川氣東送管道應(yīng)急調(diào)峰體系建設(shè)探討

王會(huì)坤 牛化昶 劉 明 姚 琳

（中國(guó)石化天然氣川氣東送管道分公司，湖北 武漢 430071）

0 引言

川氣東送輸氣管道西起四川川東北普光首站，東至上海輸氣站，途經(jīng)6省兩個(gè)直轄市，管道系統(tǒng)總長(zhǎng)約2 229 km，包括1條干線、1條專線和5條支線，年設(shè)計(jì)輸氣量為120×108m3。川氣東送管道目標(biāo)市場(chǎng)主要包括川渝地區(qū)、蘇浙滬地區(qū)以及江西、安徽、湖北等省。其中2011－2112年川渝市場(chǎng)和蘇浙滬市場(chǎng)占整個(gè)用氣市場(chǎng)的比例分別為90.26%和87.39%。根據(jù)川氣東送目標(biāo)市場(chǎng)意向，川渝、蘇浙滬地區(qū)用氣規(guī)模達(dá)到60%以上。如此大規(guī)模的用氣需求量，勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)川氣東送輸氣管道的調(diào)峰和應(yīng)急供氣問題，為此，筆者擬就管道應(yīng)急調(diào)峰體系建設(shè)作一探討分析。

1 管道調(diào)峰及應(yīng)急供氣問題

1.1 調(diào)峰問題

調(diào)峰是管道系統(tǒng)不可回避的問題，由于下游用戶的用氣季節(jié)不均勻性，用氣規(guī)模存在較大波動(dòng)。常見的調(diào)峰手段包括地下儲(chǔ)氣庫(kù)調(diào)峰、LNG調(diào)峰、管道儲(chǔ)氣調(diào)峰、氣田調(diào)峰及用氣項(xiàng)目調(diào)峰5種［1-2］。地下儲(chǔ)氣庫(kù)調(diào)峰是通用的主要調(diào)峰方式，儲(chǔ)氣庫(kù)具有投資少、周期短等優(yōu)點(diǎn)；管道儲(chǔ)氣調(diào)峰主要是利用最后一個(gè)壓氣站到管道末端管段進(jìn)行儲(chǔ)氣，達(dá)到調(diào)峰的作用，該方式操作靈活、快捷，但主要用于小時(shí)、日調(diào)峰，而不適用于季節(jié)性調(diào)峰。LNG調(diào)峰類似于儲(chǔ)氣庫(kù)調(diào)峰，但是要依賴于LNG接收終端設(shè)備，具有投資多、周期長(zhǎng)等特點(diǎn)，同時(shí)運(yùn)行成本較高。氣田調(diào)峰主要是依靠調(diào)節(jié)上游氣田的產(chǎn)量達(dá)到調(diào)峰的目的，但是該方式往往會(huì)對(duì)氣田設(shè)備以及氣田的科學(xué)開發(fā)產(chǎn)生影響，還會(huì)影響上游氣田的經(jīng)營(yíng)成本和利稅情況，調(diào)峰能力非常有限。用氣項(xiàng)目主要是利用天然氣發(fā)電、化肥等工業(yè)用戶消耗多余的天然氣，該方式僅能夠消耗掉多余的天然氣，不會(huì)對(duì)其他用戶的大量需求產(chǎn)生影響。

1.2 應(yīng)急供氣問題

應(yīng)急供氣問題同樣是川氣東送管道必須解決的重大問題，川氣東送管道途徑川渝、鄂西山區(qū)、鄂東平原、安徽丘陵、蘇浙滬水網(wǎng)，多次穿越重大河流和地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)地段。應(yīng)急供氣手段一般包括地下儲(chǔ)氣庫(kù)、應(yīng)急氣源、LNG 3種。 首先儲(chǔ)氣庫(kù)根據(jù)地質(zhì)條件布置在管道的中、下游地區(qū)，具有注采規(guī)模大、調(diào)節(jié)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，并且可以和儲(chǔ)氣庫(kù)調(diào)峰相結(jié)合。應(yīng)急氣源主要是在應(yīng)急條件下可以調(diào)配的氣源，針對(duì)川氣東送管道系統(tǒng)，應(yīng)急氣源主要包括西氣東輸管道一線、二線氣源，但是該應(yīng)急方式受到其他企業(yè)用戶結(jié)構(gòu)、設(shè)備設(shè)施能力的限制。LNG應(yīng)急方式因投資多、周期長(zhǎng)，必須要和LNG調(diào)峰結(jié)合。

