城市燃氣企業(yè)是天然氣產業(yè)的重要組成部分,也是天然氣儲氣設施建設和運營的關鍵環(huán)節(jié)。通過與中國天然氣儲氣設施發(fā)展現(xiàn)狀對比,城市燃氣企業(yè)在儲氣設施發(fā)展方面存在著發(fā)展速度緩慢、儲氣措施單一、資金投入不足、技術力量薄弱等問題,嚴重制約儲氣設施的合理發(fā)展。為此,城市燃氣企業(yè)應針對問題有的放矢,采取加大儲氣設施建設力度、發(fā)展多種形式的儲氣設施、廣泛吸納各類資金、兼容并蓄提升技術實力等措施,不斷提升企業(yè)在儲氣設施方面的積極性,達到規(guī)定的儲氣規(guī)模。
中國天然氣消費市場大多遠離天然氣開發(fā)區(qū),西部的塔里木盆地、中西部的四川盆地、鄂爾多斯盆地以及東海海域為主力氣區(qū),而主力消費市場則分布于東部地區(qū),天然氣供應和消費區(qū)域嚴重不匹配,需要修建長輸管道連通開發(fā)區(qū)和消費區(qū)。此外,中國天然氣消費嚴重不平衡,居民用氣比例非常高,用氣需求穩(wěn)定的工業(yè)用氣量比例小,天然氣市場具有冬夏峰谷差大的特點,北京等城市峰谷比達到10∶1。近年來國內大氣污染形勢極為嚴峻,地方政府推動”煤改氣”行動,以天然氣等清潔能源代替煤炭減少污染,進一步加劇冬季和夏季天然氣消費差,冬季”氣荒”在中國多省市蔓延,對于天然氣運營企業(yè)特別是燃氣企業(yè)在發(fā)展儲氣設施、保障天然氣供應方面提出諸多挑戰(zhàn)。
天然氣儲氣設施現(xiàn)狀
地下儲氣庫
地下儲氣庫作為有效、經濟、適用范圍廣的儲氣手段,已成為國家能源安全的戰(zhàn)略性基礎設施。自2000年開始建設地下儲氣庫以來,我國已建成了氣藏和鹽穴兩類儲氣庫25座,主要分布在我國主要天然氣消費區(qū)(華北和華東地區(qū)),總庫容為4048.2億立方米,最大工作氣量為1803.6億立方米,有效工作氣量為1170億立方米,目前基本構建了中國儲氣設施骨干架構。其中,23座為中國石油所有,總庫容為3943.5億立方米,最大工作氣量為1746億立方米,占最大工作氣量的96.81%;兩座為中國石化所有,總庫容為104.7億立方米,最大工作氣量為57.6億立方米,占最大工作氣量的3.19%。中國石油23座儲氣庫包括22座枯竭油氣藏儲氣庫和1座鹽穴儲氣庫,其中就包括目前我國最大的儲氣庫 —— 呼圖壁儲氣庫,這些儲氣庫主要分布于華北、四川、陜西和新疆地區(qū)等產氣區(qū),主要用于西氣東輸、陜京線、中貴線應急保障及大城市季節(jié)性調峰供氣。中國石化兩座儲氣庫分別為1座枯竭油氣藏儲氣庫和1座鹽穴儲氣庫(中國石化金壇一期),用于作為榆濟線和川氣東送應急保障及重點城市季節(jié)性調峰供氣。
根據(jù)天然氣”十三五”規(guī)劃,我國正在建設文23、文23、江漢鹽穴、衛(wèi)城、朱家墩儲氣庫、港華金壇鹽穴等儲氣庫,研究推進適時建設陜 43、克75、淮安、長春氣頂、雙坨子、應城、平頂山鹽穴、趙集、光明臺及中俄東線天然氣管道配套儲氣庫等。其中,港華燃氣江蘇金壇鹽穴儲氣庫是城市燃氣企業(yè)建設的第一座地下儲氣庫,港華金壇鹽穴儲氣庫工作氣量為21.8億立方米,主要目的是保障其在華東地區(qū)城市燃氣項目的應急供氣。
