日本LNG接收站的建設

李健胡 蕭彤

1.廣東珠海金灣液化天然氣有限公司 2.中海石油福建天然氣有限責任公司

日本LNG接收站的建設

李健胡1蕭彤2

1.廣東珠海金灣液化天然氣有限公司 2.中海石油福建天然氣有限責任公司

及時了解、吸收國內外先進的LNG接收站建設經驗,有助于推進我國正大力進行的LNG接收站建設工作。為此,詳細介紹了世界最大LNG進口國及建有最多LNG接收站的國家——日本的LNG接收站建設經驗,闡明其LNG接收站具有以下特點:建設較早,多采用地下罐,配有大量LNG衛星站和管網,實行LPG和LNG兼營,建有個別的內航船LNG接收站,LNG法規完備,LNG接收站項目由保險公司和銀行等投資,燃氣公司負責LNG接收站運營,重工制造公司負責LNG接收站的設計建造,商社負責LNG資源采購。研究成果對我國有如下啟示:做好規劃建設,適當建設內航船LNG接收站、地下罐;LNG與其他能源合理配置,盡量不用來發電;引入銀行和保險公司的風險投資機制;同時加強對日本和中國臺灣省LNG接收站的調查研究和學習。

LNG 日本 接收站 儲罐 組織建設 總體布局 投資體制 相關法規

1 日本LNG接收站的發展過程

從20世紀60年代開始,液化天然氣(LNG)在英美兩國開始由工廠的嘗試轉向成熟,成為一種新的能源利用方式。隨著LNG大規模產業化的發展及遠洋運輸成為可能,急需能源的日本迅速加強了LNG理論的學習、技術的引進、接收站的建設,開始大規模地引進LNG。

1969年,日本首個LNG接收站——根岸接收站開始接收美國阿拉斯加LNG。幾年后日本就成為世界最大的LNG進口國,并一直保持到現在,1990年其LNG進口量曾占世界總量60%,近10 a開始降低, 2008年約占世界總量40%共920×108m3[1]。2007年度日本一次能源構成中,天然氣已占17.9%[2]。城市燃氣構成中LNG占87%,國產天然氣占6%,LPG占6%,其他能源占1%。目前日本進口的天然氣全部為LNG,已建接收站26個(見表1),是世界建有最多LNG接收站的國家,另有內航船(槽船)LNG接收站5個(函館、八戶、高松、松山、筑港)、衛星站68個[3]。

2 日本接收站的組織建設

日本的LNG接收站的運營公司主要有3個:東京燃氣、大阪燃氣和東邦燃氣,主要從事LPG、LNG接收站的運營及燃氣銷售。LNG的海外采購及運輸主要由三井物產、三菱商事、伊藤忠商事等專業的商貿及礦產公司來完成。LNG接收站的施工建設、LNG輪船的制造,主要由三菱重工(M H I)、石川島播磨重工(IH I)、川崎重工(KH I)等重工制造公司來完成。其工程產業鏈為:燃氣公司負責LNG接收站的運營,專業商貿公司負責海外采購及運輸,重工制造公司負責設計施工、設備制造。

日本LNG接收站的建設,主要的核心工程是外包給重工制造公司,但一些較小的工作多由燃氣公司自己完成。由于燃氣公司的工作包括接收站的日常運行、檢修維護,因此其本身具有一定的運行檢修維護能力,具備承擔簡單的建設和項目管理的能力,并且,隨著建設經驗的豐富和學習積累,LNG項目建設的外包工作逐步減少,直至最后過渡到幾乎全部建設工作由燃氣公司自己承擔,甚至開始獨立到海外承攬接收站的建設工程。重工制造公司則逐步專注于核心的、更高難度的設備制造,不斷產品升級。商貿公司則專注于海外貿易、礦產資源投資、遠洋運輸,專業于海外的研究。

表1 日本LNG接收站一覽表1)

目前國際上LNG接收站建設所需的LNG主要設備,基本壟斷在日本的制造商手中。世界主要的LNG資源產地,均有日本公司的投資參與。

工程上,日本LNG接收站建設受地震和海嘯影響較深。商務上,近年來,原簽訂的20 a的LNG資源合同很多要到期了。無論是技術上的海外工程業務、還是商務上的LNG資源采購,今后日本都面臨著韓國、中國的競爭。但日本LNG接收站相關產業,通過運營、建造、商貿的合理組織和多年發展,具有較強的應對競爭的能力,并從國內建設開始走向國外承攬LNG工程。

近年來,日本LNG運營、建造、商貿的公司,尤其是重工制造等公司大量參與中國的LNG接收站建設,甚至在部分領域處于壟斷地位。主要參與內容為: LNG儲罐設計及建造,前端設計(FEED)及試車, LNG泵、氣化器、卸料臂等重要設備的提供。

