內蒙古自治區(qū)液化天然氣高效利用途徑

赫曉東， 王 鶴， 高子舒， 楊宇栗， 武慧敏， 赫曉忠

(1.中石油昆侖燃氣有限公司內蒙古分公司，內蒙古呼和浩特010000；2.內蒙古河套學院生態(tài)與資源工程系，內蒙古巴彥淖爾015000；3.內蒙古華油天然氣有限責任公司，內蒙古包頭014030；4.包頭華氣新能源開發(fā)有限責任公司，內蒙古包頭014030；5.國家電力投資集團山西鋁業(yè)有限公司，山西忻州034100)

1 內蒙古天然氣供應消費現狀

1.1 天然氣資源稟賦

內蒙古天然氣資源儲量豐富，位于鄂爾多斯盆地的蘇里格氣田是我國的特大型氣田，探明儲量達1×1012m3[1]。另外，中石化鄂爾多斯盆地大牛地氣田和東勝氣田探明儲量為796×108m3[2]。

1.2 天然氣供應現狀

內蒙古2017年天然氣產量約299.5×108m3，天然氣供應商主要有中石油和中石化兩家企業(yè)。2017年中石油通過管輸為內蒙古供應天然氣57.3×108m3，氣源主要來自蘇里格長慶油氣田，市場份額約占84%。中石化依托大牛地氣田和東勝氣田，2017年通過管輸為內蒙古供應天然氣約7×108m3，市場份額約占10%。煤制氣方面，內蒙古年供應量約4×108m3，市場份額約占6%。

1.3 天然氣消費現狀

從2010年到2017年期間，內蒙古地區(qū)天然氣消費量年均增長比例約14%，年均增長量約4×108m3。長呼線、長呼復線是自治區(qū)內主要供氣管道，呼包鄂等地市是主要用氣區(qū)域。這一時期內蒙古各行業(yè)蓬勃發(fā)展，天然氣需求慣性增長，特別是在成品油價格趨高的情況下，道路運輸行業(yè)天然氣替代性強，拉動了CNG、LNG市場需求。2017年內蒙古天然氣消費總量為68.3×108m3，比2016年增加7.6×108m3。2017年內蒙古天然氣消費總量占總生產量的比例約22.8%。

2 內蒙古天然氣消費結構分析

2.1 總體消費結構

內蒙古自治區(qū)2017年天然氣總體消費結構為：城市燃氣27×108m3，占比39.5%；化工原料11.8×108m3，占比17.3%；LNG工廠原料29.5×108m3，占比43.2%。

2.2 LNG工廠原料用氣

內蒙古共有LNG工廠經營企業(yè)逾30家，已建成LNG工廠47座，總設計規(guī)模為3 318×104m3/d，已投產約868×104m3/d。其中主產區(qū)呼包鄂地區(qū)設計規(guī)模約1 285×104m3/d，烏蘭察布市設計規(guī)模為460×104m3/d，巴彥淖爾市設計規(guī)模為236×104m3/d。在自治區(qū)大通道G110國道、G6、G7高速公路沿線各地市建有LNG工廠。

2.3 城市燃氣中LNG汽車用氣

汽車用天然氣發(fā)動機技術成熟，LNG可作為中重型汽車、城際客車以及公交車輛的燃料，大面積推廣[3]。

目前，內蒙古共建有LNG加氣站近150座，單站設計規(guī)?；緸?×104m3/d，估算銷售LNG(按天然氣體積計)約5.1×108m3/a。

2.4 城市燃氣中LNG氣化站

內蒙古自治區(qū)地域廣闊，有很多偏遠的居民聚居城鎮(zhèn)和較大型的工業(yè)企業(yè)，在國家和自治區(qū)關于打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)的要求下，“煤改氣”在偏遠的城鎮(zhèn)和企業(yè)有一定的市場空間。

LNG因能量密度高，長途運輸經濟性好，在天然氣管道運輸不能到達和CNG運輸不經濟的偏遠地區(qū)[4]，LNG是“煤改氣”氣源的必然選擇。

目前，內蒙古已建LNG氣化站城市燃氣項目分布于赤峰市區(qū)、錫林郭勒盟錫林浩特市區(qū)、二連浩特市、通遼市科爾沁區(qū)、呼倫貝爾市海拉爾區(qū)、烏蘭察布市四子王旗及周邊部分旗縣。但是，因內蒙古東部地區(qū)距LNG工廠較遠，LNG槽車運輸成本偏高，已建的LNG氣化站城市燃氣項目大部分運行負荷較低，取得城市燃氣特許經營權的企業(yè)，其在建項目工程進度緩慢或停滯。

LNG氣化站工業(yè)項目，因工業(yè)生產工藝需求，有一定發(fā)展。目前烏蘭察布市興和縣瑞盛新能源公司(碳素廠)、錫林郭勒盟正鑲白旗工業(yè)園區(qū)等工業(yè)用戶有LNG氣化站工業(yè)項目的應用。但是在無管道氣的地區(qū)，大部分無生產工藝特殊需求的工業(yè)用戶，能源仍然為煤炭。

