山东省沿海LNG 接收站布局研究
2020-11-24王天旻李照宇
王天旻,李照宇,马 杰
(山东省交通规划设计院有限公司,山东 济南 250031)
引言
面对生态环境日益严重的形势,为了优化能源消费结构,改善大气环境,实现可持续的经济发展战略,天然气这种清洁、高效的优质能源越来越受到重视[1]。“十三五”以来,国家密集出台加强天然气使用的各种政策,从天然气的生产、进口、运输物流,到终端消费,正全力朝“全国一张网”的方向努力。山东省属于贫气省份,目前自产天然气仅占消费量的2%,未来随着天然气在能源消费整体结构中的提升,这一比例将更低[2]。
港口是海陆天然气进口的关键环节,提供港口通过能力,提高港口的管理水平,充分发挥港口的枢纽作用,对保障天然气供应至关重要[3]。为缓解天然气供需不平衡情况,目前山东省沿海各地市积极上报LNG 接收站项目,LNG 布局将发生深刻变化,统筹考虑管道天然气和周边地区天然气输入输出情况,根据区域需求和管道布置情况,科学布局LNG接收站具有重要意义。
1 天然气需求情况
1.1 需求现状
2015 年受经济及气价等影响,山东省天然气消费量出现下降,近三年随着“清洁采暖”“煤改气”等工程的实施,消费增量显著提高,消费增速逐渐增加。2018 年山东省天然气消费量为167.0×108m3,同比增长28.0×108m3,同比增幅20.1%,高于全国17.6%的平均水平。2014—2018 年山东省天然气消费量年均增长18.0×108m3,年均增长率15.1%,消费量变化态势见图1。从消费结构来看,2018 年山东省天然气消费主要以城市燃气和工业燃料为主,其次是化工,燃气发电占比较小,消费结构构成为城市燃气40.1%、工业燃料56.2%、化工3.0%,发电0.7%[4]。
图1 2014—2018 年山东省天然气消费量变化态势
1.2 需求预测
山东省内天然气主要用于城市燃气、工业燃料、燃气发电和化工。
1.2.1 城市用气方面
城市燃气主要用于采暖、车用、公服和居民,受禁煤和清洁采暖的影响预计未来采暖用气需求增量巨大,2030 年城市燃气用气需求将达到145.1×108m3,居民用气需求由2018 年的24.7×108m3增长到45.1×108m3,气化人口由2018年的3 455 万人增加到5 300 万人,整体气化率达到53%,城镇气化率超过70%;采暖用气需求由2018 年的12.7×108m3增长到38.6×108m3,天然气采暖面积达到4×108m2以上;公服用气需求为26.4×108m3;天然气汽车用气量34.8×108m3,主要用于出租车和公交车。
1.2.2 发电用气方面
截止到2019 年底,山东省天然气发电尚未有明显突破,仅有6 座天然气分布式能源项目,随着“气化山东”工程的不断深入,未来山东省将逐步加快燃气电厂的发展步伐。考虑到燃气电厂项目建设的滞后性,预计2030 年发电用气需求将达121.5×108m3,主要用户有威海南海新区燃气热电联产项目、大唐青岛天然气热电联产项目、国电济南燃气蒸汽联合循环热电冷联产机组等,主要分布在威海、青岛、日照、济南等地市[4]。
1.2.3 工业用气方面
山东省工业用气仍主要用于炼化、陶瓷、冶金等高能耗行业,重点用户为聊城三山集团、泰山玻纤、烟台宝钢公司等“高污染、高耗能、高耗水”三高企业。作为“煤改气”重点改造的区域,未来山东省工业燃料增量巨大,根据拟建项目调研情况分析,2020—2025 年年均增加15.9×108m3,预计到2030年工业用气将持续目前趋势达到286.2×108m3。
1.2.4 化工用气方面
山东化工用气主要用于制氢行业,重点用户为青岛石化制氢项目、齐鲁石化制氢项目等,未来山东省天然气化工市场需求基本无增量,预计到2030年山东省化工用气需求将维持在7.9×108m3左右。
根据规划目标[5],2030 年预计全省天然气需求达到560×108m3。定性预判未来城市用气量区域分布将逐步与城市生活用电、用气、交通出行、工业生产等人类生产生活行为相协调一致。本文挖掘夜间灯光指数信息(图2)作为未来区域用气量的划分依据[6],并结合区域未来人口增长情况进行修正,山东省2030 年分区域天然气消耗量见图3。
图2 山东省夜间灯光系数
图3 山东省2030 年分区域天然气消耗量
2 天然气供需分析
2.1 供需平衡分析
2.1.1 天然气供应情况分析
(1)天然气供给存量
截止到2019 年底,我国已建成LNG 接收站20 个,见图4,设计能力总计6 670 万吨,在建的LNG 项目有7 项。山东省的气源包括长输管道气、进口LNG、省内油气田和外省调入LNG/CNG,省内资源多元化特征较为明显。省内的胜利油田产气量相对较少,目前处于稳定生产阶段,产气量仅供应油田周边用户,省内油气田除了胜利油田还有渤南气田。2019 年各气源向山东省供应总气量约为167.0×108m3,主要由中石油供应。其中西二线和榆济线供应管道天然气约90 ~100 亿立方米,董家口LNG 进口约60×108m3,其余少量天然气由天津浮式LNG、中石化天津、曹妃甸、省内气源、临近省份供应。
