日本LNG接收站的建設(shè)

李健胡 蕭彤

1.廣東珠海金灣液化天然氣有限公司 2.中海石油福建天然氣有限責(zé)任公司

日本LNG接收站的建設(shè)

李健胡1蕭彤2

1.廣東珠海金灣液化天然氣有限公司 2.中海石油福建天然氣有限責(zé)任公司

及時(shí)了解、吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的LNG接收站建設(shè)經(jīng)驗(yàn),有助于推進(jìn)我國(guó)正大力進(jìn)行的LNG接收站建設(shè)工作。為此,詳細(xì)介紹了世界最大LNG進(jìn)口國(guó)及建有最多LNG接收站的國(guó)家——日本的LNG接收站建設(shè)經(jīng)驗(yàn),闡明其LNG接收站具有以下特點(diǎn):建設(shè)較早,多采用地下罐,配有大量LNG衛(wèi)星站和管網(wǎng),實(shí)行LPG和LNG兼營(yíng),建有個(gè)別的內(nèi)航船LNG接收站,LNG法規(guī)完備,LNG接收站項(xiàng)目由保險(xiǎn)公司和銀行等投資,燃?xì)夤矩?fù)責(zé)LNG接收站運(yùn)營(yíng),重工制造公司負(fù)責(zé)LNG接收站的設(shè)計(jì)建造,商社負(fù)責(zé)LNG資源采購(gòu)。研究成果對(duì)我國(guó)有如下啟示:做好規(guī)劃建設(shè),適當(dāng)建設(shè)內(nèi)航船LNG接收站、地下罐;LNG與其他能源合理配置,盡量不用來發(fā)電;引入銀行和保險(xiǎn)公司的風(fēng)險(xiǎn)投資機(jī)制;同時(shí)加強(qiáng)對(duì)日本和中國(guó)臺(tái)灣省LNG接收站的調(diào)查研究和學(xué)習(xí)。

LNG 日本 接收站 儲(chǔ)罐 組織建設(shè) 總體布局 投資體制 相關(guān)法規(guī)

1 日本LNG接收站的發(fā)展過程

從20世紀(jì)60年代開始,液化天然氣(LNG)在英美兩國(guó)開始由工廠的嘗試轉(zhuǎn)向成熟,成為一種新的能源利用方式。隨著LNG大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展及遠(yuǎn)洋運(yùn)輸成為可能,急需能源的日本迅速加強(qiáng)了LNG理論的學(xué)習(xí)、技術(shù)的引進(jìn)、接收站的建設(shè),開始大規(guī)模地引進(jìn)LNG。

1969年,日本首個(gè)LNG接收站——根岸接收站開始接收美國(guó)阿拉斯加LNG。幾年后日本就成為世界最大的LNG進(jìn)口國(guó),并一直保持到現(xiàn)在,1990年其LNG進(jìn)口量曾占世界總量60%,近10 a開始降低, 2008年約占世界總量40%共920×108m3[1]。2007年度日本一次能源構(gòu)成中,天然氣已占17.9%[2]。城市燃?xì)鈽?gòu)成中LNG占87%,國(guó)產(chǎn)天然氣占6%,LPG占6%,其他能源占1%。目前日本進(jìn)口的天然氣全部為L(zhǎng)NG,已建接收站26個(gè)(見表1),是世界建有最多LNG接收站的國(guó)家,另有內(nèi)航船(槽船)LNG接收站5個(gè)(函館、八戶、高松、松山、筑港)、衛(wèi)星站68個(gè)[3]。

2 日本接收站的組織建設(shè)

日本的LNG接收站的運(yùn)營(yíng)公司主要有3個(gè):東京燃?xì)?、大阪燃?xì)夂蜄|邦燃?xì)?主要從事LPG、LNG接收站的運(yùn)營(yíng)及燃?xì)怃N售。LNG的海外采購(gòu)及運(yùn)輸主要由三井物產(chǎn)、三菱商事、伊藤忠商事等專業(yè)的商貿(mào)及礦產(chǎn)公司來完成。LNG接收站的施工建設(shè)、LNG輪船的制造,主要由三菱重工(M H I)、石川島播磨重工(IH I)、川崎重工(KH I)等重工制造公司來完成。其工程產(chǎn)業(yè)鏈為:燃?xì)夤矩?fù)責(zé)LNG接收站的運(yùn)營(yíng),專業(yè)商貿(mào)公司負(fù)責(zé)海外采購(gòu)及運(yùn)輸,重工制造公司負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)施工、設(shè)備制造。

