基于天然气全产业链评价储气库的经济效益

公维龙 田 磊 王 达 王慧钧 王 均 张钰暄

1. 中国石油天然气管道工程有限公司 2.中国石油管道公司 3.中国石油锦西石化分公司

0 引言

地下储气库（以下简称储气库）是天然气“产、运、销、储、贸”业务链五大环节之一，是主要的天然气储存设施，在天然气调峰、战略储备等方面发挥着重要作用，是保障管道安全平稳供气和国家能源安全的重要手段。储气库以其成本低、容量大、储气压力高等优点，成为季节调峰及保障天然气供气安全的主要方式和手段[1-2]。加快储气库等调峰设施建设，是中国石油天然气集团有限公司（以下简称中国石油）天然气安全保供的重大战略，也是国家能源安全保障的重要组成部分。

2016年10 月国家发展和改革委员会发布了《天然气管道运输价格管理办法（试行）》和《天然气管道运输定价成本监审办法（试行）》，要求储气库在内的油气管道等基础设施实施“公平开放”，储气库费用不能计入管输费，需要单独定价。同时发布的《关于明确储气设施相关价格政策的通知》，规定储气服务价格由储气设施经营企业根据储气服务成本、市场供求情况等与委托企业协商确定，由市场竞争形成。根据《中国石油天然气集团公司投资项目经济评价参数（2019）》[3]，储气库项目经济效益评价可以采用“正算”和“反算”法。其中正算法指采用一定的储气费测算项目的财务内部收益率是否满足储气库基准收益率来判断项目的经济可行性，但目前国家和中国石油均未对储气费定价，正算法只能作为储气库经济评价的参考，不能很好地发挥投资决策作用；反算法指反算项目财务内部收益率达到基准收益率时的储气费的方法，按照这种方法计算，往往项目的投资越高，反算的储气费越高，无法起到有效控制投资和成本的作用，同时计算的储气费在生产运营中没有实际意义。

鉴于上述情况，作为未来新建储气库项目投资决策的基础，为了满足天然气业务发展及储气库建设项目投资决策的需要，有必要确定合适的储气库经济效益评价方法。这对于规范储气库调峰建设、确定未来调峰战略及规划都是十分重要和紧迫的。

1 储气库的技术经济特征

合理配置储气库条件下天然气系统的效益是多方面、综合性的。储气库的建设不仅要考虑项目本身经济效益和提高能源设施整体利用效率的经济效益[4-5]，还要考虑降低缺气风险、提高供气可靠性等安全效益和社会效益。因此储气库的技术经济特征要从天然气系统产业链中的“产”“运”“销”“储”“贸”五大环节进行分析。

1.1 促进上游均衡生产（“产”）

储气库的主要作用是实现天然气全年均衡性生产，降低每月生产量的波动[6]。如果没有储气库，上游将需要更多的生产井来满足用户在高峰期的需求，而这些井在非用气高峰期则处于低效率运行状态。增加运行效率低的生产井，势必增加天然气的生产成本，进而导致油气田的经济效益降低，或者通过气价转移给下游用户。储气库的建设可以节省那些运行效率低的生产井，这种成本的节省能够增加油气田天然气生产的总体经济效益，或者能够通过降低气价使下游用户受益。

1.2 优化输气管网的运行效率（“运”）

由于我国用户冬季用气高峰期和夏季用气非高峰期的天然气需求量存在很大差异，造成对管道输送能力的不同要求。如果没有储气库，为满足冬季增加的运输能力需求，需要对管道运输系统增加投资，从而增加单位运输气量的固定成本。通过建设储气库来满足用户在冬季增加的需求比扩大管输容量更有效率，更能节省投资。储气库能提高管道的利用率，降低30%的输气干线投资及15%～20%的输气成本。在国家最新制定的新管输定价模式下[7]，储气库“削峰填谷”的作用可提高管道负荷率，从而提高管道效益。

