“未来中石油将投资超200亿元在川渝地区新建7座储气库,调峰能力将达210亿立方米。”中石油相关人士日前在重庆中国储气库科技创新与产业发展国际高峰论坛上透露,这意味着我国储气库将迎来一轮建设高峰期。
地下储气库是天然气产业中重要的组成部分,储气库建设在世界能源保障中不可或缺,在气候变冷、极端天气、突发事件以及战略储备中发挥不可替代的作用,对天然气安全供应至关重要。
近年我国天然气消费量连年攀升,但储气库调峰能力仅占消费量的3%左右,远低于12%的世界平均水平,由于储气库建设能力严重不足,导致夏季压产及冬季压减用户用气量,甚至部分地区还会出现“气荒”,加快储气库建设已成业界共识。
供需矛盾突出 调峰短板日益凸显
“2017年我国天然气产量1487亿立方米,消费量2373亿立方米,消费量年均增长14.1%,国内供需矛盾越来越大,对外依存度已达38.8%,未来还将保持高速增长,必须加快我国天然气储气调峰能力建设。”国家能源局原副局长张玉清在论坛上表示。
近年国家清洁能源发展战略将推动天然气产业快速发展,根据测算,我国2020年天然气表观消费量将达到3200亿立方米,2030年达到5500亿立方米天然气,占一次能源比例将达到10%以上。
同时,致密气、页岩气等非常规气具有开发成本高、单井产量低、稳产难度大等特点;进口气受政治、极端天气、管道安全等影响,突发减供时有发生。中国天然气稳定供应存在潜在的不确定风险。
剧增的消费需求必然要求足量的供给。 随着我国天然气消费市场不断扩大,储气库调峰保供作用日益凸显,尤其是在北方重点城市冬季调峰保供中发挥关键作用。
“各国储气规模与其天然气资源、管网完善程度、用户消费结构、进口依存度密切相关,对外依存度越高的国家,越重视储气库的建设,对外依存度达到和超过30%,储气库工作气量平均占年消费量的12%以上。”张玉清表示。
而我国远低于世界平均水平的储气能力,加之近年大力推进的“煤改气”工程,显得储气调峰短板更加突出。 这一点,在2017年冬季保供表现尤为明显,受“煤改气”工程的大跃进、恶劣天气、进口气减供 等影响,全国范围内出现用气短缺、多地限气停气、气价暴涨等现象。
通常天然气消费发达国家储气调峰能力也相对较高,天然气消费与储气库建设同步匹配发展,比如,美国天然气工业发展经验表明,消费高峰期储气库调峰工作气量应达10%,并不断提高 。
事实上,我国从1998年就已开始筹建储气库,20年来已建设25座储气库,调峰能力约100亿方,日调峰能力9000万立方米,构成了中国储气设施骨干架构,虽在一定程度、一定区域发挥作用,但仍然无法满足日益剧增的消费量。
国家发改委《关于进一步落实天然气储气调峰责任的通知》明确要求,天然气销售企业应当到2020年拥有不低于其年合同销售量10%的储气能力。
据预测,2020年和2025年全国天然气调峰量约为360亿方和450亿方,中石油按照60%市场份额预测,调峰需求接近208亿方和268亿方,现有规划仍存在调峰缺口。
“季节用气波动大,一些城市用气波峰波谷差距大,资源市场距离远,管道长度超过4000公里,进口气量比例高。这些都对储气库调峰保供能力提出了迫切要求。”中国石油西南油气田公司总经理马新华说。
先天条件不足 建设运营模式尚待优化
国外储气库建设已历经百年,一般经历初期、快速和平稳发展三个阶段。而我国储气库建设起步相对较晚,从开始发展至今刚刚20年,因选址、投资、价格等因素导致建设速度发展缓慢。
储气库建设运营是一项长期的系统工程,涉及天然气生产运营上下游产业链,我国虽形成了一系列建设运营经验,但很多方面仍亟待提升。
马新华指出,我国复杂的地质条件造成了储气库建设选址的巨大挑战。比如,主要天然气消费区地质条件复杂,构造破碎、埋深普遍大于2500米、储层非均质强,选址与方案设计难度大。再如,中国储气库运行压力高、采出气组分复杂,国内缺乏地面高压大型注采核心技术与装备,注气压缩机依赖进口,给大规模、经济、高效建设储气库带来严峻挑战。此外,我国储气库建设技术和安全运营风险也较大。
另从世界范围来看,在天然气消费发达国家,储气库已有成熟的运营模式,随着天然气产业的发展,多种经营模式并存。而我国目前还处于探索的初期阶段,运营管理主要由上游天然气生产商负责建设和管理,运营模式主要为“捆绑式”。
