城市燃?xì)馄髽I(yè)天然氣儲氣設(shè)施發(fā)展戰(zhàn)略淺析

李 正 蔡鑫磊

（1.陜西燃?xì)饧瘓F(tuán)渭河能源開發(fā)有限公司，陜西 西安 710016；2.陜西燃?xì)饧瘓F(tuán)有限公司，陜西 西安 710016）

0 引言

中國天然氣消費(fèi)市場大多遠(yuǎn)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?yàn)橹髁鈪^(qū)，而主力消費(fèi)市場則分布于東部地區(qū)，天然氣供應(yīng)和消費(fèi)區(qū)域嚴(yán)重不匹配，需要修建長輸管道連通開發(fā)區(qū)和消費(fèi)區(qū)。此外，中國天然氣消費(fèi)嚴(yán)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(diǎn)，北京等城市峰谷比達(dá)到10∶1［1-3］。近年來國內(nèi)大氣污染形勢極為嚴(yán)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(jìn)一步加劇冬季和夏季天然氣消費(fèi)差，冬季“氣荒”在中國多省市蔓延，對于天然氣運(yùn)營企業(yè)特別是燃?xì)馄髽I(yè)在發(fā)展儲氣設(shè)施、保障天然氣供應(yīng)方面提出諸多挑戰(zhàn)。

1 天然氣儲氣設(shè)施現(xiàn)狀

1.1 地下儲氣庫

地下儲氣庫作為有效、經(jīng)濟(jì)、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(chǔ)設(shè)施。自2000年開始建設(shè)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(fèi)區(qū)（華北和華東地區(qū)），總庫容為4 048.2×108m3，最大工作氣量為1 803.6×108m3，有效工作氣量為1 170×108m3，目前基本構(gòu)建了中國儲氣設(shè)施骨干架構(gòu)。其中，23座為中國石油所有，總庫容為3 943.5×108m3，最大工作氣量為1 746×108m3，占最大工作氣量的96.81%；兩座為中國石化所有，總庫容為104.7×108m3，最大工作氣量為57.6×108m3，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(chǎn)氣區(qū)，主要用于西氣東輸、陜京線、中貴線應(yīng)急保障及大城市季節(jié)性調(diào)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（文96）和1座鹽穴儲氣庫（中國石化金壇一期），用于作為榆濟(jì)線和川氣東送應(yīng)急保障及重點(diǎn)城市季節(jié)性調(diào)峰供氣（圖1）。

圖1 中國現(xiàn)有儲氣庫最大工作氣量地區(qū)分布圖

根據(jù)天然氣“十三五”規(guī)劃，我國正在建設(shè)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(jìn)適時建設(shè)陜43、克75、淮安、長春氣頂、雙坨子、應(yīng)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?xì)饨K金壇鹽穴儲氣庫是城市燃?xì)馄髽I(yè)建設(shè)的第一座地下儲氣庫，港華金壇鹽穴儲氣庫工作氣量為2.18×109m3，主要目的是保障其在華東地區(qū)城市燃?xì)忭?xiàng)目的應(yīng)急供氣。

1.2 其他儲氣設(shè)施

中國東部地區(qū)天然氣供應(yīng)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(tuán)等國內(nèi)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(dá)600×109m3以上的供氣規(guī)模和儲氣能力。

表1 中國地下儲氣庫建設(shè)成本表

2 城市燃?xì)鈨獍l(fā)展問題

2.1 儲氣設(shè)施發(fā)展速度緩慢

城市燃?xì)鈨庠O(shè)施發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于天然氣上游企業(yè)，與用氣規(guī)模快速增長形成強(qiáng)烈反差，城市天然氣消費(fèi)量逐年增加，調(diào)峰儲氣設(shè)施增長緩慢，且儲氣規(guī)模維持在較低水平。

2.2 儲氣措施單一

城市燃?xì)馄髽I(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(yīng)急調(diào)峰站為輔。CNG、城市高壓環(huán)線僅能滿足日時調(diào)峰需求，部分北方城市為應(yīng)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(shè)有LNG應(yīng)急調(diào)峰站，上海、杭州、西安、南京等城市正在對LNG調(diào)峰站進(jìn)行改擴(kuò)建，進(jìn)行必要的季節(jié)性調(diào)峰儲備。由于LNG應(yīng)急調(diào)峰站儲氣規(guī)模較小，加之儲氣運(yùn)行成本極高，僅能作為用氣高峰的補(bǔ)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(guān)中（4.0 MPa）、武漢等城市建設(shè)的高壓環(huán)線即可調(diào)配氣量也可作為日間儲氣設(shè)施，沈陽、濟(jì)南等城市正在建設(shè)高壓環(huán)線。在地下儲氣庫方面，城市燃?xì)馄髽I(yè)僅有港華燃?xì)庠诮K金壇建設(shè)鹽穴儲氣庫，其他城市燃?xì)馄髽I(yè)幾乎沒有地下儲氣庫建設(shè)計劃。

