廣東LNG試點工程《預可研》中若干問題探討
摘要：作者建議廣東LNG試點工程將LNG作為單一氣源，輸氣主干管一期將原深圳首站和珠海首站之間鋪設管線連通起來．變“u”形為“o” 形。珠江三角洲九個城市均從一期即用LNG：LNG接收站的規模第一期仍維持預可研的500萬噸／年。第二期改為增加300萬噸／年。總規模600萬噸／年。城市燃氣必須保證全年365天全天侯連續供氣。
廣州市煤氣公司既是接收站和輸氣干線(以下簡稱站線)的中外合資公司股東之一、同時又是珠三角城市燃氣的最大用戶之一。既是業主、也是直接消費者。地位特殊。因此我們對于《預可研》中的預測數字和工藝參數額為關注、比較深入地進行了研究、本文便是探討之一、不當之處請給予指正。
1關于LNG和南海天然氣兩種氣源問題
《預可研》稱：LNG規模一期300萬噸／年、二期增加200萬噸／年。達500萬噸／年。輸氣主干線從深圳大鵬灣的秤頭角接收站(或后備站址)經坪山至東莞、廣州、佛山末站，全長215．4公里；另敷設海底管至香港，全長共130公里。供應深圳、東莞、惠州、廣州和佛山等五市的城市燃氣、工業用氣、電廠(包括新建和油改氣電廠)以及香港用氣。二期同時從珠海橫琴島登陸南海天然氣、規模15億米3／年(折106．7萬噸／年)、輸氣主干管從珠海橫琴島至中山、江門、佛山末站，全長181．7公里。供應珠海、中山、江門和肇慶等四市的城市燃氣約5億米3／年、尚余10億米3／年供佛山市，并將該市的一期LNG的供應量減少(一期原計劃供24．48萬噸／年，二期減至9．97萬噸／年)改為供應南海天然氣。
由此可見、《預可研》把南海天然氣作為供應珠海、中山、江門、肇慶和佛山等五市的主氣源，但是《預可研》只提供了LNG的特性，沒有提供南海天然氣的特性，兩種氣源的首站輸出壓力也不同，LNG接收站天然氣輸出壓力8．0MPa、橫琴島天然氣輸出壓力5．5MPa .
據有關資料介紹、鶯歌海盆地和瓊東南盆地蘊藏著豐富的大然氣資源。已經投產的只有鶯歌海崖l3—1大然氣田。可采儲量900—1000億米3、1996年1月開始輸往香港用作發電燃料29億米’／年、海南省用作化工原料和城市燃氣。5．5億米’／年。簽定20年供氣合同。此氣源已無余量供其他用戶。有希望的鉆井仍在勘探和規劃之中。將來供給用戶的天然氣特性如何?是否要處理加工才能與進口的LNG互換?仍是未知數、何時能投產尚不確定，而廣‘東LNG試點工程預可研將南海大然氣與國際貿易的LNG相提并論，作為同 —管網的兩個氣源之一、依據不足，欠妥當。我們認為：廣東LNG試點工程應以LNG為唯一的氣源、分為兩期建設。南海天然氣只作為潛在的備用氣源，可列入《可研》的范疇。除了要落實南海天然氣來源，還要研究混氣設施投資的技術經濟分析。
由于兩種不同的氣源變為單一的LNG氣源，那么·卜列新的方案、可供探討：
(1)將原定二期用南海天然氣的珠海、中山、江門、和肇慶等四城市以及二期用LNG的惠州市均提前到一期即供應LNG，珠三角9個城市的城市燃氣同時進行可研和規劃建設，迎接天然氣的到來。
(2)由于廣東城市燃氣管道化程度很低，而燃氣管道化的普遍發展規律是難以高速進行的，若不從現在就開始推動管道化進程、LNG接收站建成后，將會有很長的城市燃氣用戶發展時間，項目的經濟效益和社會效益將難以較快體現。所以、我們建議各中心城市應將所屬各縣級市、鎮納入其統一的城市燃氣管道化規劃范疇，并在一期開始實施。如：廣州的花都市、從化市、增城市和番禺市應在廣州市政府的統一規劃下，同時列入天然氣一期工程、并在近期開始燃氣管道化的工程項目。
(3)輸氣主干線不再分為兩朗建設(總長397．1公 里)。 一次建成、將LNG主干管原佛山末站改為中間 站、主干管延伸、末站南移至珠海。主干管建成之日、 既是珠三角九城市同時啟用LNG之時。
