浅析天然气需求季节性不平衡.doc

浅析天然气需求季节性不平衡
摘要：天然气需求季节性不均衡问题，已成为困扰城市燃气公司用户拓展与上游企业生产安排的主要矛盾之一。本文分析形成该问题的主要原因，并对解决该问题提出浅薄建议。

关键词：季节性不平衡、天然气需求、调峰、燃气制冷、可中断客户

1 绪论
    2004年12月，“西气东输”工程正式投入商业运营，中国天然气事业进入新的发展阶段；同年冬季，北京天然气供应紧张，引发了业内人士对天然气季节性需求不平衡问题的高度重视。
    天然气需求季节性不均衡问题，已成为困扰城市燃气公司用户拓展与上游企业生产安排的主要矛盾之一。本文分析形成该问题的主要原因，并对解决该问题提出浅薄建议。

2 天然气生产及供应
    天然气生产连续性
    天然气生产具有连续性，在稳产和高产气田，这种连续性表现得最为明显。这也意味着在需求发生变化时，天然气生产并不跟随需求变化而发生改变。一旦在输送或需求环节出现问题，对于正在生产的气井，能采取的解决方案有两个：一为压井，二为放空。
    天然气生产季节性差异
    天然气生产具有季节性差异，其季节性差异与需求面正好相反，呈现出夏季产能大，冬季产能小的特点。
    新气田稳产期：新增产能主要来源于新气井投产，稳产期内，冬夏产气量差距不大，但也呈现出夏季产能略高于冬季的特点(表2.1)。 
表2.1 
气田名称 
夏季日均产量(×104 m3)
冬季日均产量(× 104 m3)
投产年份 
备注 
德阳新场气田856
52～55
50～52
2005
稳产期 
德阳新场气田851
40～42
38～41
2003
已压井 
    注：以上数据为笔者在四川德阳现场调研数据。
    老气田衰减期：其冬季日均生产量仅能达到夏季的50～70%(表2.2)。 
表2.2 
气田名称 
夏季日均产量(×104 m3)
冬季日均产量(× 104 m3)
投产年份 
备注 
中原油田 
250～300
120～200
1980
衰减期 
    注：以上数据为笔者现场调研数据。
    天然气运输
    运输天然气有两种主要途径：以气态由管道(或CNG车)运输；以液态由LNG船(或车)运输。
    规模化运输主要以管道运输及LNG船运为主，在全球天然气贸易中，陆地上管道天然气输送量基本和LNG海运量持平(2005年中国液化天然气论坛，广州)。随着规模化运输技术及系统的发展，跨区域的天然气贸易量已由70年代所有消费的5.5%增长到80年代的25%以上。
    由此可见，输送系统的能力及其稳定性也对天然气供求关系形成极大的影响力。例如北京2004年底的“气荒”就和陕京一线的输送能力不足有着不可分割的关联(表2.3)。 

表2.3 
项目 
北京日需求量 
(104 m3/d)
陕京一线输送能力(104 m3/d)
陕京一线供气范围 
其他省市可分配气量(104 m3/d)
数值 
2400
2900
河北、山西、山东、天津 
500
    随着陕京二线顺利投产及北京市委市政府的诸多综合手段控制，2005年冬季，北京气荒局面得到有效缓解。据了解，陕京二线投产后，陕京线系统整体输送能力已提高至5500万立方米/日。

3 天然气需求
    天然气需求增长迅猛
    据中石油预测，2005年至2010年，国内天然气商品量年均增长率为17%，而同期天然气需求量年均增长率高达26%左右。
    需求增速高于天然气商品量增长速度近10个百分点，意味着在2005-2010年期间，受天然气商品量增长速度的制约，城市天然气企业市场拓展速度将不得不放慢，以应对未来5年间天然气供不应求局面。
    天然气需求的季节性不平衡
    图3.1中显示的是华东某城市日用气量波动情况，其中白色虚线是上游企业合同约定的日用气量波动范围。
    由图中可见，实际负荷波动系数(峰谷比1：2)仍大于供应量的波动曲线(峰谷比1：1.33)，尤其是在增加燃气采暖后，季节性需求不均性更明显。 
图3.1