其他儲氣設施
中國東部地區(qū)天然氣供應很大程度上依靠LNG供氣,自2006年廣東大鵬LNG接收站建成以來,截至2017年底,中國海油、中國石油、中國石化聯(lián)合BP、申能集團等國內外資本,建成LNG接收站17座(表1),分布在沿海的廣東、福建、浙江、上海、江蘇、山東、遼寧、寧夏、河北唐山等多個省市,形成了年接收和供氣能力達6000億立方米以上的供氣規(guī)模和儲氣能力。
城市燃氣儲氣發(fā)展問題
儲氣設施發(fā)展速度緩慢
城市燃氣儲氣設施發(fā)展遠遠落后于天然氣上游企業(yè),與用氣規(guī)??焖僭鲩L形成強烈反差,城市天然氣消費量逐年增加,調峰儲氣設施增長緩慢,且儲氣規(guī)模維持在較低水平。
儲氣措施單一
城市燃氣企業(yè)在用氣量較小和企業(yè)規(guī)模有限的早期情況下,主要以CNG儲氣罐為主,城市高壓環(huán)線和LNG應急調峰站為輔。CNG、城市高壓環(huán)線僅能滿足日時調峰需求,部分北方城市為應對用氣規(guī)模不斷增加和”煤改氣”帶來的冬季供氣壓力,近20個城市建設有LNG應急調峰站,上海、杭州、西安、南京等城市正在對LNG調峰站進行改擴建,進行必要的季節(jié)性調峰儲備。由于LNG應急調峰站儲氣規(guī)模較小,加之儲氣運行成本極高,僅能作為用氣高峰的補充氣源。此外,部分城市也在發(fā)展高壓儲氣管道,如北京(10 MPa)、上海、關中(4.0MPa)、武漢等城市建設的高壓環(huán)線即可調配氣量也可作為日間儲氣設施,沈陽、濟南等城市正在建設高壓環(huán)線。在地下儲氣庫方面,城市燃氣企業(yè)僅有港華燃氣在江蘇金壇建設鹽穴儲氣庫,其他城市燃氣企業(yè)幾乎沒有地下儲氣庫建設計劃。
資金投入不足
LNG 儲罐具有建設周期短、投產快、適應性強、容積大、占地小等特點,現(xiàn)有城市燃氣企業(yè)調峰儲氣設備主要依賴于LNG調峰,但其造價和運行成本極為昂貴。LNG儲罐建設成本達到40~50元/立方米,若合同氣量為20億立方米,按照城市燃氣企業(yè)和不可中斷大用戶則要形成不低于年用氣量5%的應急儲氣能力,即年儲氣量規(guī)模應為10億立方米,LNG儲罐建設成本高達40億~50億元。調峰氣運行成本高達0.6~1元/立方米,運行總成本為0.6億~1億元/年,即調峰氣增加0.6~1元/立方米,折算至全年天然氣消費量,天然氣增加0.06~0.1元/立方米,加之LNG儲罐使用壽命較短、折舊費高,天然氣附加值將大打折扣,普通城市燃氣企業(yè)無法承擔,因此城市燃氣企業(yè)對于調峰設施建設積極性較低。此外,LNG價格實行市場化價格,價格波動隨供需結構變化較大,2017年冬季中國LNG價格經歷過山車式變動,最大漲價至近1萬元/噸,高價格讓普通企業(yè)無法承受。
地下儲氣庫單位建設成本遠低于 LNG 儲氣設施,工作氣量建設成本約為2.19~13.1元/立方米,其中廢棄油氣藏儲氣庫建設成本較低,為2.19~2.25元/立方米,鹽穴儲氣庫建設成本較高,為13.1元/立方米。但由于地下儲氣庫儲氣能力高,地下儲氣庫總投資非常大,加之地下儲氣庫工作氣量大,少則近30億立方米,多則超過400億立方米,目前中國地下儲氣庫總投資為10~119.1億元,普通企業(yè)無法籌集如此規(guī)模的資金。
