天然气能量计价实施方案关键问题研究

谭琦周建林萍

（中国石油西南油气田公司天然气经济研究所，四川 成都 610051）

0 引言

天然气作为普遍用于燃烧的能源，其价值大部分在于提供的热量，因此，从科学公平计量的角度看，天然气采用能量计量比体积计量更能反映商品的真实价值，有利于准确计量、体现公平、减少结算纠纷，也有利于国内天然气行业的健康发展并得到国际社会普遍认可和采用［1-2］。目前我国推行天然气能量计量的基础条件已基本具备［3-4］，国家发展改革委也在《油气管网设施公平开放监管办法》中明确提出将实施天然气按能量计量计价。为此，应加快开展天然气能量计价实施方案研究，解决实施过程中面临的问题。

1 国外天然气能量计价实践的经验启示

目前，除俄罗斯、东欧国家和中国外，北美、南美、西欧、中东和亚洲的大多数国家均已实行天然气按能量计价，且能量计价基本覆盖其天然气产业全部价格领域，包括上中下游各价格环节以及天然气国际贸易（LNG和管道气）。美国、英国等发达国家已形成较为完善的天然气能量计价体系，包括技术体系、计价体系、监管政策等。基于他们的主要做法，可以得出3点经验与启示。

1.1 实施天然气能量计价是推动我国天然气产业大发展的必然要求

体积计价的缺陷和能量计价的合理性决定了市场对能量计价的内在要求；能量计价的科学性和公正性决定了其在天然气产业链发展中的基础性地位；能量计价已经得到实践检验并成为世界天然气普遍采用的计价方式。

1.2 实施天然气能量计价应具备技术、基础设施和政策制度三方面的基础条件

需要构建完善的天然气能量计量计价技术体系。包括发热量测定、流量测量器具与设备、量值溯源和技术标准体系等［5］，国外发达国家在这些方面已形成较为成熟的技术体系。发热量测定一般采用间接法，即利用气相色谱仪测量天然气的组分，然后计算发热量；量值溯源技术已较为成熟，目前天然气流量、能量、成分都可以直接或间接溯源到时间、质量、长度和热量，量值溯源的主要技术工具是基准气体热量计［6］。天然气能量计价标准体系主要包括流量计量标准、天然气气质参数的测定以及量值溯源相关标准，国际上以《天然气能量测定（ISO15112-2011）》《燃气的能量测量（AGA No5）》等2个标准最为常用。此外，还应采用恰当的且符合本国使用习惯的计量计价单位。“恰当”是指单位大小合适；“符合使用习惯”是指比较常用而易于为大家所认知。例如，美国一般采用美元／MMBtu、西欧国家普遍采用欧分／ kW·h。

需要满足天然气能量计量的软硬件基础设施。主要基础设施条件包括：天然气能量计量设施（如流量计、在线气相色谱仪等）、参数的可获取性、计算软件系统辅助设施等。

需要良好的政策制度条件满足天然气能量计量监管和确保市场公平。国外天然气能量计量监管主要有4种形式。① 政府监管，主要是政府对民用天然气贸易计量进行监管；② 第一方监管（供气方），欧盟标准EN 1776（1998）和国际法制计量组织OIML11140都要求进行实时核查流量计；③ 第二方监管（用气方），一般是用气方与供气方共同核查；④ 第三方监管，即供需双方共同委托有资质的第三方机构定期对计量数据和器具进行审计。

1.3 规定进入天然气长输管网的热值范围有利于推动能量计价顺利实施

国外天然气能量计价实践证明，规定进入天然气长输管网的热值范围并将其限定在一个较小的区间（表1），是规范产运储销各环节气质管理、促进市场统一和提高利用水平的有效手段，对推进能量计价的顺利实施具有重要作用。一是实现管输、储气环节体积负荷与能量负荷保持基本一致的对应关系，即一定体积天然气对应大致相同的能量值，从而避免管输储气效率大幅波动，造成经营管理困难；二是确保终端利用的天然气热值稳定，避免因天然气热值波动带来的利用效率低下甚至燃气设备设施寿命减少或破坏；三是天然气热值的确定性利于改进燃气设备设施的工艺技术，从而提高天然气利用水平。在如何设定热值范围方面，一般依据本国天然气热值水平或纯甲烷热值。其中美国主要依据纯甲烷热值，法国主要依据本国天然气热值水平而分为高热值和低热值两套管网。

