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[摘 要]随着天然气的广泛应用，我国城市天然气调峰问题愈显突出。通过对地下储气库与液化天然气储罐进行调峰的利弊分析，提出了解决城市天然气调峰的快捷途径。
[关键词]天然气；调峰；应对措施
中图分类号：TE 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）36-0115-01
1 城市天然气调峰的新问题
1.1 天然气需求量大、增长快
随着我国经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，生产和生活用电用气量迅速增长，尤其是我国许多城市正用绿色安全的天然气逐步取代城市煤气以降低污染，因此，我国天然气的需求量非常大，增长也非常快。以上海为例，2009年全年天然气用量将近33亿立方米，2010年为45亿立方米，2011年增至70亿立方米，天然气供应量平均每年增长20%，供应总量和增长速度均直线上升。根据上海市燃气发展“十二五”规划，至2014底，上海天然气市场规模将达到100亿立方米。又如苏州市2008年天然气供应量为6亿立方米，南京市为3.5亿立方米，但我国天然气供应量远不能满足城市飞速发展的需要。
1.2 天然气调峰能力滞后
目前多数城市储存天然气的主要方式是采用储气罐和管道储气，而建设储气罐和高压管道需要投入较多的资金和技术，因此，我国城市天然气调峰设施发展缓慢，调峰能力不足，这也是我国局部地区冬季易出现用气紧张的主要原因，严重的地区甚至会发生“气荒”。2010年，上海天然气消费结构中，电力、化工、冶金等大用户用气量约占天然气消费总量的44%，居民（含中小工商业）用气约占52%，用气特性与电力同步，呈现夏、冬双高峰，气电平衡矛盾突出，因此天然气调峰量大，调峰要求高。据估计到2020年，上海用气高峰月需要的日调峰量将达到1500万立方米，而目前上海的调峰能力仅为180万立方米，存在很大的缺口。此外不少城市冬、夏季用气量相差大，以苏州为例，夏季用气量最少时每天仅120万立方米，而冬季用气量大时每天可达240万立方米，冬、夏季的峰谷差达到2倍；北京的冬、夏季用气量的峰谷差接近8 倍，这都给调峰带来较大的压力。
1.3 天然气储存与调峰方式单一
我国许多城市天然气储存和调峰方式单一，这与我国东西部的经济发展不均衡、天然气资源分布不均衡有密切的关系。由于我国的大型气田集中在西部，而消费地集中在东部，东、西部之间通过一条长达数千公里的天然气主干管网输送，如此长距离的天然气管网，沿途经过很多城市，而各个城市之间又有供气优先权，往往会先保证大城市供应，因此供气会出现尴尬的局面，由于缺乏资金和技术力量，一些城市没有实力建立高压储气罐和LNG储气设施，天然气储存和调峰方式就比较单一。如宝鸡市现有供气气源唯有陕北靖边气田，可是陕北靖边气田供气包括北京、天津和西安等大城市，当供气紧张时气源方首先保证北京的供气，然后是天津、西安等城市，宝鸡市的供气会处于一种很尴尬的局面。又如我国西气东输工程供应着沿线许多城市的天然气，西安、洛阳、南京和上海等城市的天然气供应均依靠西气东输主干管道，每年冬季寒潮来袭，天然气需求急剧增加，许多城市没有额外的天然气供应措施，易面临“气荒”的考验。
3 应对措施
3.1 上游气田在安全的前提下尽量提高产量
天然气是我国能源市场中最具开发潜力的能源之一，應当投入资金和技术在开采方法上进行研究和创新，不断提高天然气开采效率，进而提高天然气的产量。我国许多城市天然气需求总量呈阶梯形增长，增长速度非常快，只有通过提高上游气田的天然气产量，天然气用户的需求才能满足，才可能通过天然气的储备设施，如地下储气库、储气罐等，把多余的天然气储存起来，用作调峰储备。