2 川氣東送供氣特點(diǎn)

根據(jù)當(dāng)前市場(chǎng)銷售情況分析看，川氣東送供氣主要有以下特點(diǎn)：

1）目前川氣東送市場(chǎng)主要集中在上游的四川、重慶以及下游的江蘇、浙江等地區(qū)。湖北省、安徽省、江西省等中游用戶用氣水平較低，其中川渝地區(qū)約占供氣總量的40%，蘇浙滬地區(qū)約占供氣總量的50%。

2）川氣東送管道用戶集中了大量?jī)?yōu)質(zhì)的工業(yè)用戶。主要表現(xiàn)在：① 上游川渝地區(qū)用戶主要包括四川維尼綸廠、玖源化工、建峰化工等大型的穩(wěn)定工業(yè)用戶；② 管道下游蘇浙滬地區(qū)主要是以浙江省能源公司、江蘇省天然氣公司等為代表的省級(jí)天然氣公司，主要為燃?xì)獍l(fā)電、城市燃?xì)庖约肮I(yè)用戶；③ 目前中游主要集中了部分省級(jí)天然氣公司以及少量工業(yè)用戶，用氣規(guī)模所占比重較少。

3）下游大型用戶存在著顯著的用氣性波動(dòng)，主要集中在浙江省天然氣公司、江蘇省天然氣公司的大型工業(yè)用戶。江浙地區(qū)氣候較為分明，夏季具有溫度高、高溫天氣持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)，冬季雖絕對(duì)溫度不低，但是仍需空調(diào)供暖，所以造成了冬季和夏季用氣量較多，而春秋季用氣較少。另外江浙地區(qū)工業(yè)非常發(fā)達(dá)，其中浙江省天然氣工業(yè)用戶所占比重達(dá)40%以上，江蘇省天然氣用戶比重達(dá)到60%以上，但在國(guó)慶節(jié)和春節(jié)期間大部分工業(yè)用戶停工，下游用戶尤其是江浙地區(qū)用戶的用氣量驟減，造成管道進(jìn)銷差增大，加大了管道運(yùn)行壓力。

4）普光首站壓力須控制。川氣東送管道上游為普光氣田，普光氣田的天然氣經(jīng)過采氣、集氣、凈化后外輸至川氣東送管道。普光氣田原料氣H2S含量高，有機(jī)硫普光凈化廠采用甲基二乙醇胺（MDEA）法吸收脫硫、三甘醇（TEG）法吸附脫水、常規(guī)克勞斯二級(jí)轉(zhuǎn)化法回收硫磺、斯科特法（SCOT）處理尾氣。根據(jù)目前運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，如果普光首站壓力過高可能會(huì)造成上游設(shè)備出現(xiàn)故障，一般須控制普光首站壓力在7.5 MPa以下。

5）川渝地區(qū)多為工業(yè)用戶，一旦工業(yè)用戶存在裝置問題，減少用氣量，普光首站壓力將會(huì)明顯上升，會(huì)對(duì)上游普光氣田的生產(chǎn)造成影響。

3 川氣東送應(yīng)急調(diào)峰體系的構(gòu)建措施

3.1 利用上游普光氣田調(diào)峰

在實(shí)際操作中，該方式存在較大的局限性，只能用于重大節(jié)假日以及管道上游出現(xiàn)問題時(shí)的臨時(shí)性減產(chǎn)，但是當(dāng)下游用戶用量增加時(shí)，該方式在目前情況下不能起作用［3］。

3.2 加快儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)

川氣東送管道目前正在積極建設(shè)金壇和黃場(chǎng)儲(chǔ)氣庫(kù)，重點(diǎn)滿足季節(jié)性的調(diào)峰需求和事故工況的處理。歐美國(guó)家的儲(chǔ)氣庫(kù)規(guī)模較為發(fā)達(dá)，年度達(dá)到了整體用氣規(guī)模的10%～25%，甚至在特殊情況下達(dá)到30%［4］。目前川氣東送金壇儲(chǔ)氣庫(kù)的供氣量為7.2×108m3／a，黃場(chǎng)儲(chǔ)氣庫(kù)的設(shè)計(jì)工作氣量為2.5×108m3／a。考慮到川氣東送管道沿線用戶多為大規(guī)模工業(yè)用戶，而且沿線出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的極端天氣的可能性比較小，按照川氣東送管道設(shè)計(jì)輸量計(jì)算，儲(chǔ)氣庫(kù)的總工作氣量應(yīng)達(dá)到（12～18）×108m3／a；按照目前普光氣田80×108m3的年產(chǎn)能計(jì)算，基本能夠滿足生產(chǎn)需求。