(2)天然气管道新增
青岛LNG 供应山东省的综合供应成本价格为2.96 ~4.56 元/立方米,目前管道天然气综合供应成本价格在1.5 ~3 元/立方米。青岛LNG 价格与国产气及进口管道气相比不具备竞争力。假定未来管道天然气仍具备价格优势,进口LNG 作为补充。
中俄管道气主要来自于俄罗斯的进口资源,根据《中俄东线供气购销合同》要求,从2018 年起俄罗斯开始通过中俄天然气管道东线向我国供气,输气量逐年增长,最终达到每年380×108m3,累计合同期30 年。结合目前的建设进度,预计2020 年开始投产的可能性较大,2030 年供应到目标区域的能力约为30×108m3。此外,规划的豫鲁支干线主要将新疆气源输送至临沂等鲁南地区,考虑气田资源潜力以及中亚气的增长条件,现有的西二线、陕京线会产生一定增量。预计管道天然气增量(规划新增管道和现有管道增量)未来可达到80×108m3。
(3)LNG 接收站新增
按照山东省沿海各地LNG 规划建设情况,共形成LNG 通过能力4 900 万吨,约天然气690×108m3,其中青岛港1 000 万吨、烟台港西港区1 500 万吨、烟台港龙口港区1 000 万吨、烟台港栾家口港区300万吨、日照港岚山港区500 万吨、东营港东营港区300 万吨、潍坊港中港区300 万吨,调整后山东省LNG 接收站布局规划情况,见表1、图5。
表1 调整后山东省LNG 接收站布局规划情况(一程接卸)
图4 截至2019 年底我国沿海LNG 接收站现状情况
图5 调整后的山东省LNG接收站规划布局
2.1.2 天然气需求情况分析
根据山东省天然气管网规划,目前仅有青岛港董家口港区规划有输往外省的天然气管道,山东省进口LNG 基本供应本省,河北南部、河南北部和江苏北部等腹地市场的拓展缺乏通道。根据山东省周边地区LNG 规划情况,河北、天津布局LNG 码头规模约4 600 万吨(约644×108m3)、江苏布局LNG码头规模约3 800 万吨(约532×108m3),在津冀、苏等地项目落地的情况下,山东省进口LNG 向津冀、苏输送预计不会产生增量。
通过对山东省天然气供需平衡分析,目前现有供给167×108m3,预计管道天然气新增供给80×108m3,考虑到各项目前期进展情况、建港条件和区域协调等因素,LNG 接收站按照青岛港、烟台港西港区、烟台港龙口港区、日照岚山港区四处港址进行布局,合计新增能力2 600 万吨,约364×108m3,总供应量合计611×108m3。去除青岛LNG 接收站气源约50×108m3输至江苏的外输量,山东省管道天然气和进口LNG 等的总供应量可基本满足560×108m3的天然气需求,山东省2030 年供需情况平衡表,见表2。东营、潍坊、滨州鲁北三市天然气需求量占全省20%,考虑到目前三港建设条件尚不满足LNG 一程接卸条件,综合考虑港口规划,远期可布局东营、潍坊港二程接卸满足直接腹地的天然气需求。
表2 山东省2030 年供需情况平衡表
2.2 LNG 接收站与配套管线匹配情况分析
根据规划目标[7],山东省统筹沿海LNG 接收站、省级储气设施和各地LNG、CNG 储配中心建设,加快配套外输主干管道和区域支线、联络线管道建设,有序推进主干管道互联互通。根据规划,青岛港、烟台港西港区、烟台港龙口港区、日照岚山LNG 接收站配套相关管线能力共计1 259 亿立方米/年,可满足LNG 接收站的外输需求。各港区及配套管线情况见表3、表4。
表3 山东省LNG 接收站及配套管线情况
表4 山东省LNG 管线现状及规划情况
3 结语
当前山东省沿海港口LNG 专用泊位发展的主要矛盾仍然是能力与需求不匹配的矛盾,预计到2030年,山东省天然气消费量将达560×108m,目前供给量仅为167×108m,供给存在较大缺口。在需求侧不发生较大变化时,应统筹考虑沿海港口LNG 布局。(1)在目前已有规划项目中,建议尽快推动青岛港三期项目及配套管线的建设,以满足山东省LNG 的迫切需求。(2)实时跟进中俄管道、豫鲁支干线的建设以及现有管线新增气源情况,加快推进烟台、日照等项目及配套管线的建设,满足山东省中期天然气的需求。(3)后续根据市场需求以及供给的变化,适时推进其他项目的建设。
目前规划的全省天然气运输管网系统中,仍然是以中石油、中石化的长输管线为主,地方企业建设管线仅是其支线或终端线,未来在运输衔接上可能会出现受制于人的局面[8]。在国家油气管网改革的深入实施的现状下[9],有必要尽早开展保障沿海港口LNG 泊位疏运管网体系研究,积极与省及国家能源部分洽接,适时调理管网规划,满足港口疏运需求,打造便捷畅通的LNG 集疏运体系。