1.3 协调供求关系（“销”）

储气库可缓解因各类用户对天然气需求量的不同和负荷变化而带来的供气不均衡性，其特点在时间上表现为季节、月、昼夜和小时的不均衡性。储气库最大的功能体现在季节调峰上，冬季不平衡调峰需求突出。有保障的供气能力是提高销售的保证，尤其在天然气市场化竞争逐步激烈、市场气源多元化趋势逐步形成的市场环境下，通过良好的储气调峰能力不仅可以协调供求关系，也是未来稳定客户群体、提高天然气销量的重要条件。

1.4 项目本身财务效益（“储”）

储气库自身也是受益者，新建储气库的效益不仅可以体现在项目本身的投资财务效益，还体现为储气库项目群的互保调控机动性提高、保障能力提高。从安全角度看，气田、LNG、储气库等储气设施都受益于新储气设施的建设。

1.5 提高国外购气谈判筹码（“贸”）

在与国外的新供气合同或贸易合同展期谈判中，如果我国的储气调峰能力较强，则对天然气供应周期和天然气供应曲线有更多的容忍度和谈判筹码，拥有较强的谈判空间[8-9]，对我国降低采购海外天然气价格有一定的帮助。

2 储气库经济效益评价方法

根据储气库的技术经济特征，对于储气库的效益评价，需要从天然气产业链整体角度进行分析。鉴于上游气田、中游管道、下游销售等天然气产业链的不同环节，其收入估算、成本估算、税收政策等均有所差异，所以应采用分环节评价和天然气产业链的整体价值分析方法，分别分析其对产业链中的“产”“运”“销”“储”“贸”影响，并将不同环节的单位正负效益累加分析，这样储气库对每个产业链条的影响结果也更为直观和准确。

2.1 气田均衡生产的经济效益评价（“产”）

气田均衡生产的经济效益评价需要通过“有无对比”原则来分析储气库作用下对气田均衡生产带来的经济效益影响。如果有储气库，则气田可实现均衡生产；如果没有储气库，则需要通过气田调峰方式，即不均衡生产来满足用户的调峰需求。根据这一原则，将气田平稳生产与气田调峰两种生产方式进行对比，把由于需要气田调峰而将气田建设成为备用产能调峰气田的额外费用作为项目的调峰费，计算方法为备用产能调峰需要达到与平稳生产相同的财务内部收益率，气价超过规定的井口气价部分作为调峰费。

式中Fy、Fw分别表示有（气田均衡生产）、无（气田调峰）储气库项目的井口气价，元/m3；t表示时间，年；n表示评价年限，年；COy、COw分别表示有、无储气库项目的现金流量，万元/a；R表示补贴收入，万元/a；S表示回收固定资产余值，万元/a；W表示回收流动资金，万元/a；i表示基准收益率；Qy、Qw表示有、无储气库项目的开发气量，104m3/a；Fc表示储气库为实现气田均衡生产而产生的调峰费，元/m3。

2.2 提升管网利用率的经济效益评价（“运”）

《天然气管道运输价格管理办法（试行）》[10]中确定的新管输定价方法为控制天然气管输企业获得一定的收益水平，测算年度准许收入，进而确定管输企业的管道运价率。而天然气管道的管输费则是根据所属管道企业的管道运价率，结合天然气管道各入口—出口的管输距离来确定。所以对于在新管输定价机制下储气库效益在管网环节的体现，反映在其对投资、成本、周转量的匹配关系上，如果没有储气库，那么管网公司为了输送同等年输量的天然气，必须针对冬季高峰期输气的瓶颈加大输气管道管径或增加压缩机，因此需要增加投资，而增加的投资则需要投资回报，这些新增的投资及成本，就是管网公司对调峰气量需求付出的代价。

式中Fy表示因加大管道管径或者增加压缩机而新增的调峰费，元/m3；T表示新增投资，万元；Cjy表示新增经营成本，万元；Qt表示提升管网利用率的调峰气量，104m3/a。

2.3 储气库项目自身的经济效益评价（“储”）

新建储气库项目的评价方法为考虑全生命周期的项目经济评价法[11-12]，是在国家现行财税制度和价格体系的前提下，从项目的角度出发，计算项目范围内的财务效益和费用，分析项目的盈利能力、清偿能力和财务生存能力，评价项目在财务上的可行性。

