我国燃气网的现状与发展

我国燃气网的现状与发展一．前言：世界的高速发展带来的日益严峻的环境问题引发了社会各界的思考，哥本哈根气候大会上中国承诺：一是加强节能、提高能效工作,争取到2020年中国单位GDP二氧化碳排放将比2005年下降40%~45%。二是大力发展可再生能源和核能,争取到2020年非化石能源占一次性能源消费比重达到15%左右。三是大力增加森林碳汇,争取到2020年森林面积比2005年增加4000万公顷,森林蓄积量比2005年增加13亿立方米。四是大力发展绿色经济,积极发展低碳经济和循环经济,研发和推广气候友好技术.为此,中国需要：1继续加强植树造林,严格保护森林,减少毁林,防止森林退化,不断增加森林资源,确保到2020年森林面积比2005年增加4000万公顷,森林蓄积比2005年增加13亿立方米.2调整能源结构,２０２０年中国风电装机达到１．５亿千瓦,每年可产生３千多亿千瓦时的清洁电力,可减排二氧化碳２亿多吨.到２０２０年,中国核电装机有望达到７５００万千瓦.继续在可开发的水能资源方面加以利用.大力推进清洁煤燃烧技术,包括煤炭气化发电、循环流化床等技术,降低对大气的排放.同时,大力淘汰老旧机组,包括今后要推行在所有的电厂都加装脱硫装置.3寻求与美,欧进行清洁能源技术合作,当然,还是要多看我们自己.哥本哈根峰会议题：1,发达国家中期减碳的目标,争议点是2020年.发展中国家要求富国在2020年减碳25%到40%,但少有富国愿意承诺这种减碳水平.2,发展中国家的“排碳缓和”作法.3,发达国家对发展中国家的资金援助与技术转移.4,减碳架构的签约方式.发展中国家坚持以1992年签署的京都议定书,作为新公约基础,而美方表明绝不接受京都议定书.新的国际条约还牵涉到主权问题,美方坚持要由政府自行提出减碳目标,而非写进国际条约。世界能源研究所（WRI）的一项最新研究表明，中国页岩气储量高达30万亿立方米以上，居世界第一，几乎是美国的两倍。2014年底，国家完成了新一轮全国常规油气资源潜力系统评价。结果显示，我国常规油气资源总量丰富，石油地质资源量达到1085亿吨，可采资源量268亿吨。天然气地质资源量68万亿立方米，可采资源量40万亿立方米。石油和天然气地质资源量均比2007年评价结果同比大幅增长。2015年《BP世界能源统计年鉴》（以下简称《统计年鉴》）近日发布，发布会上，BP集团首席执行官戴德利表示，去年以来，能源世界发生了显著的“地壳运动”，即供应和需求的“结构性”变化。其中，除煤炭外，其他燃料产量都出现了攀升。除核能外，所有燃料消费均出现增长。2014年中国的能源结构持续改进，但煤炭依然是中国能源消费的主导燃料，占比为66%，创历史新低，而近年的最高值是2005年前后的74%。2016年伊始，在环保压力之下，油品升级步伐加快，带来消费成本增加，加之成品油“地板价”的限制，价格下调希望渺茫，替代能源经济性下滑。而天然气方面，非居民天然气门站价格大幅下调，天然气价格市场化程度进一步推进。此消彼长之下，天然气市场下游需求增长的动力提升，为天然气市场发展速度反弹奠定了基础。储量丰富，市场广阔，高效，环保。但资料显示2014年中国一次能源消费天然气占比仅为5.62%，是什么在制约天然气的大规模广泛应用？天然气走向市场的重要环节是管道，管道是沟通气田与天然气用户的重要纽带，也是促进气田开发，加速天然气消费利用的重要手段。世界各国天然气工业发展的经验表明，天然气工业要发展，管道必须先行。二．中国燃气管网现状：自20世纪60年代我国建设了第一条输气管道（巴渝线）以来，经过40余年的建设，输气管道事业有了很大的发展。至2001年底，全国陆上管道输送里程达到11403.3km。由于受天然气资源的限制，此前我国天然气管道大部分集中在四川省境内。四川管道输气里程占全国总里程的31.4%，在川内五大气区建设了区域性管网，形成了连接各气区和主要城市的环形干线，使得天然气输送与调节更加灵活。