(4)主干管布局上，將原“U”形枝狀，改為珠海末站與深圳首站聯通起來變成“O”形環狀、這是理想的環網供氣格局，改善了供氣狀況和可靠性，避免了主干管上如發生局部故障可能影響大面積或全線斷氣的情況。重新以環網進行水力計算和管徑的選擇。
(5)考慮到潛在的南海天然氣上岸并入管網的可能性，設計LNG環狀管網時在珠海菜管段上預留接口。
2關于LNG接收站的規模問題
《預可研》稱：接收站一期規模300萬噸／年，實際周轉量328．21萬噸／年。二期規模達500萬噸／年、實際周轉量551．02萬噸／年；同時增加南海天然氣15億米3／年(折106．7萬噸／年)、但不計入接收站的周轉量。
正如上述的第一個問題改變兩種氣源為一氣源、則LNG接收站的規模應作相應的調整。
參照《總體預可研》表1“廣東LNG項日總氣量需求表”。經過如F修正：①將原屬二期供氣的肇慶、江門、中山、珠海和惠州等五市提前至2005年開始供應LNG；②改正惠州電廠2007年用量；③香港中華煤氣公司自2008年開始是每年曾加10萬噸；整理成“調整后的lNG用量匯總表”、見表2。
表中的數據均是預測值、預測準確與否，與簽定照付不議合同量之間的差距有多少?難以估計，尤以城市燃氣項目用氣最為明顯，因為它與氣化人口、耗熱定額、發展用戶速度、置換為天然氣的速度和各類(家庭、商業、工業)用戶的比例等預測用氣量的參數如何選定有關。以廣州市為例，預可研中的置換速度“20仍年16萬戶，2006年24萬戶，2007年11萬戶”．這樣的安排太樂觀了。根據國內的經驗，每年以10萬戶的速度置換已經很理想，隨著置換經驗的積累和組織工作的改善，往后的置換速度可能加快。又如2007年廣州地區(含番禺市)用氣量為23．46萬噸，折2．93億米3，年平均80．1萬標米3／日，據我們目前掌握的資料，2007年達不到此值、由此可推測一期的lNG用量有‘水分”，需打折扣。另外，LNG工程投產初期各類用戶都有一個適應磨合期，很難完全避免不發生這樣那樣的問題。
我們認為LNG接收站一期仍維持300萬噸／年的 規模、將二期用氣的五個城市提前到一期，仍是足夠 和合理的。第二期將南海天然氣106．7萬噸／年改用 LNG、原增加200萬噸／年調整為300萬噸／年，總 規模達600萬噸／年。
3關于LNG接收站和輸氣干線全年365天不間斷供氣問題
《預可研》稱：(1)按規范要求LNG接收站和輸氣 干線年操作日均為350天。(2)接收站內ING儲罐容積 的計算公式為Vs＝Vt十nQ，式中Vt為lNG運輸 船的容積(13．6萬米3)、n為最大不能靠泊卸船間隔天 數(取5天)。Q為平均日輸出量。求得一期需建容積 為13．5萬米3的LNG儲罐2座，二期再建1座10萬米3。共37萬米3。
電廠和24小時連續生產的工廠因每年(或隔年) 需安排停產大檢修的時間，設計時都規定年操作日。 電廠
因類型不同、年利用時間在3500—5000小時范圍 內，惠州電廠在預可研中選定為4000小時、每臺機組 小時耗LNG量乘以4000小時即為年耗用量， 日耗用 量則以14小時計算。其他工廠一般規定年操作日為 330天。只要站線與用氣電廠和工廠雙方協調正常的 檢修計劃、統籌安排，站線年操作日350天可做到互 不影響。即使電廠和工廠因突發事故等原因LNG供 應中斷而造成停產，其影響范圍僅局限于電廠和工廠。
然而，城市燃氣供應的家庭和商業用戶，不同于 上述情況，必須保證全年365天全天候不間斷連續供 氣。否則，可能造成嚴峻的社會問題，這也是城市燃 氣氣源廠之所以設備備用較多、而設備利用率較低的 原因之一。城市燃氣的用氣負荷不均衡，具有冬季高 峰夏季低谷、一日三餐高峰等特點(簡言之，即使全 年365大連續供氣、如果高峰用氣時不能滿足，也可 能導致大面積的用戶用不上燃氣)，還具有用戶和用氣 量逐年增加的所謂漸增性，以及供應范圍大、管網長、 涉及千家萬戶等特點構成了城市燃氣供應的特殊規律。 由于站線年操作日是350天、而不是365天，給城市燃 氣供應帶來嚴重的困難，這是非解決不可的問題，可 惜《預可研》中并無論及。