日本LNG接收站的建設(shè),主要的核心工程是外包給重工制造公司,但一些較小的工作多由燃?xì)夤咀约和瓿伞Ｓ捎谌細(xì)夤镜墓ぷ靼ń邮照镜娜粘＿\(yùn)行、檢修維護(hù),因此其本身具有一定的運(yùn)行檢修維護(hù)能力,具備承擔(dān)簡(jiǎn)單的建設(shè)和項(xiàng)目管理的能力,并且,隨著建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的豐富和學(xué)習(xí)積累,LNG項(xiàng)目建設(shè)的外包工作逐步減少,直至最后過渡到幾乎全部建設(shè)工作由燃?xì)夤咀约撼袚?dān),甚至開始獨(dú)立到海外承攬接收站的建設(shè)工程。重工制造公司則逐步專注于核心的、更高難度的設(shè)備制造,不斷產(chǎn)品升級(jí)。商貿(mào)公司則專注于海外貿(mào)易、礦產(chǎn)資源投資、遠(yuǎn)洋運(yùn)輸,專業(yè)于海外的研究。

表1 日本LNG接收站一覽表1)

目前國(guó)際上LNG接收站建設(shè)所需的LNG主要設(shè)備,基本壟斷在日本的制造商手中。世界主要的LNG資源產(chǎn)地,均有日本公司的投資參與。

工程上,日本LNG接收站建設(shè)受地震和海嘯影響較深。商務(wù)上,近年來,原簽訂的20 a的LNG資源合同很多要到期了。無論是技術(shù)上的海外工程業(yè)務(wù)、還是商務(wù)上的LNG資源采購(gòu),今后日本都面臨著韓國(guó)、中國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)。但日本LNG接收站相關(guān)產(chǎn)業(yè),通過運(yùn)營(yíng)、建造、商貿(mào)的合理組織和多年發(fā)展,具有較強(qiáng)的應(yīng)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)的能力,并從國(guó)內(nèi)建設(shè)開始走向國(guó)外承攬LNG工程。

近年來,日本LNG運(yùn)營(yíng)、建造、商貿(mào)的公司,尤其是重工制造等公司大量參與中國(guó)的LNG接收站建設(shè),甚至在部分領(lǐng)域處于壟斷地位。主要參與內(nèi)容為: LNG儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)及建造,前端設(shè)計(jì)(FEED)及試車, LNG泵、氣化器、卸料臂等重要設(shè)備的提供。

3 日本典型的LNG接收站及其特點(diǎn)

3.1 日本典型的LNG接收站

日本最大燃?xì)夤緰|京燃?xì)庵饕\(yùn)營(yíng)的LNG接收站為根岸、袖浦、扇島3大接收站,其中:根岸為日本最早的LNG接收站,袖浦為日本最大的LNG接收站,扇島則是全地下罐的LNG接收站(見圖1～3)。3大LNG接收站容量都很大,均位于東京灣、處于東京的外圍,通過管網(wǎng)互聯(lián),繞經(jīng)整個(gè)都市圈,并通過聯(lián)絡(luò)管道與遠(yuǎn)方的仙臺(tái)、新潟等市的LNG接收站聯(lián)絡(luò)起來。LNG接收站還通過槽船、槽車運(yùn)送LNG至未連接骨干網(wǎng)的LNG衛(wèi)星站(含內(nèi)航船LNG接收站),如北海道地區(qū)的函館、八戶LNG站[4-5]。

圖1 袖浦LNG接收站嵌入式地下罐示意圖

圖2 扇島LNG接收站示意圖

圖3 袖浦接收站示意圖

3.2 日本LNG接收站的特點(diǎn)

