发布时间:2018-01-03 09:09 原文链接: 三分钟让你了解,新闻整天说的储气库到底长什么样

  进入新世纪以来,我国天然气消费量以年均16%以上的速度增长。随着低碳经济时代的到来,天然气的主角使命已越来越清晰。据统计,2016年我国消费天然气2058亿立方米,比2015年多150亿立方米。

  多家机构预测认为,2030年前中国天然气生产、进口和消费仍处于增长期,到2030年需求量将达到3500亿立方米左右。如此巨大的消费量,如果没有相应的储备和应急保障供气体系,若发生大范围的“气荒”现象,影响之大将是难以想象的。

  根据欧美等天然气利用较为发达国家的经验,一般建立工作气量占天然气总消费量10%-15%的储气库作为调峰和应急保障供气的主要手段。

  那么,什么是储气库?具体有什么作用?我国的储气库发展现状如何?还存在哪些问题和挑战呢?

  储气库是个啥?

  顾名思义,储气库就是一个装天然气的“储存器”。通常谈到储气库,一般指地下储气库。

  地下储气库是长输管道的配套工程,是将天然气重新注入地下可以保存气体的空间而形成的人工气田或人工气藏。因储存量大、调峰能力强,地下储气库集季节调峰、事故应急供气、国家能源战略储备等功能于一身。

  储气库长啥样?

  目前世界上典型的地下储气库有油气藏、含水层、盐穴等类型。

  油气藏储气库是利用已经开采枯竭废弃的气藏或开采到一定程度的退役气藏而建造的储气库。这类储气库建库周期短,投资和运行费用相对比较低。从经济观点看,枯竭油气田型地下储气库是目前最常用、最经济的一种地下储气形式。

  相国寺储气库是国内最大的碳酸盐岩气藏型储气库,也是全国第二大储气库。相国寺储气库的设计库容为42.6亿立方米,工作气量(超过库容一半)为22.8亿立方米,季节调峰采气能力1393万立方米/日,最大应急能力2855万立方米/日。

  相国寺储气库空间示意图。相国寺储气库长宽分别为22.5公里和4公里,立体看来就像一层薄薄的“纸”,建设成地下储气库难度较大含水层储气库是人为将天然气通过高压注入地下合适的含水层而形成的人工气田。由含水砂层和不透气覆盖层组成。

  由于含水层中原来没有气田,所需的垫层气用量较大,而这部分气体是不能采出来的,气水界面难以控制,因此,建设成本比枯竭气田型储气库要高,建设周期长。

  盐穴储气库是指在地下盐层或盐丘中,利用水溶解盐的开采方式形成地下空穴用来储存天然气。其特点在于储藏能力强、工作气量比例高(工作气量是总库容的65%);可以按照调峰或储备的实际需要量分期建造;生产效率高,能快速完成抽气—注气循环。但盐穴库从可行性研究、造腔建设及投产时间较长。

  2005年,西气东输第一座盐穴储气库——金坛储气库开工建设,为长三角地区调峰保供发挥了重要作用

  金坛盐穴储气库腔体声呐图

  储气库有啥用?

  地下储气库可以随时(季节性、每天、每小时)平衡气体消费和供气。此外,地下储气库还可以在气源中断或管网出现技术故障时,保证不间断供气。

  首先,解决调峰问题,平衡峰谷差。地下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。当前市场需求低于天然气供气量时,可以利用地下储气库把多余的天然气资源储存起来,当市场需求量大于天然气供气量时,之前被储存在储气库中的天然气就可以补足管道供气量。这样就能很好地满足市场需求,不浪费天然气。

  在现实情况中,一些用户根据生产和生活的需要会临时增加随天然气的需求量,这时候就可以利用地下储气库提供应急供气服务。另外,长期使用的天然气管道,出现突发事故或遇到自然灾害是不可避免的,并且也要按计划对供气管道进行检修,出现这些情况的时候地下储气库就派上大用场。

  其次,优化系统运行。以往无论是管道系统的运行,还是天然气的生产系统,很容易受到市场对天然气需求量季节性变化的影响,利用地下储气库可以减少两者受市场的影响,有助于实现均衡生产和作业。同时因为有了地下储气库,天然气生产和管道运输之间也可以实现一定程度的均衡,最大限度地利用输气管道的能力。因为运行效率和输气效率都得到很大提高,输气成本也会明显下降。

  此外,地下储气库直接影响着天然气的价格,可提高经济效益。目前,欧洲不少能源公司都把地下储气库作为优化贸易的一个手段,向市场提供一定比例的储气量用于交易,额外提供的服务价格也由市场来决定。这样储气库运营商可获得对天然气价格潜在的影响力

  同时,地下储气库与石油储备一样,是国家的一种战略储备,也可以确保国家能源安全

  我国有多少储气库?

  这么看来,地下储气库的作用可真不少。那么,这样的“宝葫芦”,我国目前有多少?

