簡述城市液化天然氣用戶及需求量

雍艷娥 宋 輝

(中國市政工程中南設計研究總院有限公司，湖北武漢 430010)

1 概述

液化天然氣作為天然氣特殊儲存形態，它節約空間、有利于遠距離輸送的特點使其在天然氣供應中占有越來越多的份額，得以長足發展。受管輸天然氣資源供不應求和國內天然氣管網覆蓋范圍的限制，近幾年我國LNG產業發展的速度也是前所未有，LNG已成為我國天然氣市場的重要供氣方式。

國家發改委頒布新的《天然氣利用政策》已于2012年12月1日施行。新政中優先類的3項，9項，優先發展天然氣汽車(尤其是雙燃料及液化天然氣汽車)以及在內河、湖泊和沿海航運的以天然氣(尤其是液化天然氣)為燃料的運輸船舶(含雙燃料和單一天然氣燃料運輸船舶);允許類第8項，允許發展用于調峰和儲備的小型天然氣液化設施。

新政的實施意味著國家鼓勵承受能力高的下游用戶，積極推進LNG的快速發展。

2 城市LNG的用戶類別分析

由于LNG的諸多優點，LNG具有廣泛的用途，以氣態形式或液態形式供應終端用戶。其中LNG氣化后可用于城市管網供氣、高峰負荷和應急事故的氣源，可作為天然氣管網未輻射到的城市、小區或工業用戶的氣源，分布式能源系統的氣源等，即LNG氣化后的終端用戶就是城市天然氣用戶，居民、公服、工業、發電、采暖空調等，以液態形式利用LNG的終端用戶主要為車船燃料用戶以及替代乙炔、丙烷做火焰焊割氣的工業用戶。

2.1 天然氣及替代能源的價格比較

表1 能源價格分析表

表1中，煤炭最便宜，管道天然氣次之，LNG價格高于管道天然氣。天然氣與煤相比在價格方面不具優勢，但作為一種方便、環保的清潔能源，天然氣符合國家制定的節能減排等可持續發展戰略，環保效益和社會效益顯著。

LNG同汽油、柴油相比，具有明顯的價格優勢。以中重型貨車為例，百千米耗油40 L，每天的運輸里程為400 km，0號柴油單價為7.34元/L，則需要燃油費1 174.4元，如使用天然氣每天需要176 m3，按照上述4.5元/m3的單價計算，則燃氣費為792元，由此可見，改用天然氣后，至少節省30%的燃料費用。若以改裝費為5萬元計算，5個月可收回改裝費用。

另外從表1中可看出，LNG替代乙炔、丙烷作為切割氣，即使加上催化添加劑的費用(每立方米增加費用不足1元)，仍具有很高的價格競爭力。

2.2 用戶類別的確定

液化天然氣同管道天然氣價格相比不具備優勢，因此，除了可以就近利用沿海進口LNG資源之外的城市，尤其是主要利用管道天然氣的城市，則不適宜將LNG氣化后作為城市的主要供應氣源。因此城市燃氣的主要用戶類別應該為:

1)應急調峰儲備的小型天然氣液化設施。2)車船燃料用戶:LNG替代汽(柴)油，用作燃油公交車、大中型客車或貨車、船舶的燃料。3)工業用戶:用于加工工藝要求較高的玻璃、陶瓷、造紙、卷煙及食品等工業用戶的加熱燃料，可以承受LNG供應價格的工業用戶;LNG替代乙炔、丙烷作為火焰焊割氣，用于機械加工、造船廠等金屬切割、焊接。4)非管輸天然氣供應的城市、小區:主要為管道天然氣未通達的區域。利用LNG的特性以車(船)運輸方式代替長輸管線實現天然氣遠距離運輸，從而節省大量長輸管線及站場建設的投資。將天然氣從LNG接收站或液化廠運送到目標區域，經氣化后再通過管網供應各類用戶使用。

3 用氣指標及預測

天然氣用氣量需求預測的方法有很多種，一般采用用戶用氣量指標法和用氣項目統計預測法進行用氣需求量預測。LNG以氣態形式的用戶，即天然氣用戶可按照國家《天然氣利用政策》中的類別，分別分析用氣量指標、氣化率等參數預測，本文不詳細敘述非管輸天然氣供應用戶，將重點分析以LNG作為應急調峰氣源、LNG液態利用的車船以及工業用戶需求量。

