(大庆油田有限责任公司天然气分公司)
黑龙江省拥有大庆油田、大庆石化、大庆化工集团、大庆燃机电厂、哈尔滨炼油厂、蓝星石化、中国一重、北满特钢等大型工业企业,工业生产用天然气消耗量大;同时由于地处寒带,城镇冬季供暖是冬季能源供应的重中之重。随着大气环境污染治理,执行“煤改气”清洁能源政策以来,冬季天然气用量激增,冬夏季用气不平衡的矛盾更加突出。大庆油田作为黑龙江省独立、单一的天然气供气气源,油田天然气产量增长低于消费增速,存在夏季富裕、冬季紧缺的矛盾。黑龙江省天然气开发利用起步较晚,在天然气管网互联互通、储气调峰配套设施等建设方面滞后,储气调峰能力严重不足,应急保障机制不完善,冬夏季供需不平衡问题和冬季保供问题亟待解决。
大庆油田作为黑龙江省独立、单一的天然气供气气源,由油田伴生气、气井气和喇嘛甸地下储气库短期调峰采出气三部分构成,经油气加工装置处理合格后,进入天然气外输管网。
1)油田伴生气:产自油藏及原油中分离出来的天然气,也称溶解气、油田气。伴生气自原油分离出来以后,经过天然气浅冷、深冷装置加工处理后进入外输气管网。
2)气井气:产自气藏的天然气,也称深层气。气井气自采气井采出后,通过天然气脱水、脱硫、脱碳等净化处理,进入外输气管网。
3)气库气:主要是大庆油田喇嘛甸储气库调峰采出用气。采取夏注冬采的动态平衡利用模式,夏季将油田富裕的天然气注入地下储气库储存,冬季供气量不足时采出用以调峰。
大庆油田所生产的天然气按销售流向大致分为三部分,即油田内部生产生活用气(包括油气处理装置加工减量等)、股份公司炼油化工企业生产用气和黑龙江省地方城镇用气。其中炼油化工企业用气平稳可控,也是冬季“保供”时段的主要调控对象。地方用气主要为民生用气,包括城镇居民、供暖锅炉、工业、交通运输、学校、医院、商场等民生领域用气。
黑龙江省位于欧亚大陆东部、中国最东北部,地处北温带大陆性季风气候区。全年无霜期较短,冬季漫长严寒、春季冷暖多变、秋季多寒潮且降温急剧,全省年平均气温多在-5~5 ℃之间,全省平均无霜冻期介于100~150天之间。最冷月平均气温-18.5 ℃,极端最低气温-52.3 ℃;最热月平均气温23.3 ℃,极端最高气温41.6 ℃。全省大部分地区9月下旬出现初霜冻,终霜冻在4月下旬至5月上旬结束。冬季供暖期为10月15日至次年4月15日,是冬季能源消耗大省。
近年来,城镇用气自然增量较大,冬季供暖需求旺盛。随着大气环境污染治理,执行“煤改气”清洁能源政策以来,冬季用气量激增,冬夏季用气不平衡的矛盾更加突出。大庆油田2018年冬季最大可供天然气总量约 760×104~790×104m3/d,供气调解难度大,冬季“保供”问题非常突出。
黑龙江省天然气市场由天然气生产企业、销售企业和终端用户构成。上游为中国石油天然气股份有限公司天然气销售黑龙江分公司,中游主要为各城市燃气公司,终端为城镇工业、居民和商业用户。天然气销售黑龙江分公司依托大庆油田天然气外输管道作为基础供应骨架网络,与各城市燃气公司及直供用户签订购销合同,委托大庆油田按照购销合同气量交付天然气。交付点涉及哈尔滨、齐齐哈尔、肇州、肇东、双城、安达等市县,交接计量点66家、计量交付点147个。各城市燃气公司按照特许经营范围,向终端城镇用户供应天然气。经过多年的建设和发展,各城市燃气公司在门站后又构建了相应的天然气销售网络,逐步形成了黑龙江省基本的天然气销售管网体系。尚未敷设天然气管道的偏远区域以及部分车用燃气,采用 CNG/LNG供应方式作为补充。
近年来,作为管道气补充的CNG/LNG业务有了很大的发展。目前,黑龙江省共建有CNG天然气压缩母站14座,分布在哈尔滨市区域内3座、齐齐哈尔市区域2座、大庆市区域7座、安达市和肇东市区域各1座,为车辆及工业、居民、锅炉、工商服等天然气用户供气;LNG液化站2座,分布在大庆市内,由于冬季供气紧张,LNG液化站基本处于吃不饱状态;LNG气化站3座,分布在哈尔滨市的依兰、平房区,日气化能力为80×104m3。
依托大庆油田,黑龙江省天然气主要的调峰手段有以下6种方式:
1)利用储气库调峰。主要是利用大庆油田喇嘛甸储气库,采取夏注冬采的动态平衡利用模式,年注采气能力1×108m3左右。夏季将油田富裕的天然气注入地下储气库储存,夏季日注气量40×104~80×104m3;冬季供气需求增加时采出用以调峰,日采气量40×104~90×104m3,为缓解冬夏用气不均衡发挥了关键作用。