4 天然气供需不平衡
    天然气供应增长慢于需求增长
    西气东输管道建成以前，我国天然气需求增长速度维持在一个相对稳定的阶段，随着天然气接通至各个城市，天然气需求呈现出爆发性增长的局面。
    这种局面的出现，主要是受以下几个因素的影响：
    ※ 油价大幅上涨，天然气价格优势突显
    ※ 2005年，油价较涨幅在35%以上，油价上涨带动了石油及其制品价格大幅上扬。同期，天然气价格仅于2005年年底调整过一次， 其幅度约为20%左右。天然气价格涨幅低于油价。
    ※ 天然气调价机制决定其价格上涨幅度慢于石油制品。在发改委2005年12月26日[特急 发改价格[2005]2756号]文件中明确指出，未来天然气进口价格形成机制将实行与其他能源挂钩的机制，但年调整幅度将不超过8%。
    ※天然气市场由辅导期迅速转入至增长期
    ※ 低价刺激了天然气消费增长，供不应求局面迅速显现。
    ※ 消费习惯形成，带来了客户认可度上升，潜在需求爆发。
    ※ 价格关系未理顺，上游企业积极性不高
    ※ 在需求增速达到26%以上的局面下，作为生产企业的中石油仍将商品量增速维持在17%的预期水平，生产商生产积极性不高。
    ※ 油价上涨使生产商受益匪浅，但气价涨幅不尽人意影响了上游企业在勘探开发上的投入。
    天然气需求季节性不平衡
    总体供需增长的矛盾可能影响到未来几年全国天然气消费的增长速度，而季节性需求不平衡则成为上下游共同面临的大难题(图4.1)。
    在西气东输沿线城市的TOP合同中，规定的日负荷波动系数为0.9～1.2，其峰谷差为1.33，而图示中所有城市的峰谷差均大于该系数。
    因此，季节性需求不平衡已成为现天然气产销过程中最为突出的矛盾。 
图4.1

夏季与冬季用气量比较
北京
1：10
吉林
1：4
济南
1：3
潍坊
1：2.5
南京
1:2

5 解决方案和思路
    增加天然气供应
    我们将有两个方案，可以增加天然气供应量。
    加大国内资源生产力度：该方案需要较长期的时间来实施，因为上游企业不仅需要筹措大量资金用于勘探开发上，还需要大量建设从气源到市场的联络渠道—天然气输送管网，这些事情需要国家和生产企业从全局上把握，进行统筹和分配。
    加大进口天然气资源：这个方案实施起来较方便，但受国际政治、经济等各方面因素影响大。我国LNG接受站的艰难的建设过程就可以看出端倪。
    调整需求结构
    主要目的为“削峰填谷”，使需求和生产能和谐统一。
    发展夏季用气：充分开发和利用夏季用气，例如燃气空调、燃气调峰电厂等，不仅可以解决夏季电力供应紧张局面，同时也可将夏季低谷用气量提升。
    平衡冬季用气：充分发展以冬季为生产淡季的工业用户，例如建材类用户等，拓展冬季能源可转换的用户，谨慎考虑天然气采暖。建材行业受建筑业开竣工影响较大，尤其在北方地区，因建筑业在冬季施工量较少，冬季建材需求也较少，生产量较低，能源需求处于低谷时段。冬季可转换能源用户，不言而喻，对削峰的作用是有较大帮助的。
    均衡全年用气：发展生产稳定的工业客户，将全年用气稳定性保持在一个合理水平，同时，工业客户也可以作为冬季调峰用户。
    建立合适的调度系统
    由于天然气需求及生产还存在着地域差异，因此，建立合适的资源调度系统对于平衡全局的天然气供需差异也将有益。西气东输工程的名字本身就说明了能源调度的一个概念。而各大天然气输送工程间的联络线工程建设，已促使我国天然气管网系统化向前迈进了一大步。
    建设调峰设施
    建设地下储库：利用枯竭气田、油田、盐穴等废弃设施，建设地下储库，为应对天然气需求不均衡及作为天然气系统紧急气源，保障天然气供气系统安全将有长远的意义。
    建设LNG储库：利用LNG压缩比大、储存量大的优势，将其纳入整体天然气供应系统进行考虑，将从另一角度对满足需求季节性不均衡产生良好的解决效果。

参考文献
    [1]国家发展改革委关于改革天然气出厂价格形成机制及近期适当提高天然气出厂价格的通知
    [2]能源统计数据手册—美国能源署