3.1 LNG應急調峰

LNG應急調峰量需要分別分析事故應急氣量和儲氣調峰氣量。事故應急氣量通常按城市平均日用氣量的倍數確定，在確定年需求量時，可根據平均每年的動用量占儲氣規模的一定比率計算。而儲氣調峰的氣量計算，需要將城市所有天然氣用戶的年用氣量及儲氣需求測算分析后，根據規劃對調峰方案中LNG承擔調峰氣量的比例確定年需求量。

3.2 LNG 汽車

LNG汽車的需求量，可按照不同類別汽車的耗油量折算耗氣量指標，根據氣化車輛數計算年需求量。

考慮到LNG汽車適宜長距離運輸，且車載氣瓶體積、重量較大，將LNG作為燃料的汽車僅限于:燃用柴油的重型、中型載貨汽車，大型、中型載客汽車(含公交車)。一般1 L柴油按1.1 m3天然氣測算天然氣用量，根據LNG汽車類別，汽車耗油、耗氣量見表2。

表2 LNG汽車燃料消耗量一覽表

汽車的保有量可根據城市交通運輸發展規劃數據，或者根據現有車輛保有量，考慮一定的增長率，對近、遠期車輛數進行預測。

LNG氣化率應根據城市經濟發展、城市規劃等，結合地方實際情況選取合理比率。LNG汽車在國內還未普及，市場培育及用戶發展也需要較長的過程，因此近期的氣化率會因LNG運輸以及資源的不確定性等因素，取較低值，遠期如果LNG資源供給充足，市場培育良好，LNG汽車將具有很大發展空間和潛力，LNG的氣化率可相對較高。

根據汽車平均日行駛里程(約300 km～400 km)以及表2中汽車百千米耗氣指標可對平均日用氣量進行測算，再考慮年平均運營天數，可測算年需求量。

3.3 LNG 船舶

目前LNG船舶(內河、湖泊)均指雙燃料船，油改氣機動船或新建雙燃料動力船。

船用LNG用氣量指標與諸多因素相關，比如流速、風力的大小，順風順水還是逆風逆流的程度，滿載還是空載，船舶吃水狀態造成的阻力，船舶的噸位，每日或每年的航行時間和距離，與柴油的替代率。因此實際的預測可根據不同的LNG船舶平均日或年耗氣量計算，或者耗油量換算。

以3 000 t船為例計算，每船日行300 km，百千米耗油約450 L，柴油替代率為65%，則日用氣量為965.3 m3/d。

根據船舶氣化率，日用氣量以及年運行天數可計算LNG船舶年需求量。

另外，如果在供氣范圍內，有可改裝雙燃料動力船的年耗油量數據，則可直接根據柴油替代率計算LNG需求量。

3.4 LNG工業用戶

工業燃料用戶的用氣一般都是具有一定規模、比較具體的用氣項目，其用氣量預測比較適合用氣項目統計法。在采用用氣項目統計法預測時，近期用氣量以現有和潛在(在建和規劃項目)用氣項目調查統計資料為基礎進行預測，中遠期考慮一定的增量。

工業用戶的供氣方式:管輸或LNG供應，LNG工業用戶可依托周邊省規劃布局的LNG加注站，通過瓶組供氣，或直接通過LNG運輸車運輸至工業用戶小型氣化站供氣。

工業用天然氣主要用作替代燃料，其用氣量指標與各工業企業生產和工藝用氣設備的種類密切相關。對于由其他燃料改用天然氣的工業用戶，可根據工業燃料耗量、熱值、燃燒效率或者乙炔、丙烷耗量進行換算，計算LNG年需求量。

4 結語

城市LNG的需求量對LNG氣源的落實，供需平衡的決策以及終端用戶發展都具有重要意義，因此需要對用戶類別進行分析，選取合理的用戶數量、用氣量指標、氣化率等參數，分析計算LNG需求量。

[1] 中華人民共和國國家發展和改革委員會第15號.天然氣利用政策[S].

[2] 燃氣工程設計手冊[M].北京:中國建筑工業出版社，2009.