2.5 城市燃氣中LNG分布式能源用氣

此種LNG利用途徑對目標市場的冷熱電負荷匹配要求較高，同時上網電價對其經濟性影響較大，且在項目運作時需協(xié)調多方終端用戶，市場開發(fā)難度較大。在內蒙古火電過剩、冷熱終端價格較低的情況下，該領域LNG利用途徑面臨較大的市場阻力[5]。

3 內蒙古車用LNG發(fā)展基礎及經濟性分析

3.1 內蒙古道路運輸現狀

根據內蒙古自治區(qū)交通運輸廳聯(lián)合發(fā)展和改革委員會印發(fā)的內交發(fā)[2016]420號《內蒙古自治區(qū)“十三五”公路、水路交通運輸發(fā)展規(guī)劃》，內蒙古全區(qū)公路通車總里程達到17.5×104km，高速公路通車總里程達到6 000 km，G6京藏高速公路的日交通量在全區(qū)的高速公路高居榜首。一直以來，G6京藏高速公路和G65包茂高速公路運輸車量穩(wěn)定增長。2018年G7京新高速公路全線通車，內蒙古境內G7興和—臨河—額濟納段比原來由京入疆里程縮短了近800 km，將吸引大量客貨車進入。另外，內蒙古作為煤炭資源輸出地，近年來煤炭的汽運輸出量一直位居全國前列，運煤重型卡車眾多[6]。

3.2 內蒙古LNG汽車經濟性分析

2018年9月至10月，中國石油昆侖能源公司舉行了全球首個LNG汽車拉力活動。三國聯(lián)合車隊從中國江蘇如東出發(fā)，途經中國、哈薩克斯坦、俄羅斯三個國家，車隊行駛全程10 705 km，為LNG汽車經濟性進行了跨國實例印證。

此次LNG汽車拉力活動，中方車隊在中國段行駛約5 000 km，途經六省區(qū)11個城市，單日行程最長630 km。根據實測統(tǒng)計數據，LNG汽車相對于同類型同規(guī)格柴油車，每行駛100 km節(jié)約燃料費用43%～45%。中石油LNG汽車拉力活動中國段燃料經濟效益分析見表1。內蒙古自治區(qū)城際客車耗用燃油和LNG經濟性比較見表2，內蒙古自治區(qū)重型卡車耗用燃油和LNG經濟性比較見表3。其中增加購置成本指LNG汽車因加裝供氣系統(tǒng)(包括兩個LNG車用氣瓶、氣化器等)，比同類型同規(guī)格柴油車增加的購買成本。增加購置成本回收年限指LNG汽車通過燃料費用節(jié)約收回增加購置成本的年限。百公里燃料費用節(jié)約率指LNG汽車比同類型同規(guī)格柴油車，行駛每100 km路程的燃料費用節(jié)約率?！啊北硎緹o此項數據或此項數據無意義。

表1 中石油LNG汽車拉力活動中國段燃料經濟效益分析

表2 內蒙古自治區(qū)城際客車耗用燃油和LNG經濟性比較

表3 內蒙古自治區(qū)重型卡車耗用燃油和LNG經濟性比較

3.3 全國及內蒙古車用LNG發(fā)展分析

中國石油天然氣集團公司統(tǒng)計數據顯示，2018年全國LNG加氣站數量為3 521座，同比增長15%，加氣站與LNG汽車保有量比例為1∶1 129，其中，山東、河北、內蒙古、新疆、河南、江蘇、山西、廣東的建站數量均超過100座，這八省區(qū)LNG建站數量占全國總數量的60%以上。中國石油昆侖能源公司是國內LNG加氣站最大的運營主體，擁有884座加氣站。

隨著經濟發(fā)展，未來20 a，連霍高速公路客貨車的氣化率將有巨大潛力，約占全國LNG汽車用氣需求的25%。預計到2020年和2025年，沿線省區(qū)LNG汽車用氣需求將分別達到28.7×108m3和62.6×108m3。

目前連霍高速公路貫通的六省區(qū)LNG客、貨車氣化率分別為3.9%和2.5%，預計2020年氣化率分別達到4.8%和3.5%，保有量分別達到54.8×104輛和184.5×104輛，2025年氣化率分別達到8%和5%，保有量分別增至58.4×104輛和190.7×104輛，其中LNG貨車占比約60%以上。

內蒙古已建有LNG加氣站約150 座，根據自治區(qū)相關規(guī)劃，2020年滿足10×104輛LNG汽車用氣，日供氣量達2 000×104m3/d，發(fā)展空間巨大。

4 結語

內蒙古天然氣資源豐富，建設了眾多LNG工廠，總產能很大，全區(qū)LNG產品在用氣結構中占有舉足輕重的地位。LNG在內蒙古道路交通運輸領域重型卡車、城際客車方面的利用，經濟性非常好，是LNG利用領域中可實現高效健康、長久發(fā)展的主要途徑。