表1 典型国家进天然气管道热值标准

2 天然气能量计价实施方案关键问题

2.1 技术方案

发热量测量方式：我国天然气实施能量计量的方法推荐采用通用的间接法，即由天然气的体积流量和体积发热量的乘积计算获得天然气的能量。在实施能量计量时，应遵循“以供方为准，接收方监督”的原则；对A级站采取1小时或结算期“实时监测、叠加平均”的方式计算发热量，即实时监测在线气质数据，发热量数据使用加权平均值的原则。

标准参比条件：能量计量的标准参比条件可参照体积计量确定为293.15 K和101.325 kPa。有特殊要求时也可使用合同规定的其它参比条件。

2.2 计价方案

计价方案的关键问题是计量计价单位和基准热值的选择。只要确定了计量计价单位和基准热值，就可将现行体积价格转换为能量价格。

2.2.1 计量计价单位选择

国内关于天然气能量计量单位主要考虑kW·h、J、或GJ［7］，计价单位 kW·h／元、J／元、或GJ／元，两种单位各有优缺点，究竟选择哪一种尚未形成共识。kW·h广泛用于电价单位，为社会所熟知，且单位大小适中。例如，体积价格2元／m3的商品天然气，按基准热值36MJ／m3换算为能量价格约为0.2元／kW·h；其缺点是与现行天然气热值单位不一致，计价时需要换算；J（GJ）与现行天然气热值单位一致，且目前国内天然气能量计价已有先例（大鹏LNG销售已经采用GJ计量），缺点是普通百姓并不熟知该能量单位，且单位大小不合适，不是过小就是过大，前例中0.2元／kW·h换为0.056元／MJ、55.6元／GJ，普通百姓对此没有概念。建议由国家发展改革委设计调查问卷，分专业版和社会版两种，广泛向专业人士和社会征求意见，依据调查结果做正确判断。

2.2.2 基准热值确定方案

1）体积计价与能量计价转换公式

按照目前的天然气体积价格水平，依照基准热值转化为能量价格［9］（假定单位为kW·h／元），公式如下：

式中，P0表示某计量交接站点能量价格，元／kW·h；P体表示某计量交接站点某类用户现有体积计量价格，元／m3；H0表示该计量交接站点天然气价格转换的基准热值，MJ／m3。

依据该公式，体积价格一定时，基准热值越高，能量价格越低，对供气方越不利；基准热值越低，能量价格越高，对供气方越有利。

2）基准热值方案

目前业界主要提出了3种天然气基准热值方案：① 以《天然气（GB17820-2012）》规定的一类气热值低限36 MJ／m3为基准热值；② 全国天然气平均热值为基准热值；③ 各省域天然气平均热值为基准热值。为加快推行天然气能量计价，建议采用第一种方案先进行初期实践，同时探索建立基准热值动态调整机制。理由如下：一是该方案基于国标规定、具有一定的法理依据，易于说服相关方；二是该方案简便易行，全国统一；三是另外两种方案目前还没有权威的认定，公众未必认可。但要强调指出，该方案存在未将我国天然气热值水平与能量价格水平衔接起来的缺点，随着统一管输天然气热值标准的推行实践，全国管输天然气热值水平趋同并具备权威认定公众认可的条件，应当进行适时调整，因而建立基准热值的动态调整机制是必要的。

2.3 配套条件

2.3.1 规定天然气进入国家管网系统的热值范围并将其限定在一个较小的范围

我国不同产气区天然气热值相差较大，最大相差约9 MJ／Nm3，若考虑进管网的LNG气化气、煤层气则超过15 MJ／Nm3。与国外相比，我国规定天然气进入国家管网系统的热值范围（或称为统一管输天然气热值标准）对于推进天然气能量计价更为必要。主要理由为：我国是直接将体积价格在基准热值条件下转换为能量价格，管输天然气热值的稳定性利于评估能量计价实施前后的效益水平差异，利于对基准热值合理性的检验和调整。做好该项工作需注意以下几点：准确而充分地掌握天然气产业链主要环节点上的天然气热值水平，确定适中的管输天然气热值范围标准；制定经济可行的工艺措施，确保统一管输天然气热值标准技术可行；评估统一管输天然气热值标准给相关企业，特别是应评估对上游生产供应企业的影响。