3.2 建立多元化的天然气储备设施，提高调峰能力
为保证供气的经济、安全，应根据城市自身情况因地制宜发展各种调峰设施，上游气田输送的天然气在供气充足时输入城市各种天然气储备设施，在供气紧张时输出，保障城市天然气的供应，提高城市天然气的调峰能力。对于建设地下储气库不应局限于衰竭油气田、盐穴库，还应积极考虑含水层、人造洞穴等形式；对于环保安全的LNG储气调峰方式，应给予充分重视，利用LNG储气的优势，适度建立LNG储气设施。
3.3 节能、高效地利用天然气
城市天然气用作民用燃料和锅炉燃料，解决了环境保护问题，但其热能利用效率不高，是不经济的天然气利用方式。虽然目前供居民日常生活的天然气不得不使用，但随着电磁炉的普及，天然气炉灶将逐步被代替。更重要的事工业性用气的充分利用，如燃气蒸汽联合循环，将天然气燃烧产生高温烟气，先进入燃气轮机发电，然后再加热余热锅炉产生高压蒸汽，用作蒸汽轮机发电，形成燃气轮机和蒸汽轮机联合发电，两者效率总和可达60%以上，如果将余热锅炉排烟的热能回收制冷，能量利用效率会更高。开发高效、节能的天然气利用方式，是保障我国能源供应的重要组成部分。
3.4 积极利用经济杠杆，采取合理价格，提高天然气储气能力
我国城市储存天然气的主要方式是利用储气罐储气和管道储气，建立天然气储备设施需要投入较多的资金和技术力量，导致下游对建立天然气储备的积极性不高，应利用经济杠杆，采取合理价格，促进下游天然气储备设施的发展。以美国为例，美国冬季气价是夏季天然气价格的三倍，燃气销售商可以通过天然气储备实现套利，在这种“峰谷气价”的设置下，下游对建立天然气储备设施积极性将大幅度提高。因此我国应该改革天然气的定价机制，提高下游建立天然气储气设施的积极性，进而提高我国许多城市的天然气调峰能力，减少部分地区用气紧张局面的发生。
3.5 采购LNG，开发国际气田
我国是天然气资源紧缺的国家，但天然气用量缺迅速上升，因此引进天然气是必然途径。我国从俄罗斯、中东各国引进天然气，从东南亚引进LNG，在中东投资开发石油天然气资源以解决国内天然气供气不足的困境，以此同时，我国应不断研究相关设施和技术，如LNG 运输船、LNG运输车、LNG储存罐、LNG气化器等。近年来，随着世界天然气产业的迅猛发展，LNG已成为国际天然气贸易的重要部分，到2020年，全球LNG 贸易量将达天然气总贸易量的40%。世界LNG应用技术的发展经历了六十多年的历史，形成了从液化、储存、运输、气化到终端利用的一整套完整的工艺技术和装备，技术水平非常成熟。我国天然气资源满足不了我国旺盛的天然气需求，因此采购世界各地的天然气资源，开发国际气田，对于保障我国天然气供应是十分必要的。
3.6 建立区域天然气主干管网，进而构建全国天然气主干管网
为了保障天然气供应，必须规划建设科学、高效的输配管网。目前长三角地区正在构建区域天然气主干管网，把上海天然气主干管网向北延伸，与江苏的管网相连，向西南延伸与浙江的管网相通，盘活长江三角洲的天然气主干管网资源，以便在事故工况下，互通有无，互惠互利，提高区域供气安全性；象冀宁联络线工程把国内两条最大的输气管道——西气东输管道和陕气进京管道连接起来，还能向华东、华北地区供气，形成靖边、南京、河北区域天然气供应管网。这种局域性天然气供应管网对保障城市天然气供应安全具有很强的作用。
参考文献
[1] 王莉华.城市燃气调峰的探讨[J].内蒙古石油化工，2007（9），64-65.
[2] 陆家亮.上游调峰对气田开发的影响[J].天然气工业，2009（9）：64-66.
[3] 吴玉国，陈保东等.城市供气调峰措施[J].油气储运，2008，27（12）：13-19.