3 日本典型的LNG接收站及其特點

3.1 日本典型的LNG接收站

日本最大燃氣公司東京燃氣主要運營的LNG接收站為根岸、袖浦、扇島3大接收站,其中:根岸為日本最早的LNG接收站,袖浦為日本最大的LNG接收站,扇島則是全地下罐的LNG接收站(見圖1～3)。3大LNG接收站容量都很大,均位于東京灣、處于東京的外圍,通過管網互聯,繞經整個都市圈,并通過聯絡管道與遠方的仙臺、新潟等市的LNG接收站聯絡起來。LNG接收站還通過槽船、槽車運送LNG至未連接骨干網的LNG衛星站(含內航船LNG接收站),如北海道地區的函館、八戶LNG站[4-5]。

圖1 袖浦LNG接收站嵌入式地下罐示意圖

圖2 扇島LNG接收站示意圖

圖3 袖浦接收站示意圖

3.2 日本LNG接收站的特點

3.2.1 總體布局

日本LNG接收站在總圖布局上,其廠區及泊位大都依工程條件呈不規則形狀布置,廠區填海區不多且均為填沙,碼頭泊位往往不與岸線平行,個別采用背靠背的泊位方式。如根岸LNG接收站廠區為帶轉折的長條形,袖浦LNG接收站雖較方正但其泊位卻與岸線有一偏斜的夾角,扇島LNG接收站則通過海底隧道連接泊位,泊位成為在海灣中的一孤立平臺。LNG接收站卸料總管一般較長,如扇島站卸料總管為2 km的海管,袖浦站卸料總管最長部分達3 km(中途是否中繼加壓不詳)。日本的這種依工程具體條件的不規則的布置,與西歐(如西班牙)的LNG接收站比較類似。

3.2.2 儲罐概況

日本LNG接收站的儲罐,部分為地上罐,更多的是地下罐。日本這種大量采用地下罐的情況,幾乎為世界獨有現象,其原因可能為基于地震的安全考慮。具體的罐的類型分為:地上罐、半地下(上)罐、嵌入式地下罐、全地下罐。嵌入式地下罐為頂部或少量罐體露出地面,罐內液體高度最高不超過地面;全地下罐為整個罐均處于地面下。地下罐的罐頂又分為兩種:拱頂形和平頂形。為保護環境景觀,地下罐周圍、甚至平頂地下罐的頂部,種植草木[6]。接收站除有LNG罐外,部分接收站還有LPG罐。

日本LNG接收站總罐容有大有小,根據實際需要,最大的如袖浦,總罐容達266×104m3,小的如長崎接收站,總罐容僅3.5×104m3。內航船接收站總罐容則更小。

3.2.3 配套系統

LNG接收站在全國沿岸各主要區域均有分布,東京灣、大阪灣、伊勢灣、四國水道一帶較多,北海道、日本海沿岸較少,與日本經濟及城市分布大體一致。

日本LNG接收站配套的衛星站(含內航船接收站)較多、管網也不少。大部分LNG接收站有骨干網連接。日本認為其國土山地多,無法鋪過多的管網,因此大建衛星站。但實際上日本的骨干網已經不少,僅東京燃氣屬下的東京灣骨干網就已形成完整的環形、長460 km,且與300 km外的新潟、仙臺等連在一起(管長500 km),管網總長超過50 000 km(2004年為47 653 km),加上法定儲備天數為50 d,因此供氣可靠性很高[4]。

日本約半數的LNG接收站與發電廠相鄰而建, LNG用于發電。LNG發電量占全國發電量的27%[2]。表1日本LNG接收站一覽表中,適用法規為電氣事業法及高壓燃氣保安法的接收站,均配套有發電廠。部分LNG接收站還配套有LNG冷能利用工廠。

3.2.4 投資規模

日本部分LNG接收站投資規模比較見表2。

從表中可以看出,LNG接收站地下罐比地上罐投資大。LNG接收站建設投資并未隨時間推移而明顯增加。

3.2.5 建設公司

日本LNG接收站主要由燃氣公司和電力公司建設、運營。電力公司(發電廠)是LNG接收站很重要的用戶,也往往是接收站的重要股東。

表2 日本部分LNG接收站投資額比較表1)

在日本,LNG往往是與LPG混合達到一定熱值后作為燃氣銷售的,燃氣公司同時運營LNG、LPG,很多LNG接收站碼頭泊位也是LNG船及LPG船通用的,LNG與LPG儲罐當然是分開的,只在最后外輸至用戶前LNG與LPG才混合。

