城市燃?xì)鈱ｍ?xiàng)規(guī)劃編制中若干問題探討

虞 琴，支莉華，陳 剛，沈立龍

（1.馬鞍山博望港華燃?xì)庥邢薰?，安徽馬鞍山 243131；2.中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司合肥分公司，安徽合肥 230000；3.馬鞍山港華燃?xì)庥邢薰?，安徽馬鞍山 243000）

1 概述

國務(wù)院2013年下發(fā)《關(guān)于加強(qiáng)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的意見》，要求各地在新的形勢下盡快修編完成包括城市燃?xì)庠趦?nèi)的各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展規(guī)劃。城市燃?xì)鈱ｍ?xiàng)規(guī)劃的編制不僅需要結(jié)合當(dāng)?shù)乜傮w規(guī)劃、分區(qū)規(guī)劃和詳細(xì)規(guī)劃，結(jié)合地方實(shí)際編制外[1-2]，還應(yīng)結(jié)合城市所在省份的上位發(fā)展形勢統(tǒng)籌謀劃，依托城市區(qū)域位置，合理指導(dǎo)城市實(shí)際的燃?xì)饣A(chǔ)設(shè)施建設(shè)方向。以馬鞍山市城市燃?xì)鈱ｍ?xiàng)規(guī)劃為例，提出馬鞍山市城市燃?xì)庖?guī)劃編制中若干問題的探討及對(duì)策。

2 規(guī)劃編制情況

馬鞍山市是安徽省轄地級(jí)市，1976 年利用馬鋼的焦?fàn)t煤氣逐步發(fā)展起城市燃?xì)庠矗?004 年正式引入國家西氣東輸天然氣，并于2005年將該市的城市燃?xì)獾墓艿澜範(fàn)t煤氣全部置換為管道天然氣，完成了管道氣源置換工作，正式進(jìn)入管道天然氣發(fā)展時(shí)代。

馬鞍山市最初的城市燃?xì)鈱ｍ?xiàng)規(guī)劃于2008 年定稿，受建設(shè)條件等諸多因素影響，該規(guī)劃中一些天然氣基礎(chǔ)設(shè)施因征地等原因無法建設(shè)或者延期建設(shè)，已不能滿足指導(dǎo)全市天然氣設(shè)施建設(shè)的需求。在此背景下，結(jié)合《安徽省天然氣基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃（2017-2021 年）》、《安徽省液化天然氣(LNG)利用規(guī)劃（2014-2020）》、《安徽省天然氣分布式能源發(fā)展規(guī)劃（2012-2030）》、《長江干線安徽段水上LNG 基礎(chǔ)設(shè)施布局規(guī)劃（2015～2030）》，綜合考慮全市的管輸氣源引入、LNG 資源利用、分布式能源站建設(shè)和水上LNG 基礎(chǔ)設(shè)施布局，重新編制馬鞍山市城市燃?xì)鈱ｍ?xiàng)規(guī)劃。為使該規(guī)劃切實(shí)可行，規(guī)劃征求了該市主要部門意見，還充分對(duì)接當(dāng)?shù)氐目刂埔?guī)劃編制單位，保障規(guī)劃設(shè)施具體落地。

3 規(guī)劃依托體系

馬鞍山市城市燃?xì)鈱ｍ?xiàng)規(guī)劃編制過程充分體現(xiàn)國家發(fā)展戰(zhàn)略，依托省級(jí)及以上規(guī)劃、市級(jí)規(guī)劃和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)現(xiàn)狀，統(tǒng)籌謀劃全市燃?xì)饣A(chǔ)設(shè)施。

（1）國家戰(zhàn)略層面：長三角區(qū)域一體化發(fā)展已經(jīng)上升為國家戰(zhàn)略。馬鞍山市位于長三角地區(qū)，坐落在安徽省東部，與江蘇省會(huì)南京市毗鄰。馬鞍山市城市燃?xì)鈱ｍ?xiàng)規(guī)劃編制時(shí)，應(yīng)充分考慮與南京的天然氣實(shí)現(xiàn)一體化發(fā)展。

（2）省級(jí)及以上規(guī)劃層面：根據(jù)安徽省管網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃，依托全省規(guī)劃的“三縱”“四橫”與“一環(huán)”的天然氣主干管網(wǎng)構(gòu)架，謀劃全市多氣源引入；依托國家布局的長江干線水上LNG 基礎(chǔ)設(shè)施布局，規(guī)劃該市長江LNG 接收站、水上加注站；依托省級(jí)分布式能源規(guī)劃，預(yù)留分布式能源站設(shè)施。

