S市天然氣高壓輸配系統(tǒng)輸送能力評(píng)估

朱凱敏

（中國市政工程西南設(shè)計(jì)研究總院有限公司，成都610081）

1 評(píng)估背景

1.1 城鎮(zhèn)燃?xì)馀錃鈨r(jià)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(jià)格機(jī)制改革的若干意見》（中發(fā)〔2015〕28 號(hào)）等有關(guān)規(guī)定，為加強(qiáng)城鎮(zhèn)燃?xì)馀渌铜h(huán)節(jié)價(jià)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(jià)格監(jiān)管的指導(dǎo)意見》[1]。

根據(jù)指導(dǎo)意見，配氣價(jià)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(jià)格[2]。配氣價(jià)格按企業(yè)年度準(zhǔn)許總收入除以年度配送氣量計(jì)算確定。

天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)輸、配氣能力，直接影響了天然氣的定價(jià)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(shí)，設(shè)計(jì)輸、配氣能力將與計(jì)算天然氣價(jià)格的氣量成正向關(guān)系，當(dāng)設(shè)計(jì)輸、配氣能力比實(shí)際輸氣能力偏高時(shí)，將反向影響天然氣價(jià)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(shí)施滯后

S 市天然氣高壓輸配系統(tǒng)可行性研究報(bào)告按2020年輸氣量40 億m3/年進(jìn)行財(cái)務(wù)分析與評(píng)價(jià)，但由于規(guī)劃的部分城市門站和部分電廠支線并未實(shí)施或暫未投運(yùn)，實(shí)際設(shè)計(jì)輸氣能力不及上述水平。為避免天然氣定價(jià)過低，損害企業(yè)利益，需要對(duì)現(xiàn)狀輸配管道的設(shè)計(jì)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(jí)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。

表1 S 市高壓輸配系統(tǒng)交付門站、調(diào)壓站信息表

3 S 市高壓輸配系統(tǒng)輸氣能力計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)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(shí)不均勻系數(shù)K3max見下表2。

表2 S 市各類用戶天然氣用氣高峰系數(shù)表

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(bào)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(jì)算S市綜合高峰系數(shù)為K=1.93。

3.3 現(xiàn)狀輸氣能力計(jì)算

評(píng)估報(bào)告采用英國ESI 公司的Pipeline Studio for gas 軟件進(jìn)行水力計(jì)算。

根據(jù)前文對(duì)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(shí)，調(diào)壓站總輸出量為42.3 萬m3/小時(shí)，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(jì)算，調(diào)壓站的實(shí)際最小進(jìn)站壓力均大于設(shè)計(jì)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(shí)流量42.3 萬m3/小時(shí)，綜合高峰系數(shù)1.93，按下式計(jì)算年輸氣能力Q。

式中q——高峰小時(shí)流量，萬立方米/小時(shí)。

表3 S 市高壓系統(tǒng)調(diào)壓站最不利工況一覽表

4 評(píng)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(cái)務(wù)分析與評(píng)價(jià)的規(guī)模尚存在較大缺口。

②因各調(diào)壓站的設(shè)計(jì)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(jì)流量合計(jì)達(dá)83 萬m3/小時(shí)，遠(yuǎn)大于連接高壓管線的各調(diào)壓站的設(shè)計(jì)流量之和（42.3 萬m3/小時(shí)），即供應(yīng)端設(shè)計(jì)規(guī)模遠(yuǎn)大于需求端設(shè)計(jì)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(jià)格監(jiān)管的指導(dǎo)意見》要求定期校核配氣價(jià)格，校核周期原則上不超過3年。因配氣價(jià)格定價(jià)與輸氣能力相關(guān)，且輸配系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)建設(shè)發(fā)展中，建議定期根據(jù)建設(shè)情況對(duì)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(duì)調(diào)壓站進(jìn)行技術(shù)改造，提高設(shè)計(jì)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(jì)流量的關(guān)鍵設(shè)備等[5]。