法國的天然氣調(diào)度

上海市燃氣調(diào)度中心 楊溢歡

法國的天然氣調(diào)度

上海市燃氣調(diào)度中心 楊溢歡

法國燃氣市場是一個高度自由化的市場，參與者為數(shù)眾多，貿(mào)易頻繁，給燃氣調(diào)度帶來了很大的難度。燃氣調(diào)度的最終目的是供求平衡，為了達到這個目標(biāo)，法國燃氣采用了多種方式進行管理，在確保供求平衡的同時，也解決了部分貿(mào)易問題。文章主要通過蘇伊士環(huán)能集團全資天然氣長輸子公司(GRTgaz)在天然氣長輸運營中的各項規(guī)定和工作，簡要介紹法國天然氣調(diào)度工作的情況。

天然氣 調(diào)度 動態(tài)平衡

1 歐盟地區(qū)及法國天然氣運營概況

在近20年的時間內(nèi)，天然氣應(yīng)用在歐盟地區(qū)和法國得到了長足的發(fā)展。天然氣已占據(jù)歐盟地區(qū)一次能源利用1/4的市場，2008年開始受世界范圍經(jīng)濟危機的影響，發(fā)展速度放慢。

歐盟天然氣資源主要依靠進口，其中管輸氣源占比約46%，主要來自于俄羅斯等國家、地區(qū)；歐盟區(qū)域自產(chǎn)氣約占35%，主要來自英國、荷蘭等；進口LNG在2011年之前發(fā)展迅速，之后受亞洲市場影響而逐步放緩，目前約占19%的份額。

歐盟地區(qū)是世界天然氣管網(wǎng)密度最大的地區(qū)，圍繞主要干線形成了10多個地區(qū)中心，各國或區(qū)域性管網(wǎng)系統(tǒng)既各自獨立，又相互貫通。

由于氣源高度依賴進口，因此歐盟地區(qū)極為重視區(qū)域天然氣存儲，儲氣調(diào)峰設(shè)施以地下儲氣庫為主。歐盟地區(qū)儲備量約占天然氣年消費量15%~25%，法國有效儲氣能力達到年消費量的25%。

法國天然氣主要運營商是蘇伊士環(huán)能集團(GDF Suez)，他是一家特大型世界能源公司，總部位于巴黎。其歐洲能源分部主要負責(zé)歐洲及法國的燃氣供應(yīng)、電力生產(chǎn)、能源管理和交易、能源市場和銷售以及客戶服務(wù)。旗下包含：全資天然氣長輸子公司(GRTgaz)，擁有約3萬km長輸管線，占全法國長輸管線總長的87%；燃氣儲存公司(STORENGY)，擁有13座地下儲氣庫，有效儲氣量約130億m3，約等于全法年用氣量的25%；全資輸配公司(GrDF)，擁有1.6 MPa及以下城市輸配管線約19.5萬km，占全法國輸配管線總長96%，2013年輸氣量約270億m3；全資液化天然氣公司(ELENGY)，擁有3個LNG接收站，裝卸能力約為每年1 600萬t。

2 法國天然氣調(diào)度工作簡介

法國天然氣市場運營規(guī)范相比國內(nèi)的模式有所不同，在經(jīng)過數(shù)次改革后，形成了供應(yīng)商和管網(wǎng)運營商相互分離的市場規(guī)則。目前，天然氣供應(yīng)和貿(mào)易的參與者眾多；長輸管網(wǎng)運營按照地理條件和管網(wǎng)輸氣能力，劃分為北部和南部平臺，主要由GRTgaz負責(zé)；區(qū)域性燃氣輸配則以GrDF為主；以此形成了法國天然氣供應(yīng)鏈。

2.1 調(diào)度工作特點

GRTgaz的調(diào)度工作擁有三個基本特點：第一為透明而公平的運營規(guī)范；第二為強大的IT數(shù)據(jù)交換運行平臺；第三為實際長輸面和經(jīng)濟貿(mào)易面的有效分離。