2.3 資金投入不足

LNG儲罐具有建設(shè)周期短、投產(chǎn)快、適應(yīng)性強(qiáng)、容積大、占地小等特點(diǎn)，現(xiàn)有城市燃?xì)馄髽I(yè)調(diào)峰儲氣設(shè)備主要依賴于LNG調(diào)峰，但其造價和運(yùn)行成本極為昂貴。LNG儲罐建設(shè)成本達(dá)到40～50元／m3，若合同氣量為20×108m3，按照城市燃?xì)馄髽I(yè)和不可中斷大用戶則要形成不低于年用氣量5%的應(yīng)急儲氣能力，即年儲氣量規(guī)模應(yīng)為10×108m3，LNG儲罐建設(shè)成本高達(dá)40億～50億元。調(diào)峰氣運(yùn)行成本高達(dá)0.6～1元／m3，運(yùn)行總成本為0.6億～1億元／a，即調(diào)峰氣增加0.6～1元／m3，折算至全年天然氣消費(fèi)量，天然氣增加0.06～0.1元／m3［4-7］，加之LNG儲罐使用壽命較短、折舊費(fèi)高，天然氣附加值將大打折扣，普通城市燃?xì)馄髽I(yè)無法承擔(dān)，因此城市燃?xì)馄髽I(yè)對于調(diào)峰設(shè)施建設(shè)積極性較低。此外，LNG價格實(shí)行市場化價格，價格波動隨供需結(jié)構(gòu)變化較大，2017年冬季中國LNG價格經(jīng)歷過山車式變動，最大漲價至近1萬元／t，高價格讓普通企業(yè)無法承受。

地下儲氣庫單位建設(shè)成本遠(yuǎn)低于LNG儲氣設(shè)施，工作氣量建設(shè)成本約為2.19～13.1元／m3，其中廢棄油氣藏儲氣庫建設(shè)成本較低，為2.19～2.25元／m3，鹽穴儲氣庫建設(shè)成本較高，為13.1元／m3。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30×108m3，多則超過400×108m3，目前中國地下儲氣庫總投資為10～119.1億元（表1），普通企業(yè)無法籌集如此規(guī)模的資金。

2.4 技術(shù)力量薄弱

地下儲氣庫要反復(fù)注氣和采氣，且注氣壓力遠(yuǎn)高于地層壓力，要經(jīng)受多次強(qiáng)烈地、方向多變應(yīng)地長期考驗(yàn)，加之地質(zhì)體的唯一性，每建一個地下儲氣庫都是技術(shù)攻關(guān)和創(chuàng)新，因此建庫的技術(shù)難度遠(yuǎn)高于普通儲氣設(shè)施，甚至高于氣田開發(fā)建設(shè)難度。中國從20世紀(jì)70年代開始探索建設(shè)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(yùn)行不到20年，因此在儲氣庫建設(shè)和運(yùn)行的技術(shù)方面經(jīng)驗(yàn)不足，在孔隙性地下儲氣庫地質(zhì)與氣藏工程評價技術(shù)、鹽穴儲氣庫地質(zhì)工程評價技術(shù)、儲氣庫鉆完井技術(shù)、儲氣庫注采工程技術(shù)、儲氣庫地面工程技術(shù)等方面還需要不斷努力［8-9］。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?xì)馄髽I(yè)沒有資源去涉及地下儲氣庫，無法儲備和攻關(guān)地下儲氣庫建設(shè)和運(yùn)行方面的技術(shù)。

3 城市燃?xì)鈨獍l(fā)展策略

3.1 加大儲氣設(shè)施建設(shè)力度

一是強(qiáng)化政府在公共資源管理中的核心作用，進(jìn)一步細(xì)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(diào)峰費(fèi)用，吸引更多企業(yè)和資金參與支持城市燃?xì)馄髽I(yè)開展儲氣庫前期評價及建設(shè)工程，提升儲氣庫建設(shè)速度。二是進(jìn)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?xì)馄髽I(yè)儲氣設(shè)施建設(shè)壓力，讓市場這只無形的手推動儲氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展。三是優(yōu)化全國性的天然氣交易市場，靈活調(diào)配現(xiàn)有資源。城市燃?xì)馄髽I(yè)在異地或參股建設(shè)大型儲氣設(shè)施，特別是地下儲氣庫工作氣量，充分挖掘現(xiàn)有儲氣設(shè)施建設(shè)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(diào)峰氣量。如中西部城市燃?xì)馄髽I(yè)可在中東部投資或參股建設(shè)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(jīng)濟(jì)成本。

