摘 要:基于某地區天然氣供氣及用氣特性采用動態分析的方法分析LNG接收站儲存規
模、LNG接收站每月庫存變化情況及趨勢、上游LNG船次。調整船期,在保證下游季節調峰要求的前提下,降低LNG接收站的投資額。動態分析的方法可用于設計前期確定LNG接收站儲存規模,確定經濟合理的儲罐數量,初步掌握均勻來船和船期調整后LNG接收站庫存變化情況。
關鍵詞:LNG接收站;動態分析;調峰;儲存規模;LNG船船期
Storage Capacity Analysis of LNG Receiving Terminal under MultipleGas Sources Condition
Abstract: Based on the natural gas supply andconsumption characteristics in an area,the storage ca-pacity of LNG receiving terminal,monthly LNG inven-tory variation and trend,and the number of upstream LNG ships are analyzed by dynamic analysis method.On the premise of ensuring the requirements of down-stream seasonal peak shaving,the investment of LNG receiving terminal is reduced by adjusting LNG shipsailing schedule.The dynamic analysis method can beused to determine the capacity of LNG receiving termi-nal in the preliminary design stage, determine the eco-nomic and reasonable number of tanks and preliminari-1y know well the inventory variation at LNG receiving terminal after uniform shipping or adj usting LNG shipsailing schedule.
Key words : LNG receiving terminal;dynamicanalysis;peak shavin9;storage capacity;LNG shipsailing schedule
1 概述
隨著我國東部沿海地區天然氣需求的不斷增長,西氣東輸一線和二線、川氣東送等長距離輸送管道及東部沿海各省市LNG接收站的建成投產,東部沿海地區逐漸形成了多種天然氣氣源供應格局[1]。多氣源可利用省級天然氣管網實現氣源互通、互備和互供,有效保障各省天然氣供應的穩定性。
上游天然氣的開采、處理和供應往往希望下游用戶相對連續穩定用氣,而下游由于有著較多的燃氣電廠和城市用戶,用氣負荷存在較大不均勻性,且長距離輸送管道往往經過較多省份,管道調峰能力不可能只為個別幾個省所用,因此,沿海LNG接收站承擔著主力調峰的任務。本文基于某地區天然氣供需情況,通過動態分析的方法對多氣源條件下LNG接收站儲存規模進行分析;利用該方法,通過調整LNG船的船期來“平谷抑峰”,在保障下游供氣和調峰的條件下,降低LNG接收站儲存規模,減少接收站投資[2-4]。
2 某地區天然氣供需特性
2.1 需求特性
該地區天然氣主要用戶包括燃氣電廠和城市用戶,其中:城市用戶包括居民用戶、商業用戶、一般工業用戶及交通用戶,其天然氣需求為36×108m3/a;電廠用戶包括天然氣調峰發電廠及天然氣熱電廠,其天然氣需求為78×108m3/a。城市用戶和電廠用戶天然氣總需求為114×108m3/a,其月不均勻系數見表1.
2.2 天然氣氣源及供氣特性
該地區共存在4種氣源供氣,其中陸上氣源一供氣量為30×108m3/a,陸上氣源二供氣量為18×108m3/a,陸上氣源三供氣量為36×108m3/a,LNG氣源供氣量為30×108m3/a。陸上氣源一和氣源二月供氣特性見表2;陸上氣源三為均勻供氣。LNG接收站用于承擔該地區除陸上氣源調峰外的所有季節調峰,可通過供需平衡和各氣源供氣特性計算出每月LNG接收站外輸量,得出LNG接收站供氣的月不均勻系數(見表2)。
3 LNG接收站儲存規模動態計算法
