液化石油气在我国的应用始于20世纪60年代,于20世纪90年代迅速发展,成为主要气源之一,国内许多大中城市特别是工业用户均建设了液化石油气储存气化系统以取代占地大、污染严重的人工煤气系统。由于各地条件不同,大多数城市民用燃气系统采用了代用天然气(SNG)系统,而多数工业用户及华南局部地区的城镇供气则更多地采用了纯液化石油气供气方式。
近年来,随着国际能源市场原油及天然气价格的波动以及我国西气东输、海气登陆的实施,天然气的应用无论从种类、地域及气量上均飞速地增长。受国家能源定价政策及市场总体价位的影响,考虑液化石油气与天然气的等热量比较,天然气仍存在较明显的价格优势。为降低成本,许多工业及居民用户纷纷由使用液化石油气转为使用管输天然气(PNG)、压缩天然气(CNG)或液化天然气(LNG),现有的液化石油气供气系统在天然气到达后的优化利用方案则成为业内人士关心的问题。本文对天然气价格变化趋势及管输天然气备用气源的选择进行探讨。
1 天然气价格变化趋势
国内液化石油气主要来自于炼油厂及进口,其价格完全由市场决定,随原油价格、季节及诸多因素随时变动,目前市场价格为4500~5500元/t,折合热量价格102.70~126.59元/GJ。与液化石油气不同,我国天然气的价格并不完全由市场决定,其波动幅度也远小于液化石油气。管输天然气的价格由国家发改委审定,以西气东输工程为例,到达杭州门站的价格为1.4元/m3,折合热量价格41.80元/GJ,到达用户处价格为2.4元/m3,折合热量价格71.65形GJ。CNG价格随气源、地域、运距变化,通常至用户处价格为2.5~3.0元/m3,折合热量价格74.04~89.57元/GJ。LNG价格稍高,以新疆广汇运至山东的LNG为例,价格为3.2~3.5元/m3,折合热量价格83.60~93.15元/GJ。各类燃气价格比较见表1。
表1 各类燃气价格比较
燃气种类
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价格
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热量价格/(元·GJ-1)
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备注
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液化石油气
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4500~5500元/t
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102.70~126.59
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市场价格
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天然气
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PNG
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1.4元/m3
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41.80
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杭州门站价格
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2.4 元/m3
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71.65
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杭州用户价格
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CNG
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2.5~3.0元/m3
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74.04~89.57
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市场用户价格
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LNG
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3.2~3.5元/m3
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83.60~93.15
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广汇运至山东价格
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天然气尤其是管输天然气在价格上具有明显优势,但获得天然气的渠道要受地域、政策、季节等诸多因素影响。需要指出,天然气的价格优势在一定程度上由政策而不是由市场决定,因此在今后一段时间内天然气价格上升并逐步接近液化石油气价格是发展趋势。
2 管输天然气的备用气源选择
相对于液化石油气,天然气不易储存和快速获得补充,而且目前国内用气特点为冬夏用气量比率大幅跃升,在北方供暖地域尤为明显,一些城市的冬夏季城市用气量比率已突破8倍。在冬季时,许多用户尤其是工业用户无法稳定地获得足够的天然气,导致管输天然气管道降压,供气量减少甚至停供。CNG与LNG用户还要面对雾雪等不利天气带来的停气隐患,工业用户由此造成的限产、停产损失严重。城市供气系统一旦停气,面对的社会压力也不易应对。参照国内外的成功经验,设置备用气源系统将成为应急措施中的最优选择。
管输天然气用户可选择CNG或LNG作为备用气源,但要保证气源不重叠及冬季供气的可靠性与及时性。当此条件无法保证时,应选择液化石油气混气系统作为备用气源。与天然气相比,液化石油气在我国已有较长的生产及使用历史,炼油厂广泛而均衡地分布在全国,并有许多沿海港口可进口液化石油气,用户可以便捷地就近从多种渠道获得液化石油气。液化石油气体积储能倍率为CNG的3倍,为LNG的1.1倍,储气设备采用中压常温碳钢容器即可,造价低,工期短,见效快。
代用天然气能实现与管输天然气、CNG及LNG的无扰动转换,因此也可以作为管输天然气的备用气源。虽然在备用气源供气阶段的供气成本可能上升,但从根本上解决了工业用户停产损失乃至城市供气系统停气的问题。因此,在天然气到达后,现有的代用天然气供气系统可直接作为备用气源系统。原有纯液化石油气供气系统则需增设压缩空气系统(工业用户可利用现有空气压缩机余量)及混气系统,混配代用天然气,从而改造成为备用气源系统。
3 结语
原有液化石油气供气系统在天然气到达后仍可发挥重要作用,依据用户使用天然气种类及原有液化石油气系统的情况,有针对性地改造后,使原有供气系统成为天然气的备用气源系统,以确保供气的稳定性与安全性,取得经济与社会效益。新建单一天然气气源的城市特别是工业用户也应对天然气气源的供气稳定性做出评估,并依据当地实际条件选择适宜的备用气源。