从70年代起，在东北、华北和山东、西北建设了较大规模的输气管道，从陕北至北京的陕京线，还有正在修建的忠武线、西气东输管线，这些管线的建成将极大地推动我国天然气管道网的发展。现阶段我国管网有以下特点：1.数字化管道技术逐渐成熟数字化管道是指管道以及周边地区资料的数字化、网络化、智能化和可视化。数字化管道技术充分采用国家空间数据基础设施数据，并通过航空摄影测量和卫星遥感影像获得最新的地形、地质、水文等环境数据，与过去传统数据获取方式相比，内容更丰富、更新，速度更快，数据描述更加完整，数据表达也更加直观。数字化管道技术于2005年在西气东输冀宁联络线率先使用[1]，在后期的西气东输二线、陕京三线等大型天然气管道建设中推广和完善。目前相关技术逐渐成熟，大大缩短了管道建设周期，降低了成本，提高了精度，方便了运行管理。2.完整性管理日益完善管道的完整性管理指根据不断变化的管道影响因素，制定相应的风险控制对策，将管道运营的风险水平控制在合理的、可接受的范围内，并对可能使管道失效的主要威胁因素进行检测、检验，最终达到持续改进，减少和预防管道事故发生，经济合理地保证管道安全运行的目的。陕京线是首家在国内实施管道完整性管理试点的管道[2]。经过十几年的研究，我国已经全面推广实施了管道完整性管理，掌握了管道完整性管理的核心支持技术，建成了管道完整性管理体系和信息化系统，实现了管道数据的集中管理存储和完整性管理业务流程的信息化。3.管线钢等级快速发展我国管线钢的生产和应用起步较晚，继1989年完成了X42至X56系列管线钢的研究和应用后，我国管线钢的研制、开发和应用均得到快速发展。X70钢级管道在1999年建设的涩宁兰管道试验段首次采用，并在西气东输一线全线推广应用；X80钢级管道在2005年建设的西气东输冀宁联络线试验段首次采用，并在2008－2012年建设的西气东输二线全线使用。目前，X90、X100和X120钢级管道亦有初步的研究成果，但尚处于试验阶段，没有批量生产应用。4.管道自动化控制技术水平不断提高SCADA（数据采集与监控）系统最先在陕京线天然气管道中应用，之后管道自动化控制技术在西气东输一线、二线以及陕京二线、三线等干线管道中广泛应用，技术水平逐渐提高，目前基本实现“有人值守、无人操作、远程控制”的目标。为实现对油气管网资源统一调配，优化运行，中国石油天然气集团公司（简称中国石油）于2006年5月成立了油气管道调度控制中心，对中国石油所属的长输油气管道实施远程监控、调度管理和抢维修协调，目前所管辖的长输油气管道总里程近5万千米。5.管道业务实现建设专业化和管理区域化为适应管道业务发展的要求，中国石油于2007年初成立管道建设项目经理部，集中设计、施工力量，统筹协调配置各种资源，统一组织管道的建设实施，实现管道建设专业化，建成投产之后转交管道运行管理单位，目前管道建设项目经理部承建项目共达62个，总里程超过4万千米，覆盖全国29个省市。2012年初，中国石油成立西南管道分公司，并优化调整西部管道、西气东输、管道公司、北京天然气管道等各管道分公司的业务管辖范围，实现管道业务区域化管理，提高了管理效率。6.管道保护法实施《中华人民共和国石油天然气管道保护法》于2010年6月25日通过，自2010年10月1日起施行。该法首次从法律角度规定了石油、天然气管道有关各方的权利义务，理清了管道活动中的有关法律关系，规定了管道保护措施，明确了保护责任，是一部有效保护我国石油及天然气管道，保障石油、天然气输送安全，维护国家能源安全和公共安全的法律。管道保护法的颁布，充分体现国家对油气管道安全运行和保护工作的高度重视，使石油天然气管道保护的法律依据更加清晰，对正在实施的国家能源安全战略具有重大意义。但从整体而言，我国天然气管道现存在的主要问题如下。1．管输利用率。我国现有天然气管道管径小，压力低，运距短，输量不足。大部分的管道利用率低于50%，而国外输气利用率一般为70%以上。2．旧管道自动化水平低。