技術力量薄弱
地下儲氣庫要反復注氣和采氣,且注氣壓力遠高于地層壓力,要經受多次強烈地、方向多變應地長期考驗,加之地質體的唯一性,每建一個地下儲氣庫都是技術攻關和創(chuàng)新,因此建庫的技術難度遠高于普通儲氣設施,甚至高于氣田開發(fā)建設難度。中國從20世紀70年代開始探索建設地下儲氣庫,于2000年建成第一座真正意義上的地下儲氣庫(大張坨儲氣庫),至今儲氣庫運行不到20年,因此在儲氣庫建設和運行的技術方面經驗不足,在孔隙性地下儲氣庫地質與氣藏工程評價技術、鹽穴儲氣庫地質工程評價技術、儲氣庫鉆完井技術、儲氣庫注采工程技術、儲氣庫地面工程技術等方面還需要不斷努力。目前,由于儲氣庫多為油氣藏型儲氣庫,已建和在建儲氣庫為多為上游油氣企業(yè)所控制,城市燃氣企業(yè)沒有資源去涉及地下儲氣庫,無法儲備和攻關地下儲氣庫建設和運行方面的技術。
城市燃氣儲氣發(fā)展策略
加大儲氣設施建設力度
一是強化政府在公共資源管理中的核心作用,進一步細化財稅優(yōu)惠、土地使用、儲氣價格等政策,尤其是出臺儲氣調峰費用,吸引更多企業(yè)和資金參與支持城市燃氣企業(yè)開展儲氣庫前期評價及建設工程,提升儲氣庫建設速度。二是進一步開放儲氣氣量交易市場,嘗試天然氣儲氣氣量市場化,委托建立專業(yè)化儲氣公司代為儲存天然氣,緩解城市燃氣企業(yè)儲氣設施建設壓力,讓市場這只無形的手推動儲氣產業(yè)發(fā)展。三是優(yōu)化全國性的天然氣交易市場,靈活調配現(xiàn)有資源。城市燃氣企業(yè)在異地或參股建設大型儲氣設施,特別是地下儲氣庫工作氣量,充分挖掘現(xiàn)有儲氣設施建設潛力,分享工作氣量,利用現(xiàn)有長輸管道資源互聯(lián)互通協(xié)議,在用氣高峰時以置換的方式獲得調峰氣量。如中西部城市燃氣企業(yè)可在中東部投資或參股建設各類儲氣庫,在冬季用氣高峰時儲存于中東部的氣量與西氣東輸氣量交換,就地獲得天然氣,有效節(jié)省經濟成本。
發(fā)展多種形式的儲氣設施
中國燃氣企業(yè)儲氣設施極為單一,小城市僅停留于CNG儲氣罐方式,大型城市則致力于LNG儲氣罐建設,一定程度上滿足現(xiàn)今儲氣需求,中長期儲氣設施建設難以落地。結合各個地區(qū)城市的用氣特點,燃氣企業(yè)應該采取儲氣庫、氣田、LNG共同參與調峰,可中斷用戶、管網作為補充,宜庫則庫、宜罐則罐、宜管則管,多種方式不同維度發(fā)展各類儲氣設施。
就地域而言,沿海城市燃氣企業(yè)要充分發(fā)揮向海優(yōu)勢,在全球大力開發(fā)LNG的背景下建設LNG接收站和儲罐,接收來自海外長期合同下的穩(wěn)定LNG氣源,應對冬季用氣高峰和國內LNG價格季節(jié)性波動。內地城市除依靠周邊氣田和地下儲氣庫外,依靠企業(yè)間或政府補貼取得調峰氣價優(yōu)惠統(tǒng)一規(guī)劃發(fā)展LNG儲罐,在大城市建立較大型的LNG儲罐,周邊中小城市建設小型LNG儲罐,儲罐與鄰近骨干輸氣管網、城市燃氣管網相連接,不同層級、規(guī)模的儲罐和管網組成區(qū)域性燃氣管網系統(tǒng),共同調節(jié)高峰用氣壓力。
