天然氣來到之后,我國的城市燃氣將發生質飛躍,在完成向城市清潔能源倡議轉移中大大向前邁進一步,對改善城市大氣污染和生態環境起到良好的作用,技術上也將和國際逐步接軌。
一、 我國城市用氣現狀
眾所周知,城市燃氣是現代化城市能源建設中的一個重要組成部分,也是必不可少的能源基礎設施。大型供氣企業按照需用量和所需壓力將燃氣輸送和分配到城市各類用戶。城市各類用戶的用氣是不均勻的,隨月、日、時而變化。通常冬季比夏季用氣多,節假日比平日用氣多,每日制備早、午、晚三餐時用氣量多。生產用氣受生產工藝要求和工作班制等的影響而波動。建筑物采暖用氣量和季節有關并受采暖期間氣溫變化的影響。
在我國的北方采暖地區,則可發展天然氣的采暖用戶,但必須要有完善的季節調峰設施。天然氣到來之后的城市供配氣系統由于供氣對象的變化與天然氣到來之前有本質的區別,只有當工業用戶達到一定的規模后,城鎮的供配氣系統才能有一定的經濟性,氣價也就成為項目成敗的關鍵。因此,研究各種能源的替代關系就十分重要。天然氣來到之后,不論上游、中游和下游都面臨著降低成本、擴大用氣范圍和與先進國家技術接軌這三個問題。
二、燃氣行業面臨的問題
(一)城市燃氣行業多年來的全面虧損問題
目前,我國城市燃氣行業存在組織管理效率低,成本高,資源浪費嚴重等現象。原有燃氣公司在改制前一般為自收自支或財政補貼的事業單位,在國家計劃經濟體制下公用事業的“福利性”實行燃氣銷售廉價政策,燃氣企業連年虧損現象比較普遍。在管理中,不注重企業節能降耗、挖掘降低成本措施,資源浪費現象普遍存在。
目前大中城市都在大力推行天然氣的使用,但天然氣作為不可再生的能源,其價格隨著市場需求的增加,采購價格也不斷上漲。隨著社會發展,居民的需求不斷增加,服務成本也隨之增加,而城市供應價格問題是社會敏感性問題。由于長期受計劃經濟理論的影響,過于強調城市建設行業的產品福利性和公益性,以及處于對政治、社會承受力的考慮,城市建設行業的產品、服務的價格機制和建立和完善有很大難度,調整起來不僅涉及各行各業利益的再調整,也關系到居民承受能力和社會的穩定,由此造成了企業的產品和服務價格與價值相背離,企業的價格上缺乏主動權,造成企業適應市場經濟體制要求的運轉能力比較差。
(二)家庭用熱耗氣量增長緩慢近十年來,雖然家用燃氣熱水器發展迅速,家用燃氣已不限于炊事,但人均耗量增長緩慢。為此,應積極發展除民用戶以外的其它用氣戶,如工業、采暖、制冷、燃氣汽車等。但和民用耗氣相同,也必須考慮與其它替代能源的比價關系,而不是簡單的靠提價來解決,如工業用戶,必須考慮產品的利潤和成本的關系。在用氣范圍擴大后。不能再靠政府補貼維持行業的發展。
能源網推薦:《石油工程建設》主管單位:中國石油天然氣集團公司,主辦單位:中國石油集團工程技術研究院,創刊時間:1975,國內刊號:12-1093/TE,國際刊號:ISSN1001-2206,周期: 雙月,郵發代號: 6-51,復合影響因子: 0.301,綜合影響因子: 0.241,創刊時間:1975
《石油工程建設》全國中文核心期刊,一級刊物。本刊由中國石油天然氣集團公司主管,中國石油集團工程技術研究院和中國石油工程建設(集團)公司主辦,創辦于1975年,是我國石油石化基建工程領域創辦最早的專業技術刊物。專門報道油氣田、油氣管道、油氣儲罐、煉油廠、化工廠、石油化工聯合企業的工程建設和技術改造等。
(三)城市在天然氣到來之后,將面臨更多的問題。
1、應有各類用戶全年的綜合用氣特性圖、無用氣特性圖,則供氣方無法按計劃供氣(允許有一定偏差)。一切未使用的燃氣均應按“照付不議”的原則付款。城市的用氣范圍擴大后,制定用氣特性圖就異常復雜,如采暖負荷與室外空氣溫度的變化有關,工業用戶則與產品的銷售量有關。
