天然氣調峰方式全掃描

摘 要

國內外天然氣調峰方式主要有以下兒種:地下儲氣庫調峰、液化天然氣調峰、液化石油氣調峰、油氣田調峰、管道調峰等。

 天然氣在消費過程中,存在冬季多夏季少、白天多晚上少的用氣規律,這就需要專門的儲氣設備對天然氣進行調峰。國內外天然氣調峰方式主要有以下兒種:地下儲氣庫調峰、液化天然氣調峰、液化石油氣調峰、油氣田調峰、管道調峰等。

 

 

地下儲氣庫調峰

      地下儲氣庫是長輸管道的配套工程,當長輸管道維護、檢修時,儲氣庫就能應急供氣。而據市場消費需求,儲氣庫也能滿足年、季節及日調峰的需求,甚至用于企業及國家的戰略用氣。地下儲氣庫一般分為枯竭油氣藏型地下儲氣庫、含水層地下儲氣庫和鹽穴地下儲氣庫三種類型。

 

      枯竭油氣藏地下儲氣庫

是指利用油氣田原有的生產井和建庫時增加的氣井進行儲氣的儲氣庫。該類儲氣庫是世界上使用最廣泛、運行最久的一種儲氣庫,具有建庫周期短、投資和運行費用低的特點,我國華北地下儲氣庫、遼河地下儲氣庫、呼圖壁地下儲氣庫、中原油田地下儲氣庫等屬于該類型儲氣庫。

 

      含水層地下儲氣庫

就是人為地將天然氣注入到地下臺適的含水層中而形成的人工氣藏。這類儲氣庫具有構造完整、鉆井完井一狄到位的優點,但缺點是氣水界面較難控制,投資較大,建庫周期較長,風險也不小。目前我國還沒有該類型地下儲氣庫。

 

       鹽穴地下儲氣庫

是利用地下較厚的鹽層或鹽丘,采用人工方式在鹽層或鹽丘中制造洞穴形成儲存空間來存儲天然氣。鹽穴儲氣庫具有構造完整、夾層少、厚度大、物性好、結構堅實、非滲透性好的優點。中石油江蘇金壇儲氣庫是目前中國國內最大的鹽穴儲氣庫。

 

液化天然氣( LNG)調峰

       LNG的特點是溫度低,約零下165℃,1立方LNG可以氣化成600立方天然氣。常見LNG調峰方式主要有以下幾種:

 

       終端儲罐調峰方式

該種調峰方式適用于在LNG消費高峰期間,從全球LNG市場上進口LNG現貨,用以補充LNG長期合同簽訂量和短期天然氣消費高峰之間的差距。我國已建LNG接收終端有深圳LNG接收站、唐山LNG接收站、大連LNG接收站、天津LNG接收站、上海LNG接收站和江蘇LNG接收站等。

 

        LNG液化站調峰方式

 該調峰方式一般從管道中取氣,將其液化儲存,在天然氣需求高峰時,將LNG再氣化并送回管道,這種儲氣方式適用于對調峰需求較大的大城市進行調峰。我國已在新疆、青海、甘肅、山西、四川等地建設LNG調峰站約50個。

       小型LNG氣化調峰方式。采用LNG衛星站的方式進行供氣和調峰,這種方式適用于對中小城市的調峰,主要分布在我國東部沿海距離LNG接收站較近的地區。

 

       液化石油氣(LPG)調峰

       LPG主要來源于油田和煉廠,通過管道或罐車將LPG輸送到附近城市,夏天儲存冬季使用。該調峰方式需要采用專門設備和措施,將丙烷和空氣摻混,使其華白指數(華白指數是表示熱負荷的參數。具有相同華白指數的不同燃氣成份在相同的燃燒壓力下,能釋放出相同的熱負荷)與管道中的天然氣華白指數相近,才可供調峰用。其缺點是氣態丙垸比空氣重,一旦發生泄漏,若沉積在地面不容易擴散。液化石油氣儲備調峰方式適用于距離油田和大型煉廠比較近的城市。

   

 油氣田調峰

       油氣田調峰就是利用管道富余的輸氣能力,通過增大產氣量來滿足下游的用氣需求。該種調峰類型必須耍滿足兩大前提:一是管道必須具有足夠的富余能力;二是上游具備足夠的產能儲備。在下游調峰氣量不大時,可利用油氣出本身的產能儲備和生產井的余量進行調節。當下游調峰需求過大時,采用這種方式會導致上游和管道的固定投資過大,輸氣系統效率變低,從而降低整個系統的效益。

   

 管道調峰

       管道調峰主要包括管道末端調峰、管束調峰和城市高壓管網調峰三種類型。輸氣管道末端是指最后一座壓氣站到城市門站之間的營段。末殷起點、終點壓力的變化決定輸氣管道末 段的儲氣能力。采用該方式進行調峰,運行壓力耍高于球罐,埋地較安全,建造費用低。但采用末端儲氣容量較小,主要適用于城市晝夜或小時調蜂用。

       管束儲氣是將一組或幾組鋼管埋在地下,利用氣體的可壓縮性及其高壓下和理想氣體的偏差進行儲氣。管束儲氣運行壓力較高,坦在地下較安全,但儲氣量較小,占地面積較大,壓縮機站和減壓裝置的建設投資和操作費用較高。管束儲氣主要用作城市配氣系統晝夜調峰。

       利用城市高壓管網儲氣與長輸管道末端儲氣原理相似。城市高壓營網比長輸管道末段更接近用戶,因此能夠及時快捷地響應用氣的渡動。采用高壓管網儲氣的單位儲氣投資和耗鋼量比建在地上的金屬儲罐少,而且操作、管理和維護黼對比較簡單。

 

存在的問題

       隨著我國經濟增長速度的加快,天然氣需求量也在陜速增加,對天然氣的調峰需求也隨之增長,但在調峰過程中仍然存在一些問題需要解決。調峰儲氣設備不足。據有關專家預測2015年我國天然氣調峰需求量約為150億方,根據我國相關規劃,2015年可建儲氣設備約為100億方,還存在50億方的缺口。

       儲氣庫建庫選址難、建設周期長、摯底氣量大。我國天然氣調峰方式以地下儲氣庫調峰為主,約占總調峰量的60%左右,但是地下儲氣庫對地質條件要求較高,選址較為困難;鹽穴地下儲氣庫建設周期較長,如金壇地下儲氣庫從開始建設到運營需要十幾年的時間;另外,地下儲氣庫墊底氣置較大,建設2億方設計氣量,需要約1億方天然氣墊底。

       進口LNG價格非常高。根據目前我國LNG接收站LNG進口價格,多數在4元,方左右,而國內天然氣價格在2元,方左右,存在LNG進口越多,虧損越大的問題,為提高高峰能力增加了困難。

       建議國家相關部門制定調峰天然氣收費辦法,既能有效控制用氣高峰期天然氣的需求量,叉能提高供氣企業的積極性,加快調峰設施的建設進度,保障凋峰用氣的供應。(林燕紅   于靜 中國石油集團海洋工程有限公司