根据《中国石油天然气集团公司油气勘探开发投资项目经济评价方法》，储气库的经济效益评价方法分为两种：①如果中国石油规定了储气库的储气费标准，营业收入按照标准储气费计算，即采用正算法进行计算财务收益；②如果储气库没有储气费标准，首先对储气库评价期内的注/采气量、成本费用等进行预测，结合储气库的前期投资，对未来储气库的运营现金流进行估算，再按照设定的基准收益率（《中国石油天然气集团有限公司投资项目经济评价参数（2019）》规定值为6%），对储气库的储气费进行反算。

式中Fs表示储气库项目反算储气费，元/m3；Tj表示储气库项目建设总投资，万元；Y表示人员费用，万元/a；Z表示井下作业费用，万元/a；X表示维护修理费用，万元/a；J表示检测费用，万元/a；G表示厂矿管理费用，万元/a；Fz表示注气费用，万元/a；Fc表示采气费用，万元/a；H表示损耗费用，万元/a；Qc表示储气库项目自身的设计调峰气量，104m3/a。

2.4 储气库冬季调峰保供（“销”）

2018年8 月，中国石油组织签订了2018年天然气购销合同冬季补充协议[13-14]，其中规定调峰气量在不同地区具有不同的价格策略：我国中东部地区调峰气量价格按照交易中心最近日最高成交价格执行、西南地区按国家基准门站价格上浮37%、南方地区按国家基准门站价格上浮40%，因此储气库调峰气量销售价格可按门站价格的37%计取。

3 经济效益测算

以中国石油陕京二线的配套储气库——大港储气库为案例，选取长庆油气田—陕京二线管道—大港储气库这一个天然气“产”“运”“销”“储”“贸”系统进行测算。分别测算能够进行定量分析的长庆油气田均衡生产（“产”）、陕京二线管道提升管网利用率（“运”）和大港储气库项目自身（“储”）的经济效益评价，再对该储气库项目进行总体经济效益评价和分析。

3.1 基础数据

1）长庆油气田建设备用产能：年设计调峰工作气量4×108m3、建设投资16亿元（建设备用气田投资按4元/m3计算）、基准收益率8%；参考目前长庆油气田的开发成本，不含折旧的单位开采成本按0.23元/m3计算，在此基础上，考虑不均衡生产带来的单位成本上升。

2）陕京二线管道提升管网利用率：采用加大管径和加压气站两种设计方案，新增建设投资分别为21亿元和18亿元，管道运价率0.259 7元/（103m3·km）、基准收益率6%、新增经营成本3 280万元/a、调峰气量8.8×108m3/a。

3）大港储气库项目自身：建设总投资24亿元、新增定员35人、人员费用11万元/a、注采井10口、井下作业费90万元/口井、测井试井费43万元/口井、维护修理费按建设总投资的3%计取、观察井8口、监测费28万元/口井、厂矿管理费1.8万元/（人 ·a）、注气费用28元/104m3、采气费用6元/104m3、损耗率取5%、基准收益率6%。

3.2 气田建设备用产能调峰经济效益评价结果

根据“有无对比”原则，将气田平稳生产与备用产能两种生产方式进行对比，将气田因生产备用产能而导致的额外费用作为储气库项目对气田均衡生产的效益贡献，计算方法为备用产能生产需要达到与平稳生产相同的项目财务内部收益率，测算得到气田备用产能调峰测算案例主要技术经济指标表，如表1所示。

表1 气田建设备用产能调峰测算案例主要技术经济指标表

3.3 提升管网利用率经济效益评价结果

陕京二线属北京天然气管道有限公司管辖，根据最新的国家管道运价规定，采用“一企一价”的办法进行提升管网利用率的经济效益评价。对于无储气库情况，为满足陕京二线沿线的天然气销售需求，则需要在建设之初对陕京二线长输管道进行加大管径或增加压气站的设计方案。采用“有无对比”的方法，分别测算无储气库情况下调峰新增的调峰费，得到提升管网利用率测算案例主要技术经济指标表（表2）。