透明而公平的運營規(guī)范：作為使命單一的長輸公司，GRTgaz擁有眾多客戶。從生產(chǎn)、輸配至終端消費，包括了天然氣生產(chǎn)商、供應(yīng)商、投資貿(mào)易商、輸配公司、大型用戶等等，他們都可以成為GRTgaz的客戶，或者可以統(tǒng)稱為承運商，對GRTgaz來說，這些承運商擁有相同的運營規(guī)范和權(quán)力。而政府開放市場的目的就是想在長輸系統(tǒng)中，讓這些承運商得到統(tǒng)一、平等的服務(wù)，同時也很好的公開了長輸管線運作情況，提升了透明程度。

強大的IT數(shù)據(jù)交換運行平臺：GRTgaz的調(diào)度工作由其調(diào)度中心負責(zé)，中心擁有強大的IT數(shù)據(jù)交換運行平臺，通過該平臺，各個承運商都可以在該平臺提出自己的需求，并按照規(guī)程進行修改。同時，GRTgaz的調(diào)度中心也通過該平臺對實際長輸管網(wǎng)的運行進行預(yù)測和管理，以確保長輸管網(wǎng)的運營安全。

實際長輸面和經(jīng)濟貿(mào)易面的有效分離：GRTgaz調(diào)度平臺還承擔(dān)了經(jīng)濟貿(mào)易的職責(zé)，通過該平臺，投資貿(mào)易投資客戶可以進行交易，但天然氣并未實際通過管網(wǎng)進行輸送。該調(diào)度平臺可以將此類經(jīng)貿(mào)活動從實際長輸運行中有效區(qū)分，分別計算，確保實際管網(wǎng)的高效運營。

2.2 調(diào)度工作基本要素

GRTgaz的調(diào)度中心的工作大致可分為兩個層面，物理層面包含了：計量、壓力保證、天然氣流向管理、管網(wǎng)維護、管容管理；合同層面包含了：長輸能力管理、指定、確認、平衡步驟、結(jié)算步驟。

通常，對長輸管網(wǎng)來說，最重要的是時刻保持管網(wǎng)總體供求平衡，確保管網(wǎng)壓力始終處于安全范圍內(nèi)。如何保持管網(wǎng)供求平衡，GRTgaz有一套成熟的管理機制。即GRTgaz的承運商們提出承運需求，稱為日指定量，按照日指定量GRTgaz調(diào)度中心進行平衡計算，按計算結(jié)果一一回應(yīng)各承運商的日指定量，稱為回復(fù)。日指定量和回復(fù)有一個修正過程，包括在工作日內(nèi)的實際運營過程中，也可以時刻調(diào)整，以優(yōu)化管網(wǎng)運行。當(dāng)工作日結(jié)束后，調(diào)度中心進行結(jié)算，并按照相關(guān)規(guī)范進行事后操作。

日指定量包含了以下要素：

計量單位：kW·h(25℃)；

時間節(jié)點：6∶00至次日6∶00。

承運商需確定每個日指定量的接入點、方向、合作方；通過系統(tǒng)平臺或特殊短信提交；指定日前的下午2∶00前提交。

日指定量同時包含了三個要求：進入和輸出管網(wǎng)的氣量相等；與毗鄰管網(wǎng)的日指定量保持統(tǒng)一；須考慮到管網(wǎng)維護因素。

回復(fù)過程較為復(fù)雜，當(dāng)所有的確定了交接點、流向、合作方、質(zhì)量的指定匯總后，GRTgaz的調(diào)度中心將對所有指定量進行計算，在充分考慮管網(wǎng)維護因素后，確定是否擁有足夠的有效長輸能力，通過管網(wǎng)調(diào)節(jié)合作方(包括地下儲氣庫、LNG氣化站、其他長輸公司等)的日指定量的比較，隨后進行平衡控制計算，最后給出可以操作的日回復(fù)，并通過平臺或短信通知每個承運商。

