城镇燃气计量误差与改进措施

张鑫

呼伦贝尔市产品质量计量检测所 内蒙古呼伦贝尔 021008

1 国外现状

国际天然气贸易和欧美发达国家内部天然气各贸易环节均实施能量计量计价。美国自1980年起首先开始采用能量计量，目前消费的天然气普遍采用能量计量计价，计量单位是“Btu”——“英热单位”或“therm”——“色姆”（十万英热单位）或“MMbtu”——（百万英热单位）。加拿大和澳大利亚也采用能量计量，计量单位是“J”——“焦耳”或“MJ”——“兆焦”或“GJ”——“吉焦”。德国、法国和英国等西欧多数国家和南欧的意大利具有多气源的特点，也逐步采用了能量计量，计量单位是“kW·h”——“千瓦时”。日本天然气的气源主要是进口液化天然气（LNG），气化后通过掺混液化石油气（LPG）将热值调整到统一水平，终端消费价也采用能量计量，单位是“cal”——“卡”。而以俄罗斯为代表的部分东欧国家仍以体积计量为主，计量单位为“m3”[1]。

2 国内现状

目前除个别天然气贸易（如进口LNG、中海油供香港的中华电力公司燃气和广东大鹏液化天然气公司外销燃气）使用能量计量方式外，我国还没有大范围实施能量计量，仍主要采用体积计量方式。中国石油西南油气田公司天然气研究院和中国计量科学研究院等单位在天然气能量计量标准制定、量值溯源和实验研究等方面做了大量的技术工作，国内目前已基本建立包括GB/T22723《天然气能量的测定》、GB/T18603《天然气计量系统技术要求》、GB/T28766《天然气在线分析系统性能评价》、GB/T13610《天然气的组成分析气相色谱法》和GBT35186《天然气计量系统性能评价》等标准在内的天然气能量计量标准体系[2]。2019年5月，国家发展改革委、国家能源局、住房城乡建设部、市场监管总局联合印发了《油气管网设施公平开放监管办法》，《办法》的第十三条提出国家将推行天然气能量计量计价，并于本办法施行之日起24个月内建立天然气能量计量计价体系，可见距离实施能量计量不再遥远，有关研究迫在眉睫。

3 城镇燃气贸易计费界面

城镇燃气营销商作为城镇燃气运营的主体单位，从上游的管道气输送商购置天然气，然后再销往下游的趸售用户、大型工业用户、采暖制冷用户、商业用户、居民用户和CNG汽车用户等。其中，趸售用户指的是从城镇燃气营销商购入天然气后再分销给其运营区域范围内的居民、商业和采暖制冷等用户的城镇区域营销商；大型工业用户指的是大型燃气发电厂、燃气供热厂、钢厂等规模较大，耗气量通常超过10000Nm3/h；采暖制冷用户指的是承担供暖和（或）制冷的区域锅炉房；商业用户指的是酒店、餐饮等燃气用户。城镇燃气营销商与上游的管道气输送商，以及下游各类燃气用户之间的贸易结算能量测定的可能界面。未来实施能量计量，就是将这些贸易计量界面由目前的体积计量改为能量计量[3]。

4 重点关注的问题

4.1 发热量测试设备的研发

现有测定天然气发热量的方法可分为两大类：一种是使用分析仪表测定天然气的组成，然后由组成计算其发热量，简称间接法，最常见仪表为气相色谱仪，该技术比较成熟，相关标准体系比较完整，是燃气组成分析的首选设备，主要问题是价格昂贵；另一种是以各种类型的热值仪直接测定天然气发热量，简称直接法，包括传统的水流型气体热量计，以及新兴的光学热量计；水流型气体热量计结构复杂，操作繁琐，只适用于实验室；光学热值仪虽然结构简单、检测便捷，但又存在准确度偏低的问题[4]。因此，研发高性能发热量测试设备、提高燃气发热量测试技术水平、降低测试成本仍是未来努力的方向。

4.2 发热量测量设备性能的溯源和评价

燃气发热量测量设备的溯源方式分为直接测定法和间接测定法。直接测定法属物理化学测量范畴，以谱系学方式溯源，是基准方法，美、英、德等国均建有不确定度优于0．1%的基准级热量计。间接测定法属分析化学测量范畴，以标准气混合物方式溯源，其溯源链最终只能溯源至（由室间比对试验确定的）“公议值”，而不能溯源至SI制单位（焦耳），故就计量学溯源性而言存在缺陷[5]。

4.3 完善标准体系

通过国内外标准的总体比较，欧美发达国家的天然气计量标准体系相对成熟，我国目前的标准体系能满足我国天然气体积计量的需求，而要实施能量计量，虽然已有GB/T18603和GB/T22723之类的基础标准，但仍缺少《城镇天然气公告发热量的确定》、《城镇天然气各类用户实施能量计量技术规范》等通用标准，以及《天然气热值分析仪》、《天然气热值分析仪校准规范》和《累积取样器》等专用标准，此外，原有各类标准中不适合能量计量的内容也需修订。

5 结语

学习国外能量计价的有用经验，结合我国国情，不断完善相关的配套定价政策和监督管理制度，应以既保护消费者利益，又促进生产者积极性，有利于节能降耗为基本准则。这是事关国计民生，亟待研究关注解决的问题。