S市天然氣高壓輸配系統輸送能力評估

朱凱敏

（中國市政工程西南設計研究總院有限公司，成都610081）

1 評估背景

1.1 城鎮燃氣配氣價格改革

按照“管住中間，放開兩頭”的思路，根據《中共中央國務院關于推進價格機制改革的若干意見》（中發〔2015〕28 號）等有關規定，為加強城鎮燃氣配送環節價格監管，國家發展改革委于2017年6月制定發布了《關于加強配氣價格監管的指導意見》[1]。

根據指導意見，配氣價格按照“準許成本加合理收益”的原則制定，即通過核定城鎮燃氣企業的準許成本，監管準許收益，考慮稅收等因素確定年度準許總收入，制定配氣價格[2]。配氣價格按企業年度準許總收入除以年度配送氣量計算確定。

天然氣管網系統的設計輸、配氣能力，直接影響了天然氣的定價水平，進而影響企業經濟收益。當企業輸、配氣量低于最低管道負荷率時，設計輸、配氣能力將與計算天然氣價格的氣量成正向關系，當設計輸、配氣能力比實際輸氣能力偏高時，將反向影響天然氣價格，導致天然氣經營企業利益受損。

1.2 S 市規劃實施滯后

S 市天然氣高壓輸配系統可行性研究報告按2020年輸氣量40 億m3/年進行財務分析與評價，但由于規劃的部分城市門站和部分電廠支線并未實施或暫未投運，實際設計輸氣能力不及上述水平。為避免天然氣定價過低，損害企業利益，需要對現狀輸配管道的設計輸氣能力進行校核。

2 S 市高壓輸配系統建設現狀

S 市高壓輸配系統中，三座城市交付門站是輸入端，是S市高壓輸配系統中的氣源站；向較低壓力級制供氣的三座調壓站，以及向電廠供氣三座電廠調壓站是輸出端；輸入端與輸出端通過DN800、DN500 高壓管道連通。S 市高壓輸配系統交付門站、調壓站信息詳見下表1。高壓管線信息本文不再贅述。

表1 S 市高壓輸配系統交付門站、調壓站信息表

3 S 市高壓輸配系統輸氣能力計算

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各調壓站下載氣量不大于各用戶的設計下載能力，且在該氣量組合下，進站壓力不小于最小進站壓力；

③各交付門站的接收能力不大于門站的設計接收能力，且在該氣量組合下，其最大輸出壓力不大于設計壓力；

④滿足上述條件的氣量組合的求和最大值，即為S 市高壓輸配系統的輸氣能力。

3.2 高峰流量系數

綜合S 市燃氣系統相關規劃、S 市城市規劃標準與準則，S市各類天然氣用戶的月不均勻系數K1max、日不均勻系數K2max、小時不均勻系數K3max見下表2。

表2 S 市各類用戶天然氣用氣高峰系數表

不同用戶類型的綜合高峰系數差異較大，天然氣消費結構決定了S 市高壓輸配系統的綜合高峰系數。報告采用可研預測的S 市2020年S 市各類用戶的用氣比例加權平均計算S市綜合高峰系數為K=1.93。

3.3 現狀輸氣能力計算

評估報告采用英國ESI 公司的Pipeline Studio for gas 軟件進行水力計算。

根據前文對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，調壓站總輸出量為42.3 萬m3/小時，門站的接收能力有較大富余量。

我們現將調壓站按照滿負荷進行水力工況計算，調壓站的實際最小進站壓力均大于設計最小壓力，滿足用戶滿負荷狀態下的壓力需求。調壓站瞬態工況如下表3。

根據上文確定的高峰小時流量42.3 萬m3/小時，綜合高峰系數1.93，按下式計算年輸氣能力Q。

式中q——高峰小時流量，萬立方米/小時。

表3 S 市高壓系統調壓站最不利工況一覽表

4 評估與建議

①S 市高壓輸配系統的現狀輸氣能力僅有19.2 億m3/年，與可研按40 億m3/年進行財務分析與評價的規模尚存在較大缺口。

②因各調壓站的設計下載能力較低，而高壓管線管徑較大，沿程阻力和局部阻力小，如系統最不利點C 電廠調壓站的壓力也達到了3.87MPa，調壓站進站壓力有較大余量，系統輸氣能力有較大提升空間。

③S 市目前三座交付門站的設計流量合計達83 萬m3/小時，遠大于連接高壓管線的各調壓站的設計流量之和（42.3 萬m3/小時），即供應端設計規模遠大于需求端設計規模。

④地方燃氣公司與上游往往簽訂“照付不議”天然氣供銷合同，應根據建設進度及各建設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國家發展改革委《關于加強配氣價格監管的指導意見》要求定期校核配氣價格，校核周期原則上不超過3年。因配氣價格定價與輸氣能力相關，且輸配系統處于動態建設發展中，建議定期根據建設情況對輸氣能力進行修訂。

⑥因現狀調壓站進口壓力存在較大余量，高壓輸配系統的輸氣能力存在較大的提升空間，可對調壓站進行技術改造，提高設計流量，如提高設備可靠水平，減少備用路比例；或更換調壓器等限制設計流量的關鍵設備等[5]。