2008年度日本燃氣銷售約345×108m3,東京燃氣、大阪燃氣、東邦燃氣分別占36%、25%、11%,這些大型燃氣公司擁有LNG接收站;全國共有211個城市燃氣批發商(60%在關東地區),但多數沒有自己的LNG接收站,從大型燃氣公司購入LNG到LNG衛星站。燃氣最終用途為工業用50%,商業用14%,家庭用28%,其他用途約占8%[7]。

東京燃氣是日本最大的LNG接收及銷售公司, 1885年成立,控股多個天然氣發電廠和北海道燃氣等燃氣公司,主要供應東京都市區和北海道地區。第二大燃氣公司大阪燃氣,主要供應阪神都市區,天然氣銷售收入占公司銷售收入一半以上。

日本LNG接收站的施工、設備制造企業,與LNG運營公司有密切的聯系。如氣化器的主要兩個廠家:神戶制鋼及住友精密工業,分別是大阪燃氣和東京燃氣的合作伙伴。東京燃氣旗下的LNG接收站,氣化器全部為住友所產;大阪燃氣旗下LNG接收站的氣化器,則全部為神戶制鋼所提供。

在日本,無論是基礎材料,還是低溫設備,直至儲罐工藝系統等,其設計制造能力均已達到世界先進水平。其中,一些LNG儲罐、LNG船等關鍵設備的設計制造公司如石川島播磨重工(IH I)、川崎重工(KH I)、三菱重工(M H I)等由早期的重型軍工企業發展而來,技術力量雄厚,有的重工公司擁有超過100 a的海外工程歷史。

3.2.6 投資體制

日本的LNG相關的建造、施工等工程公司,多為公眾上市公司,主要股東多為銀行及保險公司。LNG接收站的建設業主或運營公司,股東同樣也主要是銀行及保險公司,如東京燃氣的十大股東,除“社員持株會”外全部為銀行、保險、信托金融機構,大阪燃氣、東邦燃氣也是如此。LNG接收站工程建設中,銀行及保險公司對項目的收益及風險性分析較早,介入工程也較深。

3.2.7 相關法規

日本LNG法規主要有:石油供需及儲備、禁止壟斷及國民生活、石油稅務及關稅、工業地理環境、運輸、安全、環境、礦業、通商及外資、節能及新能源等相關法規。最主要的有燃氣事業法、高壓燃氣保安法和電氣事業法。各法律下面再設有詳細的技術規范。

主要供氣給發電廠的LNG接收站,適用電氣事業法;主要供氣給居民及工業的,適用燃氣事業法;既供氣民用又供氣發電的,適用高壓燃氣保安法。各LNG接收站采用法規情況見表1。

日本LNG接收站建設由經濟產業省批準并主管,海上保安廳(警衛隊)亦參與管理,與美國海岸警衛隊核準海上LNG接收站的做法類似。

4 日本LNG接收站建設對中國的啟示

4.1 規劃及建設

適當建設內航船LNG接收站;地震帶適當考慮地下罐;LNG與LPG適當配合運營;加強儲備和穩定供應能力建設,包括:較大的LNG接收站罐容、配套建設衛星站、調峰站、管網、槽船/槽車運輸。中國南北差異大,LNG接收站選址及設計要考慮地域特點,包括海岸線、海水水質及水溫等。完善法規體制。

4.2 資源的合理配置

與日本不同,中國存在一定的石油、天然氣、煤炭、煤層氣、水電等資源。LNG接收站的建設布點要符合國家資源的合理配置。宜慎重對待LNG發電。日本缺乏其他資源,地震多、建設抽水蓄能電站大壩風險高,因此不宜照搬日本大量LNG發電的特點。

4.3 引入風險管理機制

中國的LNG接收站項目,建議引入銀行和保險資金的介入和管理,改變純國有管理的單一風險承擔的方式,形成風險的利益激勵機制。同時,LNG接收站的建設周期長、風險因素多、投資大和回報率低、運營簡單,既適合也需要保險公司的介入。

4.4 加強對日本和中國臺灣省LNG接收站的調查研究

日本LNG研究機構對世界LNG行業資料收集、研究極為深入,對中國LNG接收站的建設進展及規劃、海外資源采購、制度及未來規劃等了解已非常詳細,圖紙、數據一應俱全。日本是世界擁有最多LNG接收站和擁有幾乎最強的LNG建設能力的國家,是今后中國LNG資源采購的重要競爭對手,中國應加強對世界包括日本LNG相關信息的收集和調查研究、分析和借鑒。

中國臺灣省的LNG接收站主體工程均由日本承建,而臺灣省的LNG建設與內地相似之處很多。臺灣LNG建設曾因儲罐泄漏發生重大糾紛。內地應加強對臺灣省LNG接收站建設經驗教訓的學習和研究。

注:日本的統計年度為當年的4月份至次年的3月份;日本的內航船指僅在國內航行的船,外航船則可用于國外遠洋航行的船,內航船LNG接收站可認為是較大的衛星站、采用內航船(槽船)運入LNG;較小的LNG衛星站則一般采用槽車運入LNG。

[1]BP Statistical Review of Wo rld Energy June 2009[EB/ OL].[2009-11-11].http:∥www.bp.com/statisticalreview.