從氣量供應、經濟效益等方面考量,城市燃氣企業(yè)發(fā)展地下儲氣庫是必由之路。在地下儲氣庫選型方面,有條件的燃氣企業(yè)應首先選擇建庫技術低、風險難度較低、投資較小的鹽穴型儲氣庫,其次可以與周邊油氣企業(yè)合作建設油氣藏型儲氣庫,最后可借鑒外國優(yōu)秀經驗發(fā)展含水層儲氣庫。
廣泛吸納各類資金
一是爭取專項資金支持。2010年之后,國家財政對地下儲氣庫支持力度非常大,包括呼圖壁、相國寺、蘇橋庫群、雙6、板南庫群、陜224等在內的十多座儲氣庫均為國家財政政策100 %支持,這些資金的投入對地下儲氣庫發(fā)展起到重要的推動作用,儲氣規(guī)模連年高速增長,城市燃氣企業(yè)也要積極申請專項資金支持,發(fā)展大型LNG儲罐,甚至地下儲氣庫。二是推動 PPP 模式應用于儲氣設施建設領域。儲氣設施建設屬于公益性非常強的項目類型,非常適合推行PPP模式。政府賦予城市燃氣企業(yè)更多權力,充分發(fā)揮企業(yè)參與積極性,實現(xiàn)社會效益最大化。三是城市燃氣企業(yè)建立儲氣設施建設專項基金,資金主要來源于企業(yè)盈利提取、政府性公益基金以及社會其他閑散資金等,資金由專業(yè)化基金管理公司代持代管,資金即可為大型儲氣設施建設提供支持,又可增值保值為投資者提供分紅,提高基金吸收資金能力。
提升技術實力
一是將儲氣設施的技術研發(fā)納入國家科技攻關規(guī)劃,組織專家系統(tǒng)梳理儲氣設施技術方面的難點,根據(jù)城市燃氣企業(yè)儲氣設施發(fā)展需求制定技術攻關中長期規(guī)劃,設立國家儲氣設施技術研發(fā)基金,攻關現(xiàn)有技術難題。二是借鑒上游”油公司”管理模式,城市燃氣企業(yè)可組建專業(yè)化管理團隊,將儲氣設施規(guī)劃、建設、技術研發(fā)、運行、維護等環(huán)節(jié)委托乙方,廣泛吸收中國乃至全球優(yōu)秀技術團隊支持,提供儲氣設施建設最佳解決方案,以最短時間提升技術實力。三是儲氣設施建設是一個系統(tǒng)工程,單靠城市燃氣企業(yè)很難解決,需借鑒”一院一所模式”、校企結合等產學研成功模式,建立儲氣設施產業(yè)鏈,提供必要所需的裝備、材料和技術。四是城市燃氣企業(yè)積極參與”一帶一路”建設,借助儲氣設施建設深化能源合作,與”一帶一路”國家儲氣設施企業(yè)展開技術合作,優(yōu)先發(fā)展儲氣量大、單價較低的地下儲氣庫,逐步進入地下儲氣庫技術領域。
結論
隨著中國能源結構調整和環(huán)境保護意識的增強,天然氣消費量仍將快速增長,至2020年中國天然氣供應量將達到3.6萬億立方米,地下儲氣庫工作氣量僅為1480億立方米,僅占天然氣供應量的4.11%,未來”缺氣””少氣”的局面將長期存在。城市燃氣企業(yè)必須審時度勢,勇于面對建設儲氣庫設施方面的各種不利形勢,多方溝通加大儲氣設施建設力度,多種渠道廣泛吸納各類資金,不斷提升技術實力,敢于發(fā)展多種形式的儲氣庫設施,以滿足國家和地方對儲氣設施工作氣量的要求,確保在瞬息萬變的市場競爭中謀得先機。