[4] 丁国生，李文阳.国内外地下库现状与发展趋势[J].天然气，2002，10（8）：23-26.
[关键词]天然气；调峰；应对措施
中图分类号：TE 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）36-0115-01
1 城市天然气调峰的新问题
1.1 天然气需求量大、增长快
随着我国经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，生产和生活用电用气量迅速增长，尤其是我国许多城市正用绿色安全的天然气逐步取代城市煤气以降低污染，因此，我国天然气的需求量非常大，增长也非常快。以上海为例，2009年全年天然气用量将近33亿立方米，2010年为45亿立方米，2011年增至70亿立方米，天然气供应量平均每年增长20%，供应总量和增长速度均直线上升。根据上海市燃气发展“十二五”规划，至2014底，上海天然气市场规模将达到100亿立方米。又如苏州市2008年天然气供应量为6亿立方米，南京市为3.5亿立方米，但我国天然气供应量远不能满足城市飞速发展的需要。
1.2 天然气调峰能力滞后
目前多数城市储存天然气的主要方式是采用储气罐和管道储气，而建设储气罐和高压管道需要投入较多的资金和技术，因此，我国城市天然气调峰设施发展缓慢，调峰能力不足，这也是我国局部地区冬季易出现用气紧张的主要原因，严重的地区甚至会发生“气荒”。2010年，上海天然气消费结构中，电力、化工、冶金等大用户用气量约占天然气消费总量的44%，居民（含中小工商业）用气约占52%，用气特性与电力同步，呈现夏、冬双高峰，气电平衡矛盾突出，因此天然气调峰量大，调峰要求高。据估计到2020年，上海用气高峰月需要的日调峰量将达到1500万立方米，而目前上海的调峰能力仅为180万立方米，存在很大的缺口。此外不少城市冬、夏季用气量相差大，以苏州为例，夏季用气量最少时每天仅120万立方米，而冬季用气量大时每天可达240万立方米，冬、夏季的峰谷差达到2倍；北京的冬、夏季用气量的峰谷差接近8 倍，这都给调峰带来较大的压力。
1.3 天然气储存与调峰方式单一
我国许多城市天然气储存和调峰方式单一，这与我国东西部的经济发展不均衡、天然气资源分布不均衡有密切的关系。由于我国的大型气田集中在西部，而消费地集中在东部，东、西部之间通过一条长达数千公里的天然气主干管网输送，如此长距离的天然气管网，沿途经过很多城市，而各个城市之间又有供气优先权，往往会先保证大城市供应，因此供气会出现尴尬的局面，由于缺乏资金和技术力量，一些城市没有实力建立高压储气罐和LNG储气设施，天然气储存和调峰方式就比较单一。如宝鸡市现有供气气源唯有陕北靖边气田，可是陕北靖边气田供气包括北京、天津和西安等大城市，当供气紧张时气源方首先保证北京的供气，然后是天津、西安等城市，宝鸡市的供气会处于一种很尴尬的局面。又如我国西气东输工程供应着沿线许多城市的天然气，西安、洛阳、南京和上海等城市的天然气供应均依靠西气东输主干管道，每年冬季寒潮来袭，天然气需求急剧增加，许多城市没有额外的天然气供应措施，易面临“气荒”的考验。
3 应对措施
3.1 上游气田在安全的前提下尽量提高产量
天然气是我国能源市场中最具开发潜力的能源之一，應当投入资金和技术在开采方法上进行研究和创新，不断提高天然气开采效率，进而提高天然气的产量。我国许多城市天然气需求总量呈阶梯形增长，增长速度非常快，只有通过提高上游气田的天然气产量，天然气用户的需求才能满足，才可能通过天然气的储备设施，如地下储气库、储气罐等，把多余的天然气储存起来，用作调峰储备。
3.2 建立多元化的天然气储备设施，提高调峰能力