3.3 內(nèi)部規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)

加快中國(guó)石化內(nèi)部管道系統(tǒng)的互聯(lián)，川氣東送管道與榆濟(jì)管道尚未互聯(lián)，目前無法實(shí)現(xiàn)中國(guó)石化內(nèi)部氣源的相互調(diào)配，因此應(yīng)盡快推進(jìn)兩大氣源的互聯(lián)。另外，溫州LNG項(xiàng)目已經(jīng)開始運(yùn)作，可以將溫州LNG氣源作為川氣東送管道的應(yīng)急調(diào)峰氣源。

3.4 與中國(guó)石油實(shí)現(xiàn)合作共贏

除加快與西氣東輸管道一線二線互聯(lián)工程外，中國(guó)石化應(yīng)該積極推進(jìn)與忠武輸氣管道以及金壇儲(chǔ)氣庫(kù)等項(xiàng)目互聯(lián)。尤其是儲(chǔ)氣庫(kù)項(xiàng)目可以租用的方式開始合作，利用中國(guó)石油已建項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)中國(guó)石化與中國(guó)石油兩家企業(yè)的合作共贏。

3.5 用戶溝通協(xié)調(diào)

川氣東送管道系統(tǒng)可加強(qiáng)與地方可調(diào)節(jié)用戶的溝通協(xié)調(diào)，可在管道中下游開發(fā)部分大型工業(yè)用戶，例如將大型天然氣發(fā)電項(xiàng)目作為川氣東送管道的應(yīng)急調(diào)峰方式。當(dāng)用戶用氣波動(dòng)較大時(shí)，此類用戶實(shí)施開停車作業(yè)以實(shí)現(xiàn)削峰填谷。

4 結(jié)論及建議

1）長(zhǎng)遠(yuǎn)來講川氣東送管道應(yīng)構(gòu)建以儲(chǔ)氣庫(kù)為主、互聯(lián)互通為輔；用戶調(diào)節(jié)、價(jià)格杠桿為補(bǔ)充的應(yīng)急調(diào)峰體制，形成多層次、立體式應(yīng)急調(diào)峰系統(tǒng)。

2）金壇儲(chǔ)氣庫(kù)以及黃場(chǎng)儲(chǔ)氣庫(kù)規(guī)模適合目前的生產(chǎn)規(guī)模。短期內(nèi)應(yīng)以用戶調(diào)節(jié)、加強(qiáng)管理為主，并適當(dāng)加快黃場(chǎng)儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)進(jìn)度，盡早實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)功能。遠(yuǎn)期來講，應(yīng)該增加儲(chǔ)氣庫(kù)總體工作氣量，選址宜在江漢油田以及江蘇油田境內(nèi)的廢棄油井為主，并可將儲(chǔ)氣庫(kù)擴(kuò)容項(xiàng)目與溫州LNG等項(xiàng)目結(jié)合，實(shí)現(xiàn)大管道、重點(diǎn)項(xiàng)目的互聯(lián)互通互保。

3）待川氣東送管道應(yīng)急調(diào)峰解決方法搭建完畢后，可根據(jù)國(guó)家相關(guān)政策實(shí)施彈性的價(jià)格機(jī)制，例如照付不議合同，一方面可以對(duì)下游用戶有一定的約束力，另一方面可以增加管道公司的整體收入。

［1］朱紀(jì)憲，靳鳳蘭.不同天然氣調(diào)峰方式經(jīng)濟(jì)必選研究［J］. 石油規(guī)劃設(shè)計(jì)，2011，22（1）：16-19.

［2］童巍.天然氣管網(wǎng)供氣系統(tǒng)的儲(chǔ)氣與調(diào)峰［J］.油氣田地面工程，2013，32（10）：137-138.

［3］徐孝軒，黃輝.川氣東送管道多層次應(yīng)急調(diào)峰體系建設(shè)［J］. 天然氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì)，2013，7（1）：64-67.

［4］丁國(guó)生，李文陽.國(guó)內(nèi)外地下儲(chǔ)氣庫(kù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)［J］. 國(guó)際石油經(jīng)濟(jì)，2002（6）：23-26.