2、天然氣系統為高壓氣源城市的供配氣系統應充分利用燃氣的壓力減少投資。對已有人工氣供配氣管網的城市,還存在燃氣的轉換問題,包括管道的更新、改造和換管等需要一大筆投資,且有一個逐步的過程不能一下子全部解決。此外也必須計算這筆費用對燃氣成本的影響。
3、我國目前用氣人口中,液化石油氣占用戶數的60%以上,液化石油氣供應機動靈活,勿需管道設施就能滿足家庭用戶的用氣要求。如新建的城市天然氣管網僅僅是替代民用液化石油氣用戶則其經濟性就值得研究。
4、城市燃氣在以民用為主的時期,常以保本+稅金+利潤三部分構成,但執行過程中從未落到實處,使燃氣行業長期處于虧損狀態。在擴大供氣范圍的工業為主后,應按投資比例獲得與上、中游相應的利潤,這也是企業改革的目的。由于氣價必須考慮與其它替代能源的關系(如民用與電價、工業與油介的關系等),定價因素十分復雜。因此,必須以新的概念采全面考慮城市建設中的問題,并借鑒國外的經驗。
三、城市燃氣輸配系統
天然氣來到之后,城市燃氣公司的業務相當于國外的配氣公司,其主要工作是配置和發展各類用戶,按市場經濟規律,制定不同用戶的氣價,擴大用氣范圍,使用氣的負荷特性盡可能的均勻,以提高管道和設備的利用率,降低配氣成本。其各部分主要內容如下:
(—) 氣源方面
氣源方面包括三個部分:城市門站(或市邊站)、儲氣設施和補充氣源。
1、城市門站是中、下游天然氣的交接點。內設兩套計量站,一套屬長輸公司管理,一套屬城市燃氣公司管理。計量精度雙方認同,每日統計按計劃的燃氣銷售盈余量,按月或按季按“照付不議”的原則結算。
2、儲氣設施是確保安全供氣的不可缺少部分,包括地下儲氣庫、高壓儲罐和液化天然氣儲站等。
3、補充氣源,常作為季節調峰的補充和應急氣源。有液化石油氣(丙烷)空氣混氣站、流動液化天然氣供氣站和以油或煤為原料的代用天然氣廠等。
4、日調峰量由長輸管道的儲氣量解決,不足量可再建城市公用輸氣管線或選擇其它方式。在我國目前的體制下,這是中、下游特別需要協調的地方。
(二) 輸配方面
1、在以人工煤氣向天然氣過渡時,根據燃氣的互換特性,還存在燃氣的轉換問題。國際上把燃氣的轉換看成一項重大工程,需要相當長的時間才能完成,且要花費一定的轉換費用。
如果天然氣的長期發展計劃前景不明朗,或成本很高,供氣范圍難以擴大,則應在轉換費用和改質費用之間進行經濟比較。如果轉換費用高于改質費用,則可將天然氣改制成人工氣,以減少燃氣的轉換投資。
2、根據城市不同用氣地區的特點,制定不同等級壓力的安全規程(不限于安全距離,還包括設施要求等)和充分利用天然氣的壓力,選擇合理的壓降以減小管徑。
3、采用先進的施工、維修和換管技術。如不開挖路面鋪管、帶氣連接、路面檢漏、翻轉內襯、熱收縮管、管內插管等。在管材的應用中嚴格遵守標準,如鋼管的防腐,柔性接口球鐵管的延伸率要求,以及聚乙烯的貯存、運輸、施工中的管底質量等,防止野蠻施工,保證質量要求。管道的埋設深度應按不同路面和交通承載量進行強度計算。管底的支撐和錨固應有明確的規定。
4、城市的管網系統應根據規模和用氣量逐步實行計算機自動控制,由數據采集和監控系統逐步發展到管網模擬系統。建立數據庫,對采集的數據進行統計分析和用氣量的預測保證在執行“照付不議”原則中減少損失,為管網的發展和改造提供科學依據,為管網運行、調度,調峰設施和運行和確定漏氣事故地點作出準確的判斷。用氣量的預測、預報和數據分析直接影響到上、中和下游供配氣系統的經濟性。
(三) 應用方面
燃氣的生產與輸配,最終的目的在于應用。燃氣的優越性只有通過廣泛而有效的應用才能體現出來,天然氣來到之后,燃氣的應用技術已不限于家庭的炊事和熱水,而應逐步擴大到采暖、制冷、汽車燃料和各種工業領域。節能量的提高和污染物排放量的降低也只有靠先進的應用技術才能實現。