2.3.2 天然气能量计价主要配套设备的选择

在广泛调研国内外情况基础上，认为在关键设备尚未完全实现国产化之前应遵循原则有：A级站、长输管线首站、多气源混合站应使用在线测定发热量，配备在线气相色谱分析仪，并推荐采用进口品牌气相色谱仪；定期本地取样离线测量发热量，一般采用离线气相色谱仪，建议精度要求高的选择进口品牌，精度要求一般选择国产品牌。A级计量站、长输管线分输站等，推荐选择超声波流量计、涡轮流量计等体积流量计进行体积计量，同时建议超声流量计优先选择进口品牌；对于B级或C级站，推荐选择孔板流量计、旋转式流量计等，优先选择国产品牌；对于民用、工商业的终端用户可选择智能膜式燃气表，优先选择国产品牌。

2.3.3 政府委托第三方权威机构实施发热量公告

由政府委托第三方权威机构，以发热量直接测定、离线累积样品分析、离线点样分析、在线气相色谱仪等多种手段对进入管网的天然气发热量进行测量和监控，按照GB／T 22723的规定得到供气点单位发热量。

2.3.4 开发天然气能量计量数据平台

天然气能量计量数据平台是面向全社会的服务平台，它实现信息共享，为我国天然气贸易计量推广采用能量计量创造条件。平台由政府授权的技术机构负责其运行管理和升级维护，在保证系统和数据安全的基础上，确保提供的采集、发布、赋值的数据具有权威性和公正性。

2.4 实施策略

2.4.1 天然气产业链各价格环节同步实施能量计量计价

天然气产业链上中下游价格环节多，同步实施有利于各价格环节的衔接管理，也利于整个天然气价格体系的规范管理。天然气发达国家均对生产、管输、储气和利用环节实行能量计价，说明各环节同步实施具有可行性。

2.4.2 积极推进天然气按能量计量计价试点工作

尽快建立天然气能量计量示范站，同步实施能量计量计价与体积计量计价，发现存在的问题、总结经验，在此基础上建立示范区。通过试点，给市场、企业、社会各方一个适应期，让人们充分感受到能量计价的好处，对于全面推进能量计价意义重大。试点工作应包括以下几个方面：① 确定合适的试点区域。可选择天然气产业链系统完善的区域或覆盖全部价格环节的管线系统进行试点推广。例如，西气东输二线、川渝地区、广东省管网等。同时应当先易后难，如先在系统相对简单的西二线开展，再推广到管网复杂的川渝地区，采取分阶段、分层次、由点到面的方式进行推广。② 试点宜分为两个阶段。第一阶段：模拟能量计价，即：实际结算依据体积计价，同步测算能量价格及结算金额。实际结算依据能量计价将导致购销合同、相关数据系统变更，且需系列配套制度跟进，直接实施能量计价结算存在操作困难。可先采用供气企业与能量计价试点的用户之间的实际结算金额仍依据体积计价，同时依照试点能量计价的基本方法确定出能量计价条件下的结算金额。此阶段，供用双方都应跟踪收集天然气热值、模拟能量价格、结算金额、能量计价的运行管理成本等数据，并在阶段结束时测算分析在两种计价方式下的效益差异，总结还需配套哪些政策制度及管理措施。第二阶段：实际能量计价。供用双方在第一阶段试点成果基础上进行洽谈，达成共识，在自愿基础上推进实际能量计价和能量结算。主要工作包括：供需双方修订计量管理和结算管理制度；修订购销合同相关条款；完善结算相关数据管理系统。

3 结束语

天然气按能量计量计价是一次计量变革和结算变革，有利于推动天然气能源革命。在推进实施过程中，还要做好两方面工作：

1）要不断完善相关的价格配套政策和管理制度。实施能量计价后，计量监管、价格政策相关内容需要进行相应调整，同时还要新增天然气基准热值调整机制、发热量公告等内容，涉及面较广、利益相关方较多，需积极谨慎对待。

2）要从国家层面推动加快完善技术支持体系，近期重点是：建立具有主导能力的国家级研发平台，推动天然气光学分析仪、在线组成分析系统以及发热量测定0级标准装置等关键技术和核心设备自主化、国产化；发展信息化系统，实现高效的天然气储运统一调控、质量控制和能量交接，例如研发计量与控制一体化技术实现关键数据的准确测量和实时校准。