn)行市場(chǎng)預(yù)測(cè)的校核。這是一種可行方法。雖然市場(chǎng)預(yù)測(cè)偏大，能確保今后的發(fā)展空間，但同時(shí)也將造成管道使用周期內(nèi)無(wú)法達(dá)到預(yù)測(cè)用氣量而降低工程經(jīng)濟(jì)性。這對(duì)投資建設(shè)單位和當(dāng)?shù)匕傩斩?，均是不利的。因?yàn)楫?dāng)?shù)氐臍鈨r(jià)，一定程度上與天然氣基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)投資有關(guān)，工程投資越經(jīng)濟(jì)合理，則城鎮(zhèn)居民與上游建設(shè)單位、燃?xì)膺\(yùn)行企業(yè)間，越容易達(dá)到最佳的共贏平衡點(diǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

天然氣市場(chǎng)預(yù)測(cè)，作為燃?xì)夤こ糖捌谘芯康闹匾h(huán)節(jié)，是影響工程投資的關(guān)鍵因素。本文結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了城市天然氣需求調(diào)研途徑、預(yù)測(cè)模式、各類(lèi)指標(biāo)及預(yù)測(cè)結(jié)果的校核方法，以便于在滿足用戶需求的前提下，節(jié)省工程投資和提高工程經(jīng)濟(jì)性，從而為燃?xì)夤こ痰那捌诠ぷ魈峁┙梃b。