3.2 發(fā)展多種形式的儲氣設(shè)施

中國燃?xì)馄髽I(yè)儲氣設(shè)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(shè)，一定程度上滿足現(xiàn)今儲氣需求，中長期儲氣設(shè)施建設(shè)難以落地。結(jié)合各個地區(qū)城市的用氣特點(diǎn)，燃?xì)馄髽I(yè)應(yīng)該采取儲氣庫、氣田、LNG共同參與調(diào)峰，可中斷用戶、管網(wǎng)作為補(bǔ)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(shè)施。

就地域而言，沿海城市燃?xì)馄髽I(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(shè)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(yīng)對冬季用氣高峰和國內(nèi)LNG價格季節(jié)性波動。內(nèi)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(bǔ)貼取得調(diào)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(shè)小型LNG儲罐，儲罐與鄰近骨干輸氣管網(wǎng)、城市燃?xì)夤芫W(wǎng)相連接，不同層級、規(guī)模的儲罐和管網(wǎng)組成區(qū)域性燃?xì)夤芫W(wǎng)系統(tǒng)，共同調(diào)節(jié)高峰用氣壓力。

從氣量供應(yīng)、經(jīng)濟(jì)效益等方面考量，城市燃?xì)馄髽I(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?xì)馄髽I(yè)應(yīng)首先選擇建庫技術(shù)低、風(fēng)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(shè)油氣藏型儲氣庫，最后可借鑒外國優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)發(fā)展含水層儲氣庫。

3.3 廣泛吸納各類資金

一是爭取專項(xiàng)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(nèi)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?xì)馄髽I(yè)也要積極申請專項(xiàng)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(yīng)用于儲氣設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域。儲氣設(shè)施建設(shè)屬于公益性非常強(qiáng)的項(xiàng)目類型，非常適合推行PPP模式。政府賦予城市燃?xì)馄髽I(yè)更多權(quán)力，充分發(fā)揮企業(yè)參與積極性，實(shí)現(xiàn)社會效益最大化。三是城市燃?xì)馄髽I(yè)建立儲氣設(shè)施建設(shè)專項(xiàng)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(shè)施建設(shè)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。

3.4 提升技術(shù)實(shí)力

一是將儲氣設(shè)施的技術(shù)研發(fā)納入國家科技攻關(guān)規(guī)劃，組織專家系統(tǒng)梳理儲氣設(shè)施技術(shù)方面的難點(diǎn)，根據(jù)城市燃?xì)馄髽I(yè)儲氣設(shè)施發(fā)展需求制定技術(shù)攻關(guān)中長期規(guī)劃，設(shè)立國家儲氣設(shè)施技術(shù)研發(fā)基金，攻關(guān)現(xiàn)有技術(shù)難題。二是借鑒上游“油公司”管理模式，城市燃?xì)馄髽I(yè)可組建專業(yè)化管理團(tuán)隊(duì)，將儲氣設(shè)施規(guī)劃、建設(shè)、技術(shù)研發(fā)、運(yùn)行、維護(hù)等環(huán)節(jié)委托乙方，廣泛吸收中國乃至全球優(yōu)秀技術(shù)團(tuán)隊(duì)支持，提供儲氣設(shè)施建設(shè)最佳解決方案，以最短時間提升技術(shù)實(shí)力。三是儲氣設(shè)施建設(shè)是一個系統(tǒng)工程，單靠城市燃?xì)馄髽I(yè)很難解決，需借鑒“一院一所模式”、校企結(jié)合等產(chǎn)學(xué)研成功模式，建立儲氣設(shè)施產(chǎn)業(yè)鏈，提供必要所需的裝備、材料和技術(shù)。四是城市燃?xì)馄髽I(yè)積極參與“一帶一路”建設(shè)，借助儲氣設(shè)施建設(shè)深化能源合作，與“一帶一路”國家儲氣設(shè)施企業(yè)展開技術(shù)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(jìn)入地下儲氣庫技術(shù)領(lǐng)域。

4 結(jié)論

隨著中國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和環(huán)境保護(hù)意識的增強(qiáng)，天然氣消費(fèi)量仍將快速增長，至2020年中國天然氣供應(yīng)量將達(dá)到3.6×1012m3，地下儲氣庫工作氣量僅為1 480×108m3，僅占天然氣供應(yīng)量的4.11%，未來“缺氣”、“少氣”的局面將長期存在。城市燃?xì)馄髽I(yè)必須審時度勢，勇于面對建設(shè)儲氣庫設(shè)施方面的各種不利形勢，多方溝通加大儲氣設(shè)施建設(shè)力度，多種渠道廣泛吸納各類資金，不斷提升技術(shù)實(shí)力，敢于發(fā)展多種形式的儲氣庫設(shè)施，以滿足國家和地方對儲氣設(shè)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(jī)。