3.2.1 總體布局

日本LNG接收站在總圖布局上,其廠區(qū)及泊位大都依工程條件呈不規(guī)則形狀布置,廠區(qū)填海區(qū)不多且均為填沙,碼頭泊位往往不與岸線平行,個(gè)別采用背靠背的泊位方式。如根岸LNG接收站廠區(qū)為帶轉(zhuǎn)折的長(zhǎng)條形,袖浦LNG接收站雖較方正但其泊位卻與岸線有一偏斜的夾角,扇島LNG接收站則通過海底隧道連接泊位,泊位成為在海灣中的一孤立平臺(tái)。LNG接收站卸料總管一般較長(zhǎng),如扇島站卸料總管為2 km的海管,袖浦站卸料總管最長(zhǎng)部分達(dá)3 km(中途是否中繼加壓不詳)。日本的這種依工程具體條件的不規(guī)則的布置,與西歐(如西班牙)的LNG接收站比較類似。

3.2.2 儲(chǔ)罐概況

日本LNG接收站的儲(chǔ)罐,部分為地上罐,更多的是地下罐。日本這種大量采用地下罐的情況,幾乎為世界獨(dú)有現(xiàn)象,其原因可能為基于地震的安全考慮。具體的罐的類型分為:地上罐、半地下(上)罐、嵌入式地下罐、全地下罐。嵌入式地下罐為頂部或少量罐體露出地面,罐內(nèi)液體高度最高不超過地面;全地下罐為整個(gè)罐均處于地面下。地下罐的罐頂又分為兩種:拱頂形和平頂形。為保護(hù)環(huán)境景觀,地下罐周圍、甚至平頂?shù)叵鹿薜捻敳?種植草木[6]。接收站除有LNG罐外,部分接收站還有LPG罐。

日本LNG接收站總罐容有大有小,根據(jù)實(shí)際需要,最大的如袖浦,總罐容達(dá)266×104m3,小的如長(zhǎng)崎接收站,總罐容僅3.5×104m3。內(nèi)航船接收站總罐容則更小。

3.2.3 配套系統(tǒng)

LNG接收站在全國(guó)沿岸各主要區(qū)域均有分布,東京灣、大阪灣、伊勢(shì)灣、四國(guó)水道一帶較多,北海道、日本海沿岸較少,與日本經(jīng)濟(jì)及城市分布大體一致。

日本LNG接收站配套的衛(wèi)星站(含內(nèi)航船接收站)較多、管網(wǎng)也不少。大部分LNG接收站有骨干網(wǎng)連接。日本認(rèn)為其國(guó)土山地多,無法鋪過多的管網(wǎng),因此大建衛(wèi)星站。但實(shí)際上日本的骨干網(wǎng)已經(jīng)不少,僅東京燃?xì)鈱傧碌臇|京灣骨干網(wǎng)就已形成完整的環(huán)形、長(zhǎng)460 km,且與300 km外的新潟、仙臺(tái)等連在一起(管長(zhǎng)500 km),管網(wǎng)總長(zhǎng)超過50 000 km(2004年為47 653 km),加上法定儲(chǔ)備天數(shù)為50 d,因此供氣可靠性很高[4]。

日本約半數(shù)的LNG接收站與發(fā)電廠相鄰而建, LNG用于發(fā)電。LNG發(fā)電量占全國(guó)發(fā)電量的27%[2]。表1日本LNG接收站一覽表中,適用法規(guī)為電氣事業(yè)法及高壓燃?xì)獗０卜ǖ慕邮照?均配套有發(fā)電廠。部分LNG接收站還配套有LNG冷能利用工廠。

3.2.4 投資規(guī)模

日本部分LNG接收站投資規(guī)模比較見表2。

從表中可以看出,LNG接收站地下罐比地上罐投資大。LNG接收站建設(shè)投資并未隨時(shí)間推移而明顯增加。

3.2.5 建設(shè)公司

日本LNG接收站主要由燃?xì)夤竞碗娏窘ㄔO(shè)、運(yùn)營(yíng)。電力公司(發(fā)電廠)是LNG接收站很重要的用戶,也往往是接收站的重要股東。

表2 日本部分LNG接收站投資額比較表1)