結(jié)算管理，可理解為承運商日常交易活動的最終結(jié)算，包含了在每個節(jié)點的進出流量，以及每個地區(qū)的不平衡量。結(jié)算結(jié)果在結(jié)算日后的下午1∶00系統(tǒng)平臺上或者特殊短信公布給各個承運商。公布內(nèi)容包括每個節(jié)點的最終確認的結(jié)算量。對于最終用戶的分配節(jié)點，結(jié)算量相當(dāng)于計量總量，不平衡量即為進入和輸出量的差值。這個結(jié)算管理結(jié)果是以GRTgaz公司的計量為基礎(chǔ)，以及與各個地區(qū)的輸配、區(qū)域平衡等計量的反饋，通過平衡計算和結(jié)算計算產(chǎn)生，是各個承運商作為貿(mào)易結(jié)算的有效依據(jù)。

2.3 動態(tài)平衡過程

在日指定量和回復(fù)過程中，所有的供求都是基于各承運商的日指定量，總量是平衡。但實際消耗和日指定量總是有差別的，因此就會不可避免的出現(xiàn)供求不等的情況。對GRTgaz來說就必須面對并解決這個難題，主要的方法是：利用管道存儲調(diào)節(jié)、市場介入平衡、以及基于調(diào)節(jié)合同基礎(chǔ)上的儲氣庫調(diào)配。

為了規(guī)范承運商的運營行為，提高日指定量的準(zhǔn)確度，減輕供求不平衡對管網(wǎng)運營的壓力，GRTgaz對每個承運商有所約束，即對每個承運商都規(guī)定了一個不平衡容忍度。不平衡容忍度基于輸配到終端用戶的長輸容量，按照不同容量乘以不同的百分比，得出了不平衡容忍度。在此不平衡容忍度基礎(chǔ)上，按照長輸規(guī)范對于不同季節(jié)給出的百分比，又得到了一個不平衡寬度，5倍的不平衡寬度稱為最大累計不平衡。至此，按照大小依次得到不平衡寬度、不平衡容忍度、最大累積不平衡這三個限定值。

針對每個承運商和平衡區(qū)域，GRTgaz都會進行計算每日不平衡量和累積不平衡量，然后與上述三個限制進行比較。實例見圖1。

圖1 每日不平衡計算實例

首先，每天的日不平衡量小于等于不平衡寬度部分(圖1中P0部分)，將用來計算累計不平衡量，如果當(dāng)日累計不平衡量超過了最大累計不平衡量限值，將被處以罰款，罰款數(shù)額等于超出量(圖1中P3部分)的天然氣市場金額的10%。累計不平衡量的計算方法：

累計不平衡量n=累計不平衡量n-1+P0n。

日不平衡量在不平衡寬度和不平衡容忍度之間的量(圖1中P1部分)，承運商將可以以市場價格，通過GRTgaz的協(xié)調(diào)在市場上進行交易；日不平衡量在不平衡容忍度和最大累積不平衡量之間的量(圖1中P2部分)，則將以130%市場價格，通過GRTgaz的協(xié)調(diào)，從地下儲氣庫等購入補足，或者以70%市場價格賣出。GRTgaz以經(jīng)濟價格差異和懲罰的方式來規(guī)范每個承運商的運營，以提高他們的日指定量準(zhǔn)確度，保證長輸管網(wǎng)的供求平衡。但每年的這些懲罰性收入并不能納入GRTgaz的財務(wù)中，法規(guī)規(guī)定到結(jié)算周期末，GRTgaz還需按比例返還給各個承運商。但這種管理制度，對長輸管線的安全運營起到了非常積極的作用。

3 結(jié)語

法國天然氣長輸包含了兩張運營網(wǎng)絡(luò)：實際運營網(wǎng)絡(luò)和經(jīng)濟運營網(wǎng)絡(luò)。每個承運商必須在每個平衡區(qū)域內(nèi)受到平衡管理，任何情況下，承運商的不平衡都將通過GRTgaz得以解決，解決方式包括管容管理、市場介入和地下儲氣庫平衡等。

Introduction of Natural Gas Dispatching in France

Shanghai Municipal Gas Dispatching Center Yang Yihuan

Since natural gas market is a free market in France, there are many players and the trade is frequent, which increase the difficulties of gas dispatching. To keep the balance between the supply and demands, GRTgaz adopts many methods to meet the demands of natural gas operation, which can solve some trade problems as well. The paper introduces the operation of GRTgaz and briefs the situation of natural gas dispatching in France.

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