四川气田是我国气管道比较集中的地区，目前只是在新建的北干线的个别站上实行了站控，其他均为手工控制，不能实现全线统一控制。3．管道能耗大、用人多、老化严重。全国天然气管道单位输气耗气量是国外水平的倍左右。有相当数量的60年代建的气管道仍在使用，管道老化现象严重。4．从80年代以来，世界天然气管道建设向地理、气候条件恶劣区域发展。如苏联、挪威、美国近年来的天然气管道建设。而我国特殊环境中（如深海、沼泽、山地等）管道施工技术方面落后。我国天然气管道分布零散，没有形成相互关联的网络，不能互相调配统一管理，管道利用率低。因此，只有规划设计最佳效益的全国输气管网，在新建大型管道时服从统一的规划，建设上水平、上档次，才能最有效地利用天然气资源，加速我国天然气工业的发展。三．中国燃气管网前景展望美国在近百年中已经建设了四通八达、近50×104km的天然气管网，LNG只不过是进出口贸易和城市调峰手段。日本沿海各LNG接收站就近供应，不需要全国联网。中国10多年来由西气东输和沿海接收站供气所推动建设的天然气管网至今尽管已逾8×104km，但今后也不可能沿袭美国全靠管网的模式。原因有三：一是中国山多、非常规气资源分散，没有必要全靠沉没资金大的管网建设，也难以跟上气量增加速度；二是中国LNG用作车船燃料加上门站调峰将占下游市场20%～25%的份额，接收站的LNG相当大一部分可以液态直销；三是以“就地液化＋LNG集装箱漕运”的中游模式对山区、分散的资源开发利用沉没成本更少、更经济，所以管网输气承担的中游任务大致只是天然气总消耗量的3／4。另一方面，中国大部分天然气毕竟还是来自中、西部国产和中亚、俄罗斯管输进口，这就决定所有城市和发电、工业用气源必须来自全国联通的天然气主干管网。这是在规划全国天然气管网时所必须考虑的。我国官网发展方向：1.管径进一步增大，压力进一步提高，钢级进一步提升在过去10年，天然气管道行业发展较快，从陕京一线、涩宁兰管道管径660毫米、压力6.3兆帕，到西气东输一线、陕京二线、三线的管径1016毫米、压力10兆帕，再到西气东输三线管径1219毫米、压力12兆帕，管径逐步增加，设计压力逐步提高。随着管径的增大和压力的提高，在相同管道钢级条件下，单位管道长度耗钢量将快速增加。在管线的口径和压力确定后，钢级每提高一个等级，可以减少用钢量约10%[3]。为节约钢材和降低制管难度，提升管道钢级将是发展趋势。我国已获得了X100和X120钢级的初步研究成果，宝鸡钢管宝世顺螺旋工厂已成功试制出国内第一根X100钢级直径1422毫米螺旋埋弧焊管，华油钢管有限公司已成功研制出X120钢级直径1422毫米螺旋缝埋弧焊管，待技术成熟后可大批量生产应用。2.天然气管道合资建设成为发展趋势随着我国天然气管道的进一步发展，在管道建设技术水平提高的同时，企业与地方的关系协调难度逐步加大，合资建设将是未来天然气管道建设的发展趋势。山东天然气管网建设即采用了中国石油与地方政府合资建设的模式。目前在西气东输三线管道建设过程中，首次引入社会资本和民营资本，中国石油天然气股份有限公司持股52%，全国社会保障基金理事会、城市基础设施产业投资基金和宝钢集团持股48%。该项目广泛引入社会资本具有创新开放、保稳增长的双重意义，开创了全民资本投资于大型央企国家重点项目的新模式，也标志着中国石油对全民及民营资本的开放迈出新的步伐。3.支线管道快速发展，更多省份成立省天然气管网公司2011年5月PipelineEmergency公布的数字显示，在美国天然气输配管网中，支线总长度是干线长度的6〜7倍。“十二五”期间我国大部分省份将实现天然气管道“市市通”，“十三五”期间将实现天然气管道“县县通”，部分东部沿海省份将实现天然气管道“村村通”。随着我国干线、支干线天然气管网的进一步完善，为提高省内天然气调运的灵活性，更多省份将成立省管网公司。目前，广东、浙江、山西、山东等省份已成立天然气省管网公司，实现省内天然气一张网的经营模式。4.关键设备国产化目前，我国干线天然气