在日本,LNG往往是與LPG混合達(dá)到一定熱值后作為燃?xì)怃N售的,燃?xì)夤就瑫r(shí)運(yùn)營(yíng)LNG、LPG,很多LNG接收站碼頭泊位也是LNG船及LPG船通用的,LNG與LPG儲(chǔ)罐當(dāng)然是分開的,只在最后外輸至用戶前LNG與LPG才混合。

2008年度日本燃?xì)怃N售約345×108m3,東京燃?xì)?、大阪燃?xì)狻|邦燃?xì)夥謩e占36%、25%、11%,這些大型燃?xì)夤緭碛蠰NG接收站;全國(guó)共有211個(gè)城市燃?xì)馀l(fā)商(60%在關(guān)東地區(qū)),但多數(shù)沒有自己的LNG接收站,從大型燃?xì)夤举?gòu)入LNG到LNG衛(wèi)星站。燃?xì)庾罱K用途為工業(yè)用50%,商業(yè)用14%,家庭用28%,其他用途約占8%[7]。

東京燃?xì)馐侨毡咀畲蟮腖NG接收及銷售公司, 1885年成立,控股多個(gè)天然氣發(fā)電廠和北海道燃?xì)獾热細(xì)夤?主要供應(yīng)東京都市區(qū)和北海道地區(qū)。第二大燃?xì)夤敬筅嫒細(xì)?主要供應(yīng)阪神都市區(qū),天然氣銷售收入占公司銷售收入一半以上。

日本LNG接收站的施工、設(shè)備制造企業(yè),與LNG運(yùn)營(yíng)公司有密切的聯(lián)系。如氣化器的主要兩個(gè)廠家:神戶制鋼及住友精密工業(yè),分別是大阪燃?xì)夂蜄|京燃?xì)獾暮献骰锇?。東京燃?xì)馄煜碌腖NG接收站,氣化器全部為住友所產(chǎn);大阪燃?xì)馄煜翷NG接收站的氣化器,則全部為神戶制鋼所提供。

在日本,無論是基礎(chǔ)材料,還是低溫設(shè)備,直至儲(chǔ)罐工藝系統(tǒng)等,其設(shè)計(jì)制造能力均已達(dá)到世界先進(jìn)水平。其中,一些LNG儲(chǔ)罐、LNG船等關(guān)鍵設(shè)備的設(shè)計(jì)制造公司如石川島播磨重工(IH I)、川崎重工(KH I)、三菱重工(M H I)等由早期的重型軍工企業(yè)發(fā)展而來,技術(shù)力量雄厚,有的重工公司擁有超過100 a的海外工程歷史。

3.2.6 投資體制

日本的LNG相關(guān)的建造、施工等工程公司,多為公眾上市公司,主要股東多為銀行及保險(xiǎn)公司。LNG接收站的建設(shè)業(yè)主或運(yùn)營(yíng)公司,股東同樣也主要是銀行及保險(xiǎn)公司,如東京燃?xì)獾氖蠊蓶|,除“社員持株會(huì)”外全部為銀行、保險(xiǎn)、信托金融機(jī)構(gòu),大阪燃?xì)狻|邦燃?xì)庖彩侨绱?。LNG接收站工程建設(shè)中,銀行及保險(xiǎn)公司對(duì)項(xiàng)目的收益及風(fēng)險(xiǎn)性分析較早,介入工程也較深。

3.2.7 相關(guān)法規(guī)

日本LNG法規(guī)主要有:石油供需及儲(chǔ)備、禁止壟斷及國(guó)民生活、石油稅務(wù)及關(guān)稅、工業(yè)地理環(huán)境、運(yùn)輸、安全、環(huán)境、礦業(yè)、通商及外資、節(jié)能及新能源等相關(guān)法規(guī)。最主要的有燃?xì)馐聵I(yè)法、高壓燃?xì)獗０卜ê碗姎馐聵I(yè)法。各法律下面再設(shè)有詳細(xì)的技術(shù)規(guī)范。

主要供氣給發(fā)電廠的LNG接收站,適用電氣事業(yè)法;主要供氣給居民及工業(yè)的,適用燃?xì)馐聵I(yè)法;既供氣民用又供氣發(fā)電的,適用高壓燃?xì)獗０卜ā８鱈NG接收站采用法規(guī)情況見表1。

