S市天然气高压输配系统输送能力评估

朱凯敏

（中国市政工程西南设计研究总院有限公司，成都610081）

1 评估背景

1.1 城镇燃气配气价格改革

按照“管住中间，放开两头”的思路，根据《中共中央国务院关于推进价格机制改革的若干意见》（中发〔2015〕28 号）等有关规定，为加强城镇燃气配送环节价格监管，国家发展改革委于2017年6月制定发布了《关于加强配气价格监管的指导意见》[1]。

根据指导意见，配气价格按照“准许成本加合理收益”的原则制定，即通过核定城镇燃气企业的准许成本，监管准许收益，考虑税收等因素确定年度准许总收入，制定配气价格[2]。配气价格按企业年度准许总收入除以年度配送气量计算确定。

天然气管网系统的设计输、配气能力，直接影响了天然气的定价水平，进而影响企业经济收益。当企业输、配气量低于最低管道负荷率时，设计输、配气能力将与计算天然气价格的气量成正向关系，当设计输、配气能力比实际输气能力偏高时，将反向影响天然气价格，导致天然气经营企业利益受损。

1.2 S 市规划实施滞后

S 市天然气高压输配系统可行性研究报告按2020年输气量40 亿m3/年进行财务分析与评价，但由于规划的部分城市门站和部分电厂支线并未实施或暂未投运，实际设计输气能力不及上述水平。为避免天然气定价过低，损害企业利益，需要对现状输配管道的设计输气能力进行校核。

2 S 市高压输配系统建设现状

S 市高压输配系统中，三座城市交付门站是输入端，是S市高压输配系统中的气源站；向较低压力级制供气的三座调压站，以及向电厂供气三座电厂调压站是输出端；输入端与输出端通过DN800、DN500 高压管道连通。S 市高压输配系统交付门站、调压站信息详见下表1。高压管线信息本文不再赘述。

表1 S 市高压输配系统交付门站、调压站信息表

3 S 市高压输配系统输气能力计算

3.1 约束条件

①高压管线输气量等于各高压“用户”下载气量之和，也等于各交付门站接收气量之和，存在多种气量组合；

②各调压站下载气量不大于各用户的设计下载能力，且在该气量组合下，进站压力不小于最小进站压力；

③各交付门站的接收能力不大于门站的设计接收能力，且在该气量组合下，其最大输出压力不大于设计压力；

④满足上述条件的气量组合的求和最大值，即为S 市高压输配系统的输气能力。

3.2 高峰流量系数

综合S 市燃气系统相关规划、S 市城市规划标准与准则，S市各类天然气用户的月不均匀系数K1max、日不均匀系数K2max、小时不均匀系数K3max见下表2。

表2 S 市各类用户天然气用气高峰系数表

不同用户类型的综合高峰系数差异较大，天然气消费结构决定了S 市高压输配系统的综合高峰系数。报告采用可研预测的S 市2020年S 市各类用户的用气比例加权平均计算S市综合高峰系数为K=1.93。

3.3 现状输气能力计算

评估报告采用英国ESI 公司的Pipeline Studio for gas 软件进行水力计算。

根据前文对输入端和输出端的分析可知，门站总接收能力为83 万m3/小时，调压站总输出量为42.3 万m3/小时，门站的接收能力有较大富余量。

我们现将调压站按照满负荷进行水力工况计算，调压站的实际最小进站压力均大于设计最小压力，满足用户满负荷状态下的压力需求。调压站瞬态工况如下表3。

根据上文确定的高峰小时流量42.3 万m3/小时，综合高峰系数1.93，按下式计算年输气能力Q。

式中q——高峰小时流量，万立方米/小时。

表3 S 市高压系统调压站最不利工况一览表

4 评估与建议

①S 市高压输配系统的现状输气能力仅有19.2 亿m3/年，与可研按40 亿m3/年进行财务分析与评价的规模尚存在较大缺口。

②因各调压站的设计下载能力较低，而高压管线管径较大，沿程阻力和局部阻力小，如系统最不利点C 电厂调压站的压力也达到了3.87MPa，调压站进站压力有较大余量，系统输气能力有较大提升空间。

③S 市目前三座交付门站的设计流量合计达83 万m3/小时，远大于连接高压管线的各调压站的设计流量之和（42.3 万m3/小时），即供应端设计规模远大于需求端设计规模。

④地方燃气公司与上游往往签订“照付不议”天然气供销合同，应根据建设进度及各建设阶段的输气能力合理确定提气量，避免因输气能力不足造成合同违约[3-4]。

⑤国家发展改革委《关于加强配气价格监管的指导意见》要求定期校核配气价格，校核周期原则上不超过3年。因配气价格定价与输气能力相关，且输配系统处于动态建设发展中，建议定期根据建设情况对输气能力进行修订。

⑥因现状调压站进口压力存在较大余量，高压输配系统的输气能力存在较大的提升空间，可对调压站进行技术改造，提高设计流量，如提高设备可靠水平，减少备用路比例；或更换调压器等限制设计流量的关键设备等[5]。