2)利用工业调峰用户调峰。夏季气量充足时安排调峰用户开足马力生产;冬季“保供”时,减停调峰用户用气,置换出部分气量保证城镇民生用气,部分缓解了冬季用气紧张问题。
3)利用深层气开采弹性操作与油田伴生气增压站组合调峰。大庆油田采用夏季部分关停深层气井减少采出气,同时利用中三、红压2座增压站将夏季油田富裕的伴生气增压至长输管道以满足外供需求;冬季用气量增加时,停增压站并陆续开井至满负荷生产,增加冬季供气量。
4)利用高压管道储气调峰。根据气体可压缩原理,利用高压气管道的管容储气,工作压力释放,达到短时调峰的目的。
5)利用 LNG释放站调峰。利用液化天然气与气态天然气体积比为 1∶600的特性,哈尔滨中庆燃气公司在冬季气源紧张时从省外渠道采购LNG、本地释放补充天然气管网,达到短时补气调峰的作用。
6)天然气储罐调峰。齐齐哈尔市港华燃气公司及其下游用户设有3处共16座调峰储罐,高峰时段可释放天然气用于瞬时调峰。
黑龙江省地方城镇夏季用气少、冬季用气激增的矛盾非常突出。2017年黑龙江省冬夏季峰谷差平均可达到390×104m3/d。2017年冬季保供时段,按照“保民生、保重点”的原则,在大幅压减大庆石化、大庆炼化以及关停油田化工集团甲醇厂、燃机电厂等用户用气的情况下,仍未完全满足地方城镇燃气、供暖、CNG/LNG等用户的用气需求。在极寒天气期间因用气量持续超过气源产能,管网压力较低,造成CNG压缩机停机和部分区域城镇燃气末端居民用气点火失败等问题。
2017年夏季全省用气总量650×104~670×104m3/d,是在大庆油田内部调峰用户如燃机电厂、化工集团甲醇厂以及大工业用户如大庆石化分公司、大庆炼化公司、哈尔滨炼油厂和哈尔滨蓝星化工厂等开足马力生产的情况下达到的。夏季工业合计用气量为408×104m3/d,而地方城镇用气量仅为 240×104~260×104m3/d。
2017年冬季地方城镇用户实际用气量达到了627×104~642×104m3/d。为保证全省地方城镇冬季用气需求,油田加开了储气库调峰,内部调峰用户基本停供、大化用户减供。此时燃机电厂停供,仅维持锅炉供暖用气,化工集团、大庆石化分公司、大庆炼化公司、哈尔滨炼油厂、哈尔滨蓝星化工厂均控制在最低生产负荷,合计用气量控制在163×104m3/d。尽管如此,地方城镇用气实际需求还存在日均50×104m3/d的供气缺口。
2017年冬季天然气需求总量15×108m3,实际交付天然气14.06×108m3,同比增加 0.89×108m3,增幅6.8%,供需差比6.68%。其中,地方冬季用气需求9×108m3,实际交付气量8.51×108m3,同比增加1.42×108m3,增幅20%,供需差比5.76%。地方用气增长主要是城镇燃气用气量5.78×108m3,同比增幅18%;CNG用气量2.35×108m3,同比增幅 16.5%;LNG用气量 3 770×104m3,同比增幅113%。
1)开发新用户以及“煤改气”工作推进太快。对上游气源保障能力估计不足,气源难以为继。
2)应对大幅降温天气时,调、限、减、压天然气用气制度措施不到位,“保供”与“非保供”的界定不明确,无法满足真实的“保供”需求。
3)执行《购销合同》和销售计划不够严格。存在部分用户用气无序增长以及其他因素干扰企业正常供气行为。
4)各燃气公司储气、调峰设施不足。大部分燃气公司的储气调峰设施尚未建设完善,仅靠天然气管网的管容调节,无法有效应对用气高峰时段气量波动局面。
2018年冬季天然气总需求预测为15.9×108m3。依据大庆油田生产运行组织方案,2018年省内天然气预计销售 25.5×108m3。1~9月份累计完成销售19.1×108m3,同比增幅2.3%,销售态势平稳增长。预计2018年冬季外销商品气为13.71×108m3,与去年同期基本持平。其中,地方冬季用气需求10×108m3,预计供应8.9×108m3,同比增加4.5%,供需差比12.3%。
黑龙江省地方城镇用气增长主要来自4个方面:
1)城市“煤改气”增量。主要是将空气污染严重的集中供暖燃煤锅炉改成天然气为燃料的清洁锅炉。2018年冬季新增“煤改气”需求1×108m3。
2)CNG/LNG用户增量。主要是车用增加、城镇燃气补充以及点供部分市、县“煤改气”项目,日均增量16×104m3,最高日增量33×104m3。
3)城镇居民燃气快速增长。地方居民用户日均自然增长达43.8×104m3,增幅16.2%。
4)其他因素增量。由于哈依煤气停运,造成哈尔滨市冬季用气缺口增加25×104m3/d;港华燃气下游用户中国一重、北满特钢以及大庆沃尔沃公司增产增加用气量,也将加重供需矛盾。
通过对2018年天然气供需形势分析,在上游气源供气能力未有增加的情况下,地方用气却快速增长,仅今年1~9月份累计完成销售10.79×108m3/d,同比增幅 15.6%。参照去年冬季的压减调控措施,预计 2018年地方冬季天然气供需缺口将达到日均60×104m3,冬季“保供”形势十分严峻。
按照国家、黑龙江省以及中国石油天然气集团有限公司关于天然气业务发展的相关指示和要求,要充分发挥政府职能部门的监管及导向职能,发挥天然气销售黑龙江分公司销售主体责任和引导作用,大庆油田履行生产供气主体责任,各城镇燃气企业履行辖区安全供应主体责任,共同做好运行组织、应急保障的管理协调,努力做好冬季“保供”工作。
通过城镇燃气用气特性分析,燃气用户每天用气高峰时段为 8∶00~12∶00、17∶00~19∶00,晚高峰小时用气量达到最高,对系统管容影响较大。由于城镇燃气高峰期间为居民用气刚性需求,不建议控制居民小时流量,具体可以采取如下紧急应对措施:
1)在晚高峰之前15∶00开始至晚高峰期间,集中气化 LNG释放 5×104~6×104m3天然气补充管存,缓解系统压力。
2)根据CNG用户的用气特性,为调整CNG用户全天用气不均衡现象,将CNG用户白天用气量向晚高峰用气时段以后进行适度平抑,使CNG用户尽可能实现全天均衡用气,可在晚高峰时段“补充”管容10×104m3以上天然气,部分缓解晚高峰压力。
3)发挥齐齐哈尔港华燃气调峰储罐作用,在晚高峰时段释放7×104~8×104m3储罐气补充管容。
4)协调大庆石化、哈尔滨炼油、蓝星石化、中国一重、北满特钢等大型工业用气企业降低负荷错峰运行。在“日指定量”平稳用气的情况下,16∶00~20∶00晚高峰时段适度降低装置运行负荷,缓解系统压力。
2017年冬季大庆石化分公司、大庆化工集团、大庆燃机电厂等调峰用户已压减到极限。在此基础上,2018年冬季亦无再压减余地,如遇极寒天气,用户需求远大于产能和管存,还会造成系统压力低甚至管网瘫痪的情况。为此,提出以下几点建议:
1)建议大庆油田做好冬季“保供”生产运行组织工作,加强对油田各采油厂伴生气产量、采气气量管理与协调,提高伴生气量、采气量,最大限度提高外销商品气量,缓解冬季“保供”压力。
2)建议天然气销售黑龙江分公司提前掌握冬季供需实际情况以及应急气源组织。严格执行合同气量,采取冬季与夏季用气挂钩政策、季节性差价等市场化手段实施分级调峰制度,控制冬季“非保供”用气量的增长。新增天然气量优先用于城镇居民生活用气和大气污染严重地区的冬季供暖。通过调整工业、CNG等用户小时用量,削峰填谷,储存管存用于保证城镇燃气晚高峰用气需求。积极拓展气源渠道,及早引进俄气,缓解用气紧张局面。
3)建议相关政府部门和天然气销售企业建立健全天然气需求侧管理和调峰机制,明确区分冬季“保供”与“非保供”气量,落实最低“保供”需求量。积极引导用户主动参与调峰,充分发挥终端用户调峰能力。督促燃气公司加快自身储气调峰设施建设,构建多层次储气调峰体系。通过开展可中断供气合同等方式弥补调峰能力不足的问题,有效缓解冬季用气紧张程度。
4)建议各城市燃气公司在落实气源的前提下,合理控制属地范围的“煤改气”、点供用户以及新开发用户,坚持以气定改、循序渐进。要严格执行购销合同气量,避免超计划用气以及通过行政干扰上游企业供气的现象。
综上,黑龙江省天然气市场要以大庆油田天然气资源供应为基础,放眼未来,加快气源多元化建设,构建多层次储气调峰,完善产供储销体系,充分发挥终端用户的调峰能力,促进天然气产业上中下游协调稳定发展。做到以气定改、循序渐进,确保民生用气供应,保障重点区域用气需求,统筹推进天然气有序利用。