（3）市級(jí)規(guī)劃層面：依托全市的總體規(guī)劃、中心城市概念規(guī)劃，全市的燃?xì)鈱ｍ?xiàng)規(guī)劃緊密圍繞“一主城、三片區(qū)”的發(fā)展方向，布局主城區(qū)、秀山片區(qū)、濮塘片區(qū)和銀塘片區(qū)的燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)一體化。依托規(guī)劃的高速公路、國省干道、港口，布局LNG 基礎(chǔ)設(shè)施。

（4）基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)狀層面：統(tǒng)計(jì)全市的燃?xì)饣A(chǔ)設(shè)施建設(shè)現(xiàn)狀，針對(duì)全市的氣源供應(yīng)、重要片區(qū)的管輸氣源引入、儲(chǔ)氣調(diào)峰設(shè)施、高壓及次高壓管道建設(shè)等方面存在的問題，逐一分析，找出全市城市燃?xì)獍l(fā)展問題癥結(jié)，提出相應(yīng)的規(guī)劃措施。

4 規(guī)劃重要問題探討

4.1 輸配系統(tǒng)規(guī)劃

馬鞍山市城市燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)主要包含門站、儲(chǔ)配站、LNG 站、CNG 站、高壓管道、次高壓管道、中心城區(qū)輸配系統(tǒng)、當(dāng)涂縣輸配系統(tǒng)等，見圖1。

圖1 馬鞍山市天然氣輸配系統(tǒng)圖

規(guī)劃建設(shè)新橋門站至薛鎮(zhèn)儲(chǔ)配站的天然氣高壓管道聯(lián)絡(luò)線，南環(huán)調(diào)壓站至薛鎮(zhèn)儲(chǔ)配站的高壓聯(lián)絡(luò)線，實(shí)現(xiàn)全市雙氣源引入（西氣東輸一線和川氣東送）；規(guī)劃建設(shè)薛鎮(zhèn)儲(chǔ)配站至博望南調(diào)壓站的高壓聯(lián)絡(luò)線，實(shí)現(xiàn)博望區(qū)的管輸氣源引入。建設(shè)多條次高壓管道、薛鎮(zhèn)儲(chǔ)配站，滿足管輸氣源、儲(chǔ)氣調(diào)峰設(shè)施與各片區(qū)輸配系統(tǒng)的銜接。為了最大程度集約利用土地，于全市輸配系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)處規(guī)劃建設(shè)薛鎮(zhèn)儲(chǔ)配站。

4.2 高壓管線路由規(guī)劃

馬鞍山市城市燃?xì)鈱ｍ?xiàng)規(guī)劃編制過程中，在高壓管線路由選擇上進(jìn)行了多方案比選。規(guī)劃的高壓管線作為全市雙氣源引入工程，對(duì)保障全市中長期用氣需求意義重大。規(guī)劃中對(duì)管線路由進(jìn)行了方案比選專題論述，且與市主要行政管理部門進(jìn)行多輪對(duì)接，保障高壓管道項(xiàng)目的順利實(shí)施。

規(guī)劃中針對(duì)高壓管線路由選擇，多因素考慮，在滿足安全、經(jīng)濟(jì)、方便的原則上，既要滿足工程需要，又要使建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行期間管道的操作維護(hù)費(fèi)用最低。通過實(shí)地踏勘，結(jié)合交通、地形、工程地質(zhì)條件、城市規(guī)劃、沿線主要用戶分布等各種因素，本著優(yōu)化線路走向、節(jié)省工程投資、有利管道安全目的，在規(guī)劃中多方案比選路由，根據(jù)主次關(guān)系、因果關(guān)系，逐步確定最為合理的方案。

另外，規(guī)劃編制中，充分體現(xiàn)長三角區(qū)域一體化發(fā)展的國家戰(zhàn)略，預(yù)留霍里門站及博望東調(diào)壓站的高壓管線，在未來分別與南京市的兩條天然氣高壓管線接口，將來實(shí)施跨區(qū)域?qū)?，?shí)現(xiàn)寧馬兩市天然氣高壓管網(wǎng)的一體化，從而達(dá)到寧馬天然氣高壓管網(wǎng)及儲(chǔ)氣設(shè)施的互連互通和互保。

