文|李偉 中國石油規(guī)劃總院管道工程規(guī)劃研究所天然氣市場室副主任

目前，中國已經建成總長度約6.4萬千米的油氣長輸管道，其中天然氣管道超過3.2萬千米（不含城市配氣管網），占油氣管道總長度的50%以上。盡管目前中國天然氣管網建設已有較大的發(fā)展，但是與天然氣管道輸送較發(fā)達的國家相比，還存在著一定差距。學習借鑒天然氣管網發(fā)達國家的經驗，可以使中國的天然氣管網規(guī)劃更為科學合理。

從世界范圍來看，北美、俄羅斯和歐洲是天然氣管網最發(fā)達的地區(qū)，這些國家和地區(qū)的天然氣管輸基礎設施的規(guī)模和復雜性都居世界前列。

美國是世界天然氣消費量最大的國家，天然氣管網等基礎設施比較完善。北美地區(qū)的天然氣干線管道長度超過53萬千米，其中洲際管線占70%。整體上已經形成管道網絡化、供應多元化、地下儲氣庫遍布全國的供氣格局。

俄羅斯是世界天然氣產量和儲量最大的國家，擁有規(guī)模最大的統(tǒng)一供氣管網系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括500多個氣田、22.6萬千米的輸氣干線、900多座壓氣站以及46個地下儲氣庫，向15000多座城市和鄉(xiāng)鎮(zhèn)供氣。作為世界上天然氣管網密度最大的地區(qū)，歐洲天然氣管道 縱橫交錯，如同鐵路網一樣四通八達。此外，歐洲建有18座液化天然氣（LNG）接收站和各種類型的地下儲氣庫60多個，它們與各類天然氣干線、支干線相銜接，保障歐洲地區(qū)天然氣的供應安全和管網的平穩(wěn)運行。

本文擬從分析介紹歐洲天然氣管網的特點入手，提出中國天然氣管網規(guī)劃和建設應注意的問題。

一、歐洲天然氣管網發(fā)展現狀

1. 天然氣管道基礎設施成熟，網絡化程度高

歐洲已建成長度超過15.6萬千米的天然氣干線管道和長度超過119.5萬千米的配氣管道。這些管道縱橫交錯、交叉成網、四通八達。

從歐洲各國天然氣干線管道的密度來看，法國干線管道總長3.65萬千米，與國土面積55.16萬平方千米相比，干線管道密度達0.067千米/平方千米；德國天然氣干線管道總長3.8萬千米，與國土面積35.7萬平方千米相比，干線管道密度達0.1064千米/平方千米。

高密度的天然氣管網為最大范圍地滿足用戶需求創(chuàng)造了基礎條件。比較而言，截至2008年底，中國天然氣干線管道的密度僅為0.0033千米/平方千米，是法國的1/20，德國的1/32。

2. 天然氣管網按不同功能劃分，壓力、參數等取值相對標準化

歐洲地區(qū)按照不同的功能將天然氣管網劃分為干線管網、區(qū)域管網和配氣管網。干線管網是指將供氣點與區(qū)域輸氣管網或大型工業(yè)用戶、大型配氣管網相連接的管網，它是構成歐洲天然氣管網的骨干管網。

區(qū)域輸氣管網則負責將來自主干管網的天然氣輸送到無法直接連接到主干管網的用戶或市配氣管網；配氣管網的主要功能是通過支線管道把來自區(qū)域管網或主干管網的天然氣供應給家庭、商業(yè)等終端用戶或一些小規(guī)模工業(yè)企業(yè)用戶。

三種管網的壓力級別各不相同。主干管網的壓力級制最高，一般為6～10兆帕；區(qū)域管網的壓力級制次之，多為4～6兆帕；配氣管網的壓力最低，一般為0.04～1.6兆帕。

3. 天然氣管道聯絡線眾多，調度靈活

歐洲地區(qū)圍繞主要的干線管網已經形成了10多個地區(qū)中心（也稱交匯點或平衡點），各國或區(qū)域性管網系統(tǒng)既相互獨立，又通過多條聯絡線相互連通。英國、法國和德國等主要國家建立了多個管網控制中心（如英國天然氣國家控制中心），預測管道流向流量，平衡用戶與各中心之間的氣量，進行運力分配，保障了天然氣的靈活調度。

在歐洲天然氣管網中，不少聯絡線管道具有雙向輸送功能，從而大大提高了天然氣調配的靈活性。例如，在英國東南沿海的Bacton地區(qū)，有兩條海底管道分別與比利時和荷蘭的天然氣管道相連接，它們就可以雙向輸氣。

天然氣的流向取決于管道兩端市場的