3.4 反算储气费经济效益评价结果

根据技术经济学的相关原理[15-17]，考虑储气库项目经济评价特殊性的基础上，依据税后利润等于零，即总投资＝总收入－总成本－税金，反算得到单位储气费等主要技术经济指标（表3）。

3.5 储气库储转费

根据中国石油2018年冬季调峰气价价格政策，调峰量销售价格上浮不低于37%，并由各区域公司与用户签订冬季合同，按照京津冀门站价格1.88元/m3、1.88元/m3、1.96元/m3计算，调峰价格不低于0.73元/m3。如果认为调峰价格全部转移至储气库、LNG等不同调峰设施方式的支付上，从储气库项目经济评价角度，可以测算储气库的储转费价格为0.73元/m3，正算得到储气库项目的财务税后内部收益率为6.8%，高于基准收益率（6.0%），说明项目从财务角度可行。

表2 提升管网利用率主要技术经济指标表

表3 反算得到的主要技术经济指标表

3.6 经济效益评价

图1 储气库对天然气产业链经济效益影响图

1）根据表1、2、3和3.5章节内容绘制储气库对天然气产业链经济效益影响图（图1）。根据基础数据，从全产业链角度分析，正效益由3个部分组成：气田建设备用产能调峰经济效益（“产”）0.27元/m3、提升管网利用率经济效益（“运”）0.16元/m3（取小值）、高于均衡气价的销售调峰气气价（“销”）0.73元/m3，3个部分合计为1.16元/m3；负效益是为建设和运行储气库而需付出的储转费（“储”）0.80元/m3。因此，从整个陕京二线天然气全产业链角度分析，由于销售端大港储气库调峰设施的存在，全产业链的经济效益为0.36元/m3。

经济效益出现转机，全产业链的经济效益达0.36元/m3、不再出现价格倒挂现象的主要原因在于调峰气价上涨。为应对2017年入冬以来北方地区出现的天然气供应紧张的局面，2018年中国石油组织签订了天然气购销合同冬季补充协议，调峰气价格分别上涨37%～40%。

3）进入21世纪，我国天然气行业取得了长足发展，天然气利用水平大幅提高。随着天然气消费量迅速增长，储气设施建设速度偏慢、调峰能力不足的矛盾日益突出[18-20]。因此为鼓励投资建设储气设施，增强天然气供应保障能力，建议国家相关部门可借鉴较成熟的天然气跨省管道运输价格定价机制，尽快制订储气库储转费价格，以保障天然气市场健康平稳运行，维护天然气市场秩序。

4 结论

1）储气库项目建设投资巨大、建设周期长、投资回收期长，需要长远规划。同时由于我国储气库一直作为管道的辅助设施，国家没有单独定价，使得储气库无法进行效益测算，也导致民营企业对储气库建设的积极性不高，储气库的合资合作缺乏动力。但随着政府对冬季保供越来越重视，对包括储气库在内的调峰设施建设带来了正面影响：如2018年8月国家能源局向各省、自治区、直辖市下发了《关于抓紧组织签订2018—2019年供暖季合同的通知》；中国石油也制定了2018—2019年冬春天然气价格策略，其中分别制订了各地区的调峰量和额外量价格策略，这些价格政策变化也必将有助于储气库经济效益评价的开展，更有助于储气库调峰设施的建设。

2）储气库经济效益评价的方法应从整个天然气产业链系统考虑，通过理论与实践相结合、投入产出口径一致的原则，采用“有无对比”分环节评价方法和基于天然气产业链的整体价值分析方法，分别对气田建设备用产能调峰和提升管网利用率进行经济效益评价，在对储气库项目自身经济效益评价的基础上，以天然气价值链的整体利益作为评价基准。对中国石油长庆油气田—陕京二线管道—大港储气库这一天然气“产”“运”“销”“储”“贸”产业链系统的案例测算结果表明：由于销售端大港储气库调峰设施的存在，整个产业链存在经济效益，即使销售的调峰气价低于储气库的储转费，建设储气库对全产业链也是有经济效益的。