3.1 動態計算方法介紹
多氣源條件下,LNG接收站儲罐罐容一方面受目標天然氣市場用氣需求、各用戶用氣特性、其他氣源供氣規模及供氣特性的影響;另一方面,LNG接收站作為LNG產業鏈的末端,其儲罐規模受上游天然氣氣田開采、LNG運輸等因素影響;此外,LNG接收站站址氣候條件、通航條件等均是影響LNG接收站儲罐規模的因素。從LNG產業鏈的角度分析,從上游天然氣的開采、液化,LNG運輸環節的裝船、運輸,到下游LNG接收站的卸船、儲存和運輸,構成了一個完整的物流鏈,因此,可采用物流分析的技術構建一個物流動態模型,用于分析LNG接收站罐容、LNG接收站儲存量等指標。
本方法綜合考慮目標天然氣市場用氣需求情況、用氣特性、上游LNG來船情況,LNG接收站天然氣外輸量、LNG船卸載量、站內LNG儲存量等指標采用計算機編程進行動態分析,得出在均勻來船的情況下LNG接收站儲存規模、LNG接收站儲存量每日變化情況、LNG作為調峰的主力氣源時其所需要的儲罐數量及船期等情況。該動態分析方法還可以通過調整上游LNG運輸鏈中LNG船的船期用于“平谷抑峰”,既保障下游供氣和調峰的要求,又可以降低LNG接收站儲存規模,減少站內LNG儲罐數量,減少LNG接收站投資。
動態計算輸入的主要參數包括:天然氣市場需求總量;各用戶預測需求量及用氣不均勻特性;LNG船的有效船容;LNG密度;LNG接收站儲罐單罐有效罐容;LNG接收站安全儲量;接收站船舶卸料不可作業天數。
3.2 上游均勻來船情況下LNG接收站儲存規模
LNG接收站上游LNG船舶均勻來船,采用Q-Flex船型(船容為21.6×104m3,有效船容取96%)為主力船型,接收站船舶卸料不可作業天數按4d考慮。采用計算機編程的動態模擬結果為:LNG接收站總儲存規模為107.84×104m3,需儲罐(單罐容16×104m3)7座,LNG船每年到港卸料次數為24次,LNG船之間到港間隔為15d。在上游均勻來船情況下LNG接收站儲存量逐日變化情況見圖l。
3.3 調整船期降低LNG接收站儲存規模
根據均勻來船計算結果,在上游LNG均勻來船情況下,需7座LNG儲罐才能完全滿足該地區天然氣調峰要求。由于國內天然氣價格并未與國際接軌,LNG價格比國內天然氣價格高,而LNG接收站儲罐單罐造價一般在(5.5~6.0)×108元,在上游均勻來船時建設較多的LNG儲罐完全滿足下游調峰的要求會導致LNG接收站出站氣價較高,存在下游用戶難以承受高氣價的風險。因此,可采用動態分析的方法,通過調整上游LNG運輸鏈中LNG船的船期來“平谷抑峰”,既可保障下游供氣和調峰要求,又可降低LNG接收站儲存規模,減少LNG接收站投資。
假設該LNG接收站LNG設計儲存規模為64×104m3 (4座16×104m3LNG儲罐),通過動態分析方法計算結果可知,每年需調整LNG船的船期,其中:2、3、5月份需各減少接收l船LNG;8、9、12月份需各增加接收l船LNG;其余月份仍保持每月接收2船LNG不變。通過調整船期方法得到的LNG接收站儲存量逐日變化情況見圖2.
4 結語
多氣源供氣的供應格局有利于保障東部沿海各省天然氣供應的穩定性,保證供氣安全。由于我國東部沿海各省處在陸上氣源供氣末端,在陸上氣源季節調峰有限的情況下,可以通過LNG接收站引進LNG,建設LNG接收站儲存和氣化設施,可有效保障所在地區的供氣和調峰。
多氣源情況下,采用計算機編程進行接收站罐容模擬,可得出LNG接收站儲存規模、LNG接收站每月庫存情況及趨勢、上游LNG船次等,同時也可以通過調整LNG船的船期與LNG接收站一起對下游“平谷抑峰",在保證下游季節調峰要求的條件下降低LNG接收站的投資額。動態分析的方法可以用于設計前期確定LNG接收站儲存規模,確定經濟合理的儲罐數量,也可以初步掌握均勻來船和船期調整后LNG接收站庫存變化情況。
參考文獻
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[2] 吳華麗,孫石磊.多氣源混輸管網下的供氣方案[J].管道技術與設備,2011(5):54-56.
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[4] 嚴藝敏.多氣源供氣中進口LNG調峰的作用和定位[J].煤氣與熱力,2012,32(11):A36-A41.
本文作者:鄧 青 賈士棟
作者單位:中海浙江寧波液化天然氣有限公司 浙江寧波 315800
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