“政策法规制定是推进储气库业务发展的先决条件、成熟的储气库定价模式将是市场规律发展必然、完善市场监管是储气库稳定运行有利的保障。”中国科学院院士、中国石油勘探开发研究院副院长邹才能说。
邹才能分析,目前我国储气库投资、建设与运营主体尚未实现归口统一管理,协调环节多,职责相对分散,难以发挥整体优势。政策法规制度有待落实,储气库相关政策支持、法规等尚未真正落地(如用地审批、调峰气价政策等),难以实现储气库业务可持续发展 。
他还强调,目前我国互联互通保供局面尚未形成,天然气生产、运输、终端销售均有调峰责任义务,各方(油气公司、燃气企业、地方政府)承担职责尚未落实到位,整个天然气产业有效联动机制尚待进一步理顺 。
统一规划布局 构建储气调峰大格局
“结合中国天然气总体格局和储气库建设,应因地制宜开展大规模储气库建设,形成西部天然气战略储备为主、中部天然气调峰枢纽、东部消费市场区域调峰中心的分层次分区域储气调峰大格局。”马新华在论坛上表示。
邹才能认为,储气库库址应靠近消费市场区,距离50-150公里范围内,不超过200公里,工作气量占消费量的比例应达10%以上(世界平均水平),在满足季节调峰的前提下,进口气通道沿线部署战略储备库。同时,应管网和储气库协同发展,按管线输气量合理布局储气库。
对于提升调峰保供能力,他提出要实现多种方式并存,近期采取储气库、气田、LNG共同参与调峰,可中断用户、管网作为补充,宜库则库、宜罐则罐、宜管则管;中长期以储气库调峰为主,LNG和气田调峰作为重要补充。近期实现调峰储备,远期满足战略储备。
值得注意的是,“加快市场化是推动我国储气库建设的重要动力”成为诸多与会专家和企业的共识。
确实,虽然对储气库的重要调峰作用已有所认识但进展缓慢。而近年供气矛盾突出对储气库建设的需求愈发紧迫。
“缺乏投资积极性是造成我国储气库运营的重要困局!”中国石油规划总院院长韩景宽指出,一直以来,我国储气库运营存在储气责任归属不清;建设运营成本较高;储气价值不高,成本效益不能匹配;缺乏储气气价传导机制;储气定价和监管不明等问题。
比如,储气调峰价格为0.6-1元/方,这么大的代价是否值得成为焦点。而国家有关体现储气费用的调峰气价政策实施方案一直没有出台。
从储气库运营较为成熟的欧美市场来看,市场化在储气库建设运营中发挥了重要作用。一些国家采取管输和储气业务从一体化运营中独立,地下储气库功能定位多样化,既可向第三方提供储气服务也可购销气。储气服务价格形式为两部制,政府管制占主导,市场化只限高成本库 。
对此,韩景宽认为,破解当前中国地下储气库困局的根本是调峰气价格改革方案的落地,这是实现储气价值的途径。按照渐进式改革模式,调峰气价格改革是价格市场化改革的重要一步。 合理的储气收费模式和标准是储气库得以生存的条件,也是决定投资者建设储气库是否具有商业性的前提。
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全球储气库主要有四大类型
从1915年加拿大首次储气实验到目前,世界上共有715座地下储气库,23007口采气井,总工作气量3930亿方,平均每小时产量达2.35亿方
油气藏型:利用气藏或油藏改建的储气库 。库容大,封闭性好,埋藏浅,储层物性好,建库技术成熟,建库成本最低
含水层:利用地下含水构造,通过注气驱水形成人造气藏
构造简单,储层物性好,规模大,建库成本高
盐 穴:利用盐层或盐丘,通过水溶形成盐腔储存天然气
盐丘为主,品位高,夹层少,厚度大,埋深适中,单腔体积大,调峰能力及灵活性强,建库周期长
矿坑:利用废弃、新建岩洞或地下坑道,经过密封处理后储存天然气
规模小,安全风险高
我国储气库发展情况
处于初步发展期,以气藏和盐穴两类为主,已建成25座储气库,形成调峰能力约100亿方,日调峰能力最大达9000万方
起步探索期 (1998-2010年) 中石油板桥库群、京58库群、金坛、刘庄(共11座)
发展初期 (2010-现在)
中石油:呼图壁、相国寺、苏桥库群、双6、板南库群、陕224(共12座)
中石化:中原文96储气库,文23储气库
我国储气库主要特点
已建储气库:
气藏型:库容较小、封闭性较差、埋藏较深,特殊岩性储层为主
盐穴层:陆相层状盐岩为主,岩性复杂,夹层多,盐层薄,单腔规模小
在研储气库:
含水层型:尚无先例,构造破碎,渗流条件复杂,建库成本高
矿坑型:相关技术理论和关键技术处于空白