4.3 輸配工藝計(jì)算

為滿足馬鞍山市天然氣中長期的發(fā)展需求，規(guī)劃對(duì)燃?xì)夤艿垒敋夤に囘M(jìn)行了專題計(jì)算。專題計(jì)算主要針對(duì)高壓燃?xì)夤艿?、次高壓燃?xì)夤艿篮椭袎喝細(xì)夤艿赖妮敋夤に囘M(jìn)行校核，見圖2。高壓和次高壓管道分別校核近期和遠(yuǎn)期的管道運(yùn)行狀況，其中重點(diǎn)校核遠(yuǎn)期不同工況下的管道運(yùn)行情況。遠(yuǎn)期高壓管道輸配工藝校核情況如下。

圖2 馬鞍山市高壓管道計(jì)算模型

（1）高壓管道計(jì)算模型

計(jì)算模型見圖2。

（2）計(jì)算方案

根據(jù)霍里門站和新橋門站的氣源接收規(guī)模預(yù)測，霍里門站遠(yuǎn)期最終接收能力預(yù)計(jì)為5×108m3/a，折算到高峰日供氣量為7.62×104m3/h，剩余供氣由新橋門站提供，高峰日供氣量為16.73×104m3/h。

方案1：南北氣源供氣壓力為2.5 MPa；

方案2：南北氣源供氣壓力為4.0 MPa。因管網(wǎng)中霍里—南環(huán)高壓管道設(shè)計(jì)壓力為2.5 MPa，故該段管線不納入本方案計(jì)算。

（3）計(jì)算方法

計(jì)算公式：根據(jù)《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50028-2006）,高壓、次高壓和中壓燃?xì)夤艿赖膯挝婚L度摩擦阻力損失，應(yīng)按下列公式計(jì)算：

式中：P1——燃?xì)夤艿榔瘘c(diǎn)的絕對(duì)壓力，kPa；

P2——燃?xì)夤艿澜K點(diǎn)的絕對(duì)壓力，kPa；

Z——壓縮因子，當(dāng)燃?xì)鈮毫π∮?.2 MPa 時(shí)，Z取1；

L——燃?xì)夤艿赖挠?jì)算長度，km；

λ——燃?xì)夤艿滥Σ磷枇ο禂?shù)，宜按（2）式計(jì)算；

K——管壁內(nèi)表面的當(dāng)量絕對(duì)粗糙度，mm；

Re——雷諾數(shù)。

計(jì)算軟件：英國ESI 公司開發(fā)的Pipeline Studio離線穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)模擬軟件TGNET。

表1 計(jì)算節(jié)點(diǎn)流量分配

(4)計(jì)算結(jié)果

計(jì)算結(jié)果參見圖3及圖4。

圖3 馬鞍山市高壓管道方案1計(jì)算結(jié)果

圖4 馬鞍山市高壓管道方案2計(jì)算結(jié)果

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，遠(yuǎn)期新橋門站天然氣出站壓力波動(dòng)范圍在方案1 工況下為1.42～2.50 MPa，方案2工況下為2.88～4.00 MPa。因此兩種工況下，高壓管道調(diào)峰儲(chǔ)氣能力均滿足要求，且方案2 有較大的余量，可適應(yīng)未來發(fā)展。

5 結(jié)語

（1）城市燃?xì)鈱ｍ?xiàng)規(guī)劃的編制應(yīng)體現(xiàn)較多的綜合考慮，不僅需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐目傮w規(guī)劃，還應(yīng)結(jié)合省級(jí)及以上規(guī)劃，提升城市燃?xì)庖?guī)劃的立意，符合全省燃?xì)饣A(chǔ)設(shè)施的實(shí)際發(fā)展方向。

（2）針對(duì)高壓管線路由選擇，應(yīng)多方案比選，實(shí)地踏勘調(diào)研，多部門征求意見，重點(diǎn)站址應(yīng)結(jié)合所在片區(qū)的控制性詳細(xì)規(guī)劃具體選擇，做到方案落地。

（3）輸氣工藝計(jì)算宜多方案考慮，既要滿足近期的實(shí)際輸氣需求，也需對(duì)遠(yuǎn)期的發(fā)展留有一定富余。

（4）城市的重要天然氣高壓管線及重要儲(chǔ)氣設(shè)施突破現(xiàn)有行政區(qū)域限制，真正實(shí)現(xiàn)市域間天然氣互連互通和互保，從而促進(jìn)市域間經(jīng)濟(jì)一體化發(fā)展，同時(shí)也進(jìn)一步提升城市燃?xì)夤饪煽啃浴?/p>