S市天然氣高壓輸配系統(tǒng)輸送能力評估

朱凱敏

【摘 要】論文通過天然氣價格改革引出進(jìn)行天然氣輸配系統(tǒng)輸配氣能力評估的意義，介紹了天然氣輸配系統(tǒng)輸氣能力評估的邊界條件和計算方法，并根據(jù)計算結(jié)果給出結(jié)論和建議。

【Abstract】The significance of gas transmission and distribution capacity assessment of natural gas transmission and distribution system is derived through natural gas price reform. The boundary conditions and calculation methods of gas transmission and distribution system capacity assessment are introduced. The conclusions and suggestions are given according to the calculation results.

【關(guān)鍵詞】天然氣價格改革;輸氣能力;高峰系數(shù);水力計算

【Keywords】 natural gas price reform; gas transmission capacity; peak coefficient; hydraulic calculation

【中圖分類號】TE927? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2019）06-0195-02

1 評估背景

1.1 城鎮(zhèn)燃?xì)馀錃鈨r格改革

按照“管住中間，放開兩頭”的思路，根據(jù)《中共中央國務(wù)院關(guān)于推進(jìn)價格機(jī)制改革的若干意見》（中發(fā)〔2015〕28號）等有關(guān)規(guī)定，為加強(qiáng)城鎮(zhèn)燃?xì)馀渌铜h(huán)節(jié)價格監(jiān)管，國家發(fā)展改革委于2017年6月制定發(fā)布了《關(guān)于加強(qiáng)配氣價格監(jiān)管的指導(dǎo)意見》[1]。

根據(jù)指導(dǎo)意見，配氣價格按照“準(zhǔn)許成本加合理收益”的原則制定，即通過核定城鎮(zhèn)燃?xì)馄髽I(yè)的準(zhǔn)許成本，監(jiān)管準(zhǔn)許收益，考慮稅收等因素確定年度準(zhǔn)許總收入，制定配氣價格[2]。配氣價格按企業(yè)年度準(zhǔn)許總收入除以年度配送氣量計算確定。

天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計輸、配氣能力，直接影響了天然氣的定價水平，進(jìn)而影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)收益。當(dāng)企業(yè)輸、配氣量低于最低管道負(fù)荷率時，設(shè)計輸、配氣能力將與計算天然氣價格的氣量成正向關(guān)系，當(dāng)設(shè)計輸、配氣能力比實際輸氣能力偏高時，將反向影響天然氣價格，導(dǎo)致天然氣經(jīng)營企業(yè)利益受損。

1.2 S市規(guī)劃實施滯后

S市天然氣高壓輸配系統(tǒng)可行性研究報告按2020年輸氣量40億m3/年進(jìn)行財務(wù)分析與評價，但由于規(guī)劃的部分城市門站和部分電廠支線并未實施或暫未投運(yùn)，實際設(shè)計輸氣能力不及上述水平。為避免天然氣定價過低，損害企業(yè)利益，需要對現(xiàn)狀輸配管道的設(shè)計輸氣能力進(jìn)行校核。

2 S市高壓輸配系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀

S市高壓輸配系統(tǒng)中，三座城市交付門站是輸入端，是S市高壓輸配系統(tǒng)中的氣源站;向較低壓力級制供氣的三座調(diào)壓站，以及向電廠供氣三座電廠調(diào)壓站是輸出端;輸入端與輸出端通過DN800、DN500高壓管道連通。S市高壓輸配系統(tǒng)交付門站、調(diào)壓站信息詳見下表1。高壓管線信息本文不再贅述。

3 S市高壓輸配系統(tǒng)輸氣能力計算

3.1 約束條件

①高壓管線輸氣量等于各高壓“用戶”下載氣量之和，也等于各交付門站接收氣量之和，存在多種氣量組合;

②各調(diào)壓站下載氣量不大于各用戶的設(shè)計下載能力，且在該氣量組合下，進(jìn)站壓力不小于最小進(jìn)站壓力;

③各交付門站的接收能力不大于門站的設(shè)計接收能力，且在該氣量組合下，其最大輸出壓力不大于設(shè)計壓力;

④滿足上述條件的氣量組合的求和最大值，即為S市高壓輸配系統(tǒng)的輸氣能力。

3.2 高峰流量系數(shù)