日本LNG接收站建設(shè)由經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省批準(zhǔn)并主管,海上保安廳(警衛(wèi)隊(duì))亦參與管理,與美國(guó)海岸警衛(wèi)隊(duì)核準(zhǔn)海上LNG接收站的做法類似。

4 日本LNG接收站建設(shè)對(duì)中國(guó)的啟示

4.1 規(guī)劃及建設(shè)

適當(dāng)建設(shè)內(nèi)航船LNG接收站;地震帶適當(dāng)考慮地下罐;LNG與LPG適當(dāng)配合運(yùn)營(yíng);加強(qiáng)儲(chǔ)備和穩(wěn)定供應(yīng)能力建設(shè),包括:較大的LNG接收站罐容、配套建設(shè)衛(wèi)星站、調(diào)峰站、管網(wǎng)、槽船/槽車運(yùn)輸。中國(guó)南北差異大,LNG接收站選址及設(shè)計(jì)要考慮地域特點(diǎn),包括海岸線、海水水質(zhì)及水溫等。完善法規(guī)體制。

4.2 資源的合理配置

與日本不同,中國(guó)存在一定的石油、天然氣、煤炭、煤層氣、水電等資源。LNG接收站的建設(shè)布點(diǎn)要符合國(guó)家資源的合理配置。宜慎重對(duì)待LNG發(fā)電。日本缺乏其他資源,地震多、建設(shè)抽水蓄能電站大壩風(fēng)險(xiǎn)高,因此不宜照搬日本大量LNG發(fā)電的特點(diǎn)。

4.3 引入風(fēng)險(xiǎn)管理機(jī)制

中國(guó)的LNG接收站項(xiàng)目,建議引入銀行和保險(xiǎn)資金的介入和管理,改變純國(guó)有管理的單一風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)的方式,形成風(fēng)險(xiǎn)的利益激勵(lì)機(jī)制。同時(shí),LNG接收站的建設(shè)周期長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)因素多、投資大和回報(bào)率低、運(yùn)營(yíng)簡(jiǎn)單,既適合也需要保險(xiǎn)公司的介入。

4.4 加強(qiáng)對(duì)日本和中國(guó)臺(tái)灣省LNG接收站的調(diào)查研究

日本LNG研究機(jī)構(gòu)對(duì)世界LNG行業(yè)資料收集、研究極為深入,對(duì)中國(guó)LNG接收站的建設(shè)進(jìn)展及規(guī)劃、海外資源采購(gòu)、制度及未來規(guī)劃等了解已非常詳細(xì),圖紙、數(shù)據(jù)一應(yīng)俱全。日本是世界擁有最多LNG接收站和擁有幾乎最強(qiáng)的LNG建設(shè)能力的國(guó)家,是今后中國(guó)LNG資源采購(gòu)的重要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,中國(guó)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)世界包括日本LNG相關(guān)信息的收集和調(diào)查研究、分析和借鑒。

中國(guó)臺(tái)灣省的LNG接收站主體工程均由日本承建,而臺(tái)灣省的LNG建設(shè)與內(nèi)地相似之處很多。臺(tái)灣LNG建設(shè)曾因儲(chǔ)罐泄漏發(fā)生重大糾紛。內(nèi)地應(yīng)加強(qiáng)對(duì)臺(tái)灣省LNG接收站建設(shè)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的學(xué)習(xí)和研究。

注:日本的統(tǒng)計(jì)年度為當(dāng)年的4月份至次年的3月份;日本的內(nèi)航船指僅在國(guó)內(nèi)航行的船,外航船則可用于國(guó)外遠(yuǎn)洋航行的船,內(nèi)航船LNG接收站可認(rèn)為是較大的衛(wèi)星站、采用內(nèi)航船(槽船)運(yùn)入LNG;較小的LNG衛(wèi)星站則一般采用槽車運(yùn)入LNG。

[1]BP Statistical Review of Wo rld Energy June 2009[EB/ OL].[2009-11-11].http:∥www.bp.com/statisticalreview.

[2]経済産業(yè)省資源????ー庁.平成20年度????ーに関する年次報(bào)告書(????ー白書)[R].東京:経済産業(yè)省,2009.

