川氣東送管道應急調峰體系建設探討

王會坤 牛化昶 劉 明 姚 琳

（中國石化天然氣川氣東送管道分公司，湖北 武漢 430071）

0 引言

川氣東送輸氣管道西起四川川東北普光首站，東至上海輸氣站，途經(jīng)6省兩個直轄市，管道系統(tǒng)總長約2 229 km，包括1條干線、1條專線和5條支線，年設計輸氣量為120×108m3。川氣東送管道目標市場主要包括川渝地區(qū)、蘇浙滬地區(qū)以及江西、安徽、湖北等省。其中2011－2112年川渝市場和蘇浙滬市場占整個用氣市場的比例分別為90.26%和87.39%。根據(jù)川氣東送目標市場意向，川渝、蘇浙滬地區(qū)用氣規(guī)模達到60%以上。如此大規(guī)模的用氣需求量，勢必會出現(xiàn)川氣東送輸氣管道的調峰和應急供氣問題，為此，筆者擬就管道應急調峰體系建設作一探討分析。

1 管道調峰及應急供氣問題

1.1 調峰問題

調峰是管道系統(tǒng)不可回避的問題，由于下游用戶的用氣季節(jié)不均勻性，用氣規(guī)模存在較大波動。常見的調峰手段包括地下儲氣庫調峰、LNG調峰、管道儲氣調峰、氣田調峰及用氣項目調峰5種［1-2］。地下儲氣庫調峰是通用的主要調峰方式，儲氣庫具有投資少、周期短等優(yōu)點；管道儲氣調峰主要是利用最后一個壓氣站到管道末端管段進行儲氣，達到調峰的作用，該方式操作靈活、快捷，但主要用于小時、日調峰，而不適用于季節(jié)性調峰。LNG調峰類似于儲氣庫調峰，但是要依賴于LNG接收終端設備，具有投資多、周期長等特點，同時運行成本較高。氣田調峰主要是依靠調節(jié)上游氣田的產(chǎn)量達到調峰的目的，但是該方式往往會對氣田設備以及氣田的科學開發(fā)產(chǎn)生影響，還會影響上游氣田的經(jīng)營成本和利稅情況，調峰能力非常有限。用氣項目主要是利用天然氣發(fā)電、化肥等工業(yè)用戶消耗多余的天然氣，該方式僅能夠消耗掉多余的天然氣，不會對其他用戶的大量需求產(chǎn)生影響。

1.2 應急供氣問題

應急供氣問題同樣是川氣東送管道必須解決的重大問題，川氣東送管道途徑川渝、鄂西山區(qū)、鄂東平原、安徽丘陵、蘇浙滬水網(wǎng)，多次穿越重大河流和地質災害頻發(fā)地段。應急供氣手段一般包括地下儲氣庫、應急氣源、LNG 3種。 首先儲氣庫根據(jù)地質條件布置在管道的中、下游地區(qū)，具有注采規(guī)模大、調節(jié)能力強等優(yōu)點，并且可以和儲氣庫調峰相結合。應急氣源主要是在應急條件下可以調配的氣源，針對川氣東送管道系統(tǒng)，應急氣源主要包括西氣東輸管道一線、二線氣源，但是該應急方式受到其他企業(yè)用戶結構、設備設施能力的限制。LNG應急方式因投資多、周期長，必須要和LNG調峰結合。

2 川氣東送供氣特點

根據(jù)當前市場銷售情況分析看，川氣東送供氣主要有以下特點：

1）目前川氣東送市場主要集中在上游的四川、重慶以及下游的江蘇、浙江等地區(qū)。湖北省、安徽省、江西省等中游用戶用氣水平較低，其中川渝地區(qū)約占供氣總量的40%，蘇浙滬地區(qū)約占供氣總量的50%。

2）川氣東送管道用戶集中了大量優(yōu)質的工業(yè)用戶。主要表現(xiàn)在：① 上游川渝地區(qū)用戶主要包括四川維尼綸廠、玖源化工、建峰化工等大型的穩(wěn)定工業(yè)用戶；② 管道下游蘇浙滬地區(qū)主要是以浙江省能源公司、江蘇省天然氣公司等為代表的省級天然氣公司，主要為燃氣發(fā)電、城市燃氣以及工業(yè)用戶；③ 目前中游主要集中了部分省級天然氣公司以及少量工業(yè)用戶，用氣規(guī)模所占比重較少。

3）下游大型用戶存在著顯著的用氣性波動，主要集中在浙江省天然氣公司、江蘇省天然氣公司的大型工業(yè)用戶。江浙地區(qū)氣候較為分明，夏季具有溫度高、高溫天氣持續(xù)時間長的特點，冬季雖絕對溫度不低，但是仍需空調供暖，所以造成了冬季和夏季用氣量較多，而春秋季用氣較少。另外江浙地區(qū)工業(yè)非常發(fā)達，其中浙江省天然氣工業(yè)用戶所占比重達40%以上，江蘇省天然氣用戶比重達到60%以上，但在國慶節(jié)和春節(jié)期間大部分工業(yè)用戶停工，下游用戶尤其是江浙地區(qū)用戶的用氣量驟減，造成管道進銷差增大，加大了管道運行壓力。