綜合S市燃?xì)庀到y(tǒng)相關(guān)規(guī)劃、S市城市規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)與準(zhǔn)則，S市各類天然氣用戶的月不均勻系數(shù)K1max、日不均勻系數(shù)K2max、小時不均勻系數(shù)K3max見下表2。

不同用戶類型的綜合高峰系數(shù)差異較大，天然氣消費(fèi)結(jié)構(gòu)決定了S市高壓輸配系統(tǒng)的綜合高峰系數(shù)。報告采用可研預(yù)測的S市2020年S市各類用戶的用氣比例加權(quán)平均計算S市綜合高峰系數(shù)為K=1.93。

3.3 現(xiàn)狀輸氣能力計算

評估報告采用英國ESI公司的Pipeline Studio for gas軟件進(jìn)行水力計算。

根據(jù)前文對輸入端和輸出端的分析可知，門站總接收能力為83萬m3/小時，調(diào)壓站總輸出量為42.3萬m3/小時，門站的接收能力有較大富余量。

我們現(xiàn)將調(diào)壓站按照滿負(fù)荷進(jìn)行水力工況計算，調(diào)壓站的實際最小進(jìn)站壓力均大于設(shè)計最小壓力，滿足用戶滿負(fù)荷狀態(tài)下的壓力需求。調(diào)壓站瞬態(tài)工況如下表3。

根據(jù)上文確定的高峰小時流量42.3萬m3/小時，綜合高峰系數(shù)1.93，按下式計算年輸氣能力Q。

Q=8760*q/（10000*K）=19.2億m3/年 （式1）

式中q——高峰小時流量，萬立方米/小時。

4 評估與建議

①S市高壓輸配系統(tǒng)的現(xiàn)狀輸氣能力僅有19.2億m3/年，與可研按40億m3/年進(jìn)行財務(wù)分析與評價的規(guī)模尚存在較大缺口。

②因各調(diào)壓站的設(shè)計下載能力較低，而高壓管線管徑較大，沿程阻力和局部阻力小，如系統(tǒng)最不利點(diǎn)C電廠調(diào)壓站的壓力也達(dá)到了3.87MPa，調(diào)壓站進(jìn)站壓力有較大余量，系統(tǒng)輸氣能力有較大提升空間。

③S市目前三座交付門站的設(shè)計流量合計達(dá)83萬m3/小時，遠(yuǎn)大于連接高壓管線的各調(diào)壓站的設(shè)計流量之和（42.3萬m3/小時），即供應(yīng)端設(shè)計規(guī)模遠(yuǎn)大于需求端設(shè)計規(guī)模。

④地方燃?xì)夤九c上游往往簽訂“照付不議”天然氣供銷合同，應(yīng)根據(jù)建設(shè)進(jìn)度及各建設(shè)階段的輸氣能力合理確定提氣量，避免因輸氣能力不足造成合同違約[3-4]。

⑤國家發(fā)展改革委《關(guān)于加強(qiáng)配氣價格監(jiān)管的指導(dǎo)意見》要求定期校核配氣價格，校核周期原則上不超過3年。因配氣價格定價與輸氣能力相關(guān)，且輸配系統(tǒng)處于動態(tài)建設(shè)發(fā)展中，建議定期根據(jù)建設(shè)情況對輸氣能力進(jìn)行修訂。

⑥因現(xiàn)狀調(diào)壓站進(jìn)口壓力存在較大余量，高壓輸配系統(tǒng)的輸氣能力存在較大的提升空間，可對調(diào)壓站進(jìn)行技術(shù)改造，提高設(shè)計流量，如提高設(shè)備可靠水平，減少備用路比例;或更換調(diào)壓器等限制設(shè)計流量的關(guān)鍵設(shè)備等[5]。

【參考文獻(xiàn)】

【1】嚴(yán)銘卿. 燃?xì)夤こ淘O(shè)計手冊[M]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009.

【2】段常貴. 燃?xì)廨斉洌ǖ谒陌妫M]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

【3】姜篤志，宮敬，許艷清. 天然氣管道設(shè)計輸氣規(guī)模研究[J]. 油氣儲運(yùn)，2007（26）：22-25.

【4】張瑞洪.成都市天然氣現(xiàn)有管網(wǎng)輸氣能力分析與提升策略[J].制冷與空調(diào)，2011，25（04）：418-420.

【5】支曉曄，劉燕，杜學(xué)平.提高北京天然氣現(xiàn)有管網(wǎng)輸氣能力方法探討[J].城市燃?xì)猓?009（11）：3-10.