[3]産業(yè)構(gòu)造審議會(huì)新成長(zhǎng)部會(huì)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境整備小委員會(huì).平成17年度の??市場(chǎng)の競(jìng)爭(zhēng)評(píng)価.産業(yè)構(gòu)造審議會(huì)新成長(zhǎng)部會(huì)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境整備小委員會(huì)[R].東京:経済産業(yè)省, 2006.

[4]Tokyo Gas Co.,L td.Tokyo Gas Sodegaura Terminal[M]. Tokyo:Tokyo Gas Co.,L td.,2007.

[5]Tokyo Gas Co.,Ltd.Tokyo Gas Ohgishima LNG Terminal [M].Tokyo:Tokyo Gas Co.,L td.,2007.

[6]中野正文.厳しい立地環(huán)境に建設(shè)するLNG貯槽の開発[D].日本高知:高知工科大學(xué)/東京??,2003.

[7]日本??協(xié)會(huì).都市??販売量速報(bào)[2009年3月および2008年度(2008年4月～2009年3月)の都市??販売量実績(jī)について][R].東京:日本??協(xié)會(huì),2009.

Experiences learned from Japan’s LNG receiving term inals

Li Jianhu1,Xiao Tong2
(1.Zhuhai Golden Bay LNG Co.,L td.,Zhuhai,Guangdong 519015,China;2.CNOOC Fujian LNG Co., L td.,Putian,Fujian 351158,China)

NATUR.GAS IND.VOLUM E 30,ISSUE 1,pp.109-113,1/25/2010.(ISSN 1000-0976;In Chinese)

It is necessary and helpful fo r us to learn more valuable experiences from some other countries to p romote the construction of LNG receiving terminals in China.Hereby,this paper introduces in detail the experiencesof that from Japan,w hich is the biggest LNG impo rter and ow ns the largest number of LNG receiving terminals in the world.Most of the LNG receiving terminals in Japan were built at early time,underground storage tanksweremostly used,and a large amount of LNG satellite stations and pipeline netwo rks were equipped w ith the terminal.Both LPG and LNG aremanaged in Japanese terminals and,there are also some coastal terminals co-operated w ith it.The legal and regulation system on LNG in Japan is well developed and a risk mechanism is also established fo r LNG terminal p rojects invested by insurance and bank financing.U sually gas companies are to operate the LNG terminals, the heavy industrial enterp rises are in charge of their designs and constructions,and business firms are responsible fo r supp lying the LNG.After learning good lessons from Japan’s LNG terminals,we p resent some suggestions for the LNG terminals to be built in China:a.Planning and construction should bemade in full p lan and underground storage tanks and some coastal terminals should be taken into account;b.LNG should be rationally allocated w ith other energy resources and better not to be used fo r power generation;c.Banks and insurance companies should be introduced into the risk investmentmechanism;d.Deep investigation and research of lessons and experiences in LNG terminals from Taiwan and Japan should be encouraged and intensified.This study w ill p rovide reference for the LNGoperato rs to build the LNG receiving terminals in China.

LNG,receiving terminal,Japan,p roject,construction,sto rage tank,o rganization,layout,investmentmechanism,related law s and regulations

李健胡等.日本LNG接收站的建設(shè).天然氣工業(yè),2010,30(1):109-113.

DO I:10.3787/j.issn.1000-0976.2010.01.031

李健胡,1973年生,工程師,碩士,畢業(yè)于華北電力大學(xué);從事LNG接收站工程建設(shè)工作。地址:(519015)廣東省珠海市九洲大道中1002號(hào)10樓。電話:(0756)3220531。E-mail:lijianhu2000@gmail.com

(修改回日期 2009-11-30 編輯 何 明)

DO I:10.3787/j.issn.1000-0976.2010.001.031

L i Jianhu,engineer,born in 1973,graduated from No rth China Electric Power University.He holdsan M.Sc.degree,beingmainly engaged in the p rojects of LNG receiving terminals.

Add:10th Floo r,Mansion of Agriculture Bank,Jiuzhou Avenue,No.1002,Zhuhai,Guangdong 519015,P.R.China

Tel:+86-756-3220 531E-mail:lijianhu2000@gmail.com