國內上海市已于1999年4月開始輸入東海平湖氣 田的天然氣用于城市燃氣，設計天然氣供氣量120萬米3／日，年操作日355天。400公里海底輸氣管，從 浦東新區上岸。設計采用建設液化天然氣工廠的方案、
解決10天的應急備用氣源(據資料介紹美國有許多這樣的LNG工廠用作調峰儲存)。方法是：用氣低谷時。將平湖天然氣預處理和低溫(—162℃)液化、生產規模為174米3／日液化天然氣，儲存于2萬米’低溫儲罐中。需要時、使之再氣化(氣化能力7萬米3／小時天然氣)、輸入城市管網(引進法國技術)。這樣的措施是要較大投資和一定的能量損耗為代價的、可見上海市政府對確保全年連續供氣和高峰供氣重要性的認識程度。上海平湖天然氣的供氣規模可視為與廣州相似。
國外日本大版煤氣公司于1972年開始進口lNG、自1975年開始改用lNG取代人工煤氣、至1990年完成置換為天然氣的工程。據該公司年報，1997年度：用戶608．3萬戶，其中家庭用戶578．6萬戶，占95％。LNG多點采購．年進口總量530萬噸。年銷售燃氣(LNG再氣化之后以LPG增熱，熱值為11000千卡／米3)66.06億米3，各類用戶銷售比例為：家庭32．8％、商業12．6%工業(主要是電廠)47．9％其它6．7％。擁有三個氣源廠，即①泉北LNG接收站，供氣能力2562．3萬米3／日；LNG儲罐21座。總容積158．5萬米3。②姬路LNG接收站，供氣能力905．4萬米3／日，LNG儲罐7座，總容積56萬米3。③北港代天然氣廠，生產能力200萬米3／日，以石腦油、LPG為原料。大阪煤氣公司的供氣范圍、各類用戶比例、資源和LNG進口量等情況可視作與廣東LNG試點工程相當。
上述國內和國外兩個煤氣公司都是百年以上歷史的老店，其經驗對后來者很有啟發，值得借鑒。
采取什么辦法解決珠江三角洲9個城市需要儲備15天甚至更長時間的用氣量呢?可以有兩種思路、其 一是各城市各自尋找解決方案、所謂“各自為戰”．建 立自己擁有的儲罐或其它備用氣源廠(對已經有制氣 廠或代大然氣裝置的城市或許容易些)。其二是在建設 接收站的同時就將供氣范圍內的所有城市作為一個整 體，從增加設備臺數和儲罐座數，科學組織生產，合 理統一調度等方面，總體集中統一解決；雖然局部年 操作日350天，但輪流檢修設備，接收站對外供氣年 操作口則是365天連續無空檔期。換言之，接收站擔 負各類用戶的季節調峰和農歷除夕特殊高峰甚至日調 峰以及各城市15天備用氣源的任務。我們認為整體解 決的方案肯定優于個別自己解決的方案。如有必要可 做技術經濟論證。
對比大阪煤氣公司和廣東LNG試點工程，兩者進 U LNG量差44多。大阪煤氣公司LNG儲罐的總容積 達到214．5萬米3、后者僅37萬米3、兩者實在太懸殊 廠、前者可謂萬無一失，后者則幾無余地。預可研中 求LNG儲罐容積計算公式的參數選擇是否太簡單和理 想化。例如．最大不能靠泊卸船間隔天數因為是船邊 交貨方式而僅選定為5天(文字說明列出了許多影響 因素、但沒有被考慮)，究竟如何選定LNG儲罐容積， 需要進一步探討。例如、起碼還要考慮：(1)船上交貨 的可能性；(2)幾種船容與儲罐的卸貨操作關系；(3) LNG儲罐的檢修周期；(4)預留發展的用地。
據資料介紹美國天然氣輸氣干線采用多管的辦法、 保證供氣的連續性和可靠性。環狀管網雖然可靠性有 所提高，但仍未能確保長期連續運行，因此仍有必要 考慮采用雙管或者其他更好的辦法。
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