4）普光首站壓力須控制。川氣東送管道上游為普光氣田，普光氣田的天然氣經(jīng)過采氣、集氣、凈化后外輸至川氣東送管道。普光氣田原料氣H2S含量高，有機硫普光凈化廠采用甲基二乙醇胺（MDEA）法吸收脫硫、三甘醇（TEG）法吸附脫水、常規(guī)克勞斯二級轉化法回收硫磺、斯科特法（SCOT）處理尾氣。根據(jù)目前運行經(jīng)驗，如果普光首站壓力過高可能會造成上游設備出現(xiàn)故障，一般須控制普光首站壓力在7.5 MPa以下。

5）川渝地區(qū)多為工業(yè)用戶，一旦工業(yè)用戶存在裝置問題，減少用氣量，普光首站壓力將會明顯上升，會對上游普光氣田的生產(chǎn)造成影響。

3 川氣東送應急調峰體系的構建措施

3.1 利用上游普光氣田調峰

在實際操作中，該方式存在較大的局限性，只能用于重大節(jié)假日以及管道上游出現(xiàn)問題時的臨時性減產(chǎn)，但是當下游用戶用量增加時，該方式在目前情況下不能起作用［3］。

3.2 加快儲氣庫建設

川氣東送管道目前正在積極建設金壇和黃場儲氣庫，重點滿足季節(jié)性的調峰需求和事故工況的處理。歐美國家的儲氣庫規(guī)模較為發(fā)達，年度達到了整體用氣規(guī)模的10%～25%，甚至在特殊情況下達到30%［4］。目前川氣東送金壇儲氣庫的供氣量為7.2×108m3／a，黃場儲氣庫的設計工作氣量為2.5×108m3／a。考慮到川氣東送管道沿線用戶多為大規(guī)模工業(yè)用戶，而且沿線出現(xiàn)長時間的極端天氣的可能性比較小，按照川氣東送管道設計輸量計算，儲氣庫的總工作氣量應達到（12～18）×108m3／a；按照目前普光氣田80×108m3的年產(chǎn)能計算，基本能夠滿足生產(chǎn)需求。

3.3 內部規(guī)劃，實現(xiàn)互聯(lián)

加快中國石化內部管道系統(tǒng)的互聯(lián)，川氣東送管道與榆濟管道尚未互聯(lián)，目前無法實現(xiàn)中國石化內部氣源的相互調配，因此應盡快推進兩大氣源的互聯(lián)。另外，溫州LNG項目已經(jīng)開始運作，可以將溫州LNG氣源作為川氣東送管道的應急調峰氣源。

3.4 與中國石油實現(xiàn)合作共贏

除加快與西氣東輸管道一線二線互聯(lián)工程外，中國石化應該積極推進與忠武輸氣管道以及金壇儲氣庫等項目互聯(lián)。尤其是儲氣庫項目可以租用的方式開始合作，利用中國石油已建項目實現(xiàn)中國石化與中國石油兩家企業(yè)的合作共贏。

3.5 用戶溝通協(xié)調

川氣東送管道系統(tǒng)可加強與地方可調節(jié)用戶的溝通協(xié)調，可在管道中下游開發(fā)部分大型工業(yè)用戶，例如將大型天然氣發(fā)電項目作為川氣東送管道的應急調峰方式。當用戶用氣波動較大時，此類用戶實施開停車作業(yè)以實現(xiàn)削峰填谷。

4 結論及建議

1）長遠來講川氣東送管道應構建以儲氣庫為主、互聯(lián)互通為輔；用戶調節(jié)、價格杠桿為補充的應急調峰體制，形成多層次、立體式應急調峰系統(tǒng)。

2）金壇儲氣庫以及黃場儲氣庫規(guī)模適合目前的生產(chǎn)規(guī)模。短期內應以用戶調節(jié)、加強管理為主，并適當加快黃場儲氣庫建設進度，盡早實現(xiàn)調節(jié)功能。遠期來講，應該增加儲氣庫總體工作氣量，選址宜在江漢油田以及江蘇油田境內的廢棄油井為主，并可將儲氣庫擴容項目與溫州LNG等項目結合，實現(xiàn)大管道、重點項目的互聯(lián)互通互保。

3）待川氣東送管道應急調峰解決方法搭建完畢后，可根據(jù)國家相關政策實施彈性的價格機制，例如照付不議合同，一方面可以對下游用戶有一定的約束力，另一方面可以增加管道公司的整體收入。

［1］朱紀憲，靳鳳蘭.不同天然氣調峰方式經(jīng)濟必選研究［J］. 石油規(guī)劃設計，2011，22（1）：16-19.

［2］童巍.天然氣管網(wǎng)供氣系統(tǒng)的儲氣與調峰［J］.油氣田地面工程，2013，32（10）：137-138.

［3］徐孝軒，黃輝.川氣東送管道多層次應急調峰體系建設［J］. 天然氣技術與經(jīng)濟，2013，7（1）：64-67.

［4］丁國生，李文陽.國內外地下儲氣庫現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢［J］. 國際石油經(jīng)濟，2002（6）：23-26.