为保证供气的经济、安全，应根据城市自身情况因地制宜发展各种调峰设施，上游气田输送的天然气在供气充足时输入城市各种天然气储备设施，在供气紧张时输出，保障城市天然气的供应，提高城市天然气的调峰能力。对于建设地下储气库不应局限于衰竭油气田、盐穴库，还应积极考虑含水层、人造洞穴等形式；对于环保安全的LNG储气调峰方式，应给予充分重视，利用LNG储气的优势，适度建立LNG储气设施。
3.3 节能、高效地利用天然气
城市天然气用作民用燃料和锅炉燃料，解决了环境保护问题，但其热能利用效率不高，是不经济的天然气利用方式。虽然目前供居民日常生活的天然气不得不使用，但随着电磁炉的普及，天然气炉灶将逐步被代替。更重要的事工业性用气的充分利用，如燃气蒸汽联合循环，将天然气燃烧产生高温烟气，先进入燃气轮机发电，然后再加热余热锅炉产生高压蒸汽，用作蒸汽轮机发电，形成燃气轮机和蒸汽轮机联合发电，两者效率总和可达60%以上，如果将余热锅炉排烟的热能回收制冷，能量利用效率会更高。开发高效、节能的天然气利用方式，是保障我国能源供应的重要组成部分。
3.4 积极利用经济杠杆，采取合理价格，提高天然气储气能力
我国城市储存天然气的主要方式是利用储气罐储气和管道储气，建立天然气储备设施需要投入较多的资金和技术力量，导致下游对建立天然气储备的积极性不高，应利用经济杠杆，采取合理价格，促进下游天然气储备设施的发展。以美国为例，美国冬季气价是夏季天然气价格的三倍，燃气销售商可以通过天然气储备实现套利，在这种“峰谷气价”的设置下，下游对建立天然气储备设施积极性将大幅度提高。因此我国应该改革天然气的定价机制，提高下游建立天然气储气设施的积极性，进而提高我国许多城市的天然气调峰能力，减少部分地区用气紧张局面的发生。
3.5 采购LNG，开发国际气田
我国是天然气资源紧缺的国家，但天然气用量缺迅速上升，因此引进天然气是必然途径。我国从俄罗斯、中东各国引进天然气，从东南亚引进LNG，在中东投资开发石油天然气资源以解决国内天然气供气不足的困境，以此同时，我国应不断研究相关设施和技术，如LNG 运输船、LNG运输车、LNG储存罐、LNG气化器等。近年来，随着世界天然气产业的迅猛发展，LNG已成为国际天然气贸易的重要部分，到2020年，全球LNG 贸易量将达天然气总贸易量的40%。世界LNG应用技术的发展经历了六十多年的历史，形成了从液化、储存、运输、气化到终端利用的一整套完整的工艺技术和装备，技术水平非常成熟。我国天然气资源满足不了我国旺盛的天然气需求，因此采购世界各地的天然气资源，开发国际气田，对于保障我国天然气供应是十分必要的。
3.6 建立区域天然气主干管网，进而构建全国天然气主干管网
为了保障天然气供应，必须规划建设科学、高效的输配管网。目前长三角地区正在构建区域天然气主干管网，把上海天然气主干管网向北延伸，与江苏的管网相连，向西南延伸与浙江的管网相通，盘活长江三角洲的天然气主干管网资源，以便在事故工况下，互通有无，互惠互利，提高区域供气安全性；象冀宁联络线工程把国内两条最大的输气管道——西气东输管道和陕气进京管道连接起来，还能向华东、华北地区供气，形成靖边、南京、河北区域天然气供应管网。这种局域性天然气供应管网对保障城市天然气供应安全具有很强的作用。
参考文献
[1] 王莉华.城市燃气调峰的探讨[J].内蒙古石油化工，2007（9），64-65.
[2] 陆家亮.上游调峰对气田开发的影响[J].天然气工业，2009（9）：64-66.
[3] 吴玉国，陈保东等.城市供气调峰措施[J].油气储运，2008，27（12）：13-19.
[4] 丁国生，李文阳.国内外地下库现状与发展趋势[J].天然气，2002，10（8）：23-26.