[2]経済産業省資源????ー庁.平成20年度????ーに関する年次報告書(????ー白書)[R].東京:経済産業省,2009.

[3]産業構造審議會新成長部會競爭環境整備小委員會.平成17年度の??市場の競爭評価.産業構造審議會新成長部會競爭環境整備小委員會[R].東京:経済産業省, 2006.

[4]Tokyo Gas Co.,L td.Tokyo Gas Sodegaura Terminal[M]. Tokyo:Tokyo Gas Co.,L td.,2007.

[5]Tokyo Gas Co.,Ltd.Tokyo Gas Ohgishima LNG Terminal [M].Tokyo:Tokyo Gas Co.,L td.,2007.

[6]中野正文.厳しい立地環境に建設するLNG貯槽の開発[D].日本高知:高知工科大學/東京??,2003.

[7]日本??協會.都市??販売量速報[2009年3月および2008年度(2008年4月～2009年3月)の都市??販売量実績について][R].東京:日本??協會,2009.

Experiences learned from Japan’s LNG receiving term inals

Li Jianhu1,Xiao Tong2
(1.Zhuhai Golden Bay LNG Co.,L td.,Zhuhai,Guangdong 519015,China;2.CNOOC Fujian LNG Co., L td.,Putian,Fujian 351158,China)

NATUR.GAS IND.VOLUM E 30,ISSUE 1,pp.109-113,1/25/2010.(ISSN 1000-0976;In Chinese)

It is necessary and helpful fo r us to learn more valuable experiences from some other countries to p romote the construction of LNG receiving terminals in China.Hereby,this paper introduces in detail the experiencesof that from Japan,w hich is the biggest LNG impo rter and ow ns the largest number of LNG receiving terminals in the world.Most of the LNG receiving terminals in Japan were built at early time,underground storage tanksweremostly used,and a large amount of LNG satellite stations and pipeline netwo rks were equipped w ith the terminal.Both LPG and LNG aremanaged in Japanese terminals and,there are also some coastal terminals co-operated w ith it.The legal and regulation system on LNG in Japan is well developed and a risk mechanism is also established fo r LNG terminal p rojects invested by insurance and bank financing.U sually gas companies are to operate the LNG terminals, the heavy industrial enterp rises are in charge of their designs and constructions,and business firms are responsible fo r supp lying the LNG.After learning good lessons from Japan’s LNG terminals,we p resent some suggestions for the LNG terminals to be built in China:a.Planning and construction should bemade in full p lan and underground storage tanks and some coastal terminals should be taken into account;b.LNG should be rationally allocated w ith other energy resources and better not to be used fo r power generation;c.Banks and insurance companies should be introduced into the risk investmentmechanism;d.Deep investigation and research of lessons and experiences in LNG terminals from Taiwan and Japan should be encouraged and intensified.This study w ill p rovide reference for the LNGoperato rs to build the LNG receiving terminals in China.

LNG,receiving terminal,Japan,p roject,construction,sto rage tank,o rganization,layout,investmentmechanism,related law s and regulations

李健胡等.日本LNG接收站的建設.天然氣工業,2010,30(1):109-113.

DO I:10.3787/j.issn.1000-0976.2010.01.031

李健胡,1973年生,工程師,碩士,畢業于華北電力大學;從事LNG接收站工程建設工作。地址:(519015)廣東省珠海市九洲大道中1002號10樓。電話:(0756)3220531。E-mail:lijianhu2000@gmail.com

(修改回日期 2009-11-30 編輯 何 明)

DO I:10.3787/j.issn.1000-0976.2010.001.031

L i Jianhu,engineer,born in 1973,graduated from No rth China Electric Power University.He holdsan M.Sc.degree,beingmainly engaged in the p rojects of LNG receiving terminals.

Add:10th Floo r,Mansion of Agriculture Bank,Jiuzhou Avenue,No.1002,Zhuhai,Guangdong 519015,P.R.China

Tel:+86-756-3220 531E-mail:lijianhu2000@gmail.com