  从1915年加拿大首次在Wellland气田开展储气试验至今,地下储气库的建设和运营已有百年。我国自20世纪60年代末开始尝试地下储气库建设,1999年才建成第一座真正意义上的商业调峰储气库,即天津大港的中石油大张坨地下储气库。

  随着陕京管道的建设,1999年我国修建了国内第一座调峰储气库——大张坨储气库,保障京津冀地区冬季调峰及安全平稳供气。大张坨储气库地处天津市大港区以南独流减河内,构造位于大港油田板桥凝析油气田板中断块西部,2000年投产。

  辽河双6地下储气库是中石油最新完工投运采气的一座储气库,位于辽宁盘锦,2010年开建,2016年12月采气投运,截至2017年3月11日,累计供气4.6亿立方米。

  截至2017年12月31日,中石油的地下储气库储气规模达400亿立方米,相当于三峡库区的蓄水量。

  目前,全国共有储气库25座。其中,中石油23座,中石化2座。

  中石油:大港地下储气库群6座、华北地下储气库群3座、华北苏桥地下储气库群5座、大港板南地下储气库群3座、辽河双6、新疆呼图壁、西南相国寺、长庆陕224、江苏刘庄、金坛(盐穴型)

  中石化:文96、金坛(盐穴型)

  大港地下储气库分布图

  典型案例:相国寺储气库

  距离重庆市区约60公里的华蓥山南麓,是市民们避暑纳凉的好去处。但很多人或许并不知道,这里天然气资源丰富,30年多来为川渝贡献了40亿立方米的天然气。随着资源枯竭,老气田由采到储,摇身成为深藏地下逾2000米的天然气“粮仓”——相国寺储气库。

图为相国寺储气库模型。灯座为注气站,蓝色线为内部天然气管道

  为应对近期的天然气“气荒”,这个中国西南地区的首座天然气地下储气库已担负季节调峰责任,向京津冀及川渝地区供气。目前,相国寺储气库每天向京津冀地区输气1400多万立方米,相当于700万户三口之家一天的生活用气量。

“功勋气井“相18井

  相国寺气田勘探开始于1960年,1977年发现并迅速进入高产能阶段,至2010年底,相国寺气田累计采气40.24亿方。随着资源枯竭,相国寺气田因其盖层和断层封闭性好,储层分布稳定、渗透性好,储气空间大、水体封闭、距离目标市场近等优势,欲由采气转型为储气。

  2011年10月,中国石油西南油气田公司开工建设相国寺储气库,并于2013年6月试注投运。功能定位为中卫-贵阳联络线和全国管网进行季节调峰、事故应急及战略储备。目前,已实现“五注四采”。

  由于地下储气库在调峰和保障用气安全上具有不可替代的作用,地下储气库建设受到各国重视。与欧美国家相比,我国的地下储气库建设起步晚且面临诸多挑战。

  据国际天然气联盟(IGU)数据显示,2015年全球正在运营的地下储气库约630座左右,有效储气量3588亿立方米,占天然气消费总量的10.3%左右。同年,中国的地下储气库储气量50亿立方米,但真正的调峰气量的只有20亿立方左右,不到当年中国天然气1853亿立方米消费总量的2%。

  我国发展储气库面临啥难题?

  2017年8月,国家能源局石油天然气司等部门发布的《中国天然气发展报告2017》称,与欧美发达国家相比,我国天然气管道和地下储气库建设仍存在较大差距。截至2016年年底,我国每万平方千米陆地面积对应的管道里程约为70千米,仅相当于美国的12%,地下储气库形成工作气量64亿立方米,仅占消费量的3.1%,远低于世界10%的平均水平。目前欧洲储气水平占消费水平的比重已达到15%,美国、俄罗斯这两个天然气生产大国,储气量已分别达到了1200亿、700多亿立方米,分别占消费量的15.4%、18.8%。

  为何我国的地下储气库发展被快跑的天然气需求甩在后面?主流观点认为,储气库建设投资巨大,建设周期长,加上中国天然气倒挂的价格使得储气库没有盈利模式。

  首先是受地质地理条件限制。一方面,我国的地质条件与欧美相差甚远,整体构造环境复杂,很难找到优质的浅层枯竭气田作为建库载体,含水层条件也劣于欧美;另一方面,我国的优质、大型建库资源主要位于东北、西南和西北,离消费区较远,且相关的管道系统尚不完善。

  其次是地下储气库运营模式尚不完善。与欧美国家和地区地下储气库的独立运营、市场调节模式不同,目前中国地下储气库的投资和运营主体单一;而且与国外商业储气库相比,中国地下储气库规模较小,尚无法满足调峰需求。另外,我国的储气调峰定价机制尚未形成,成本回收和效益体现困难。

  再次是相关政策措施缺乏可执行性规定,无法实际落实。虽然我国也已出台了一系列与储气库相关的政策措施,但不够明确,未对储气库融资、价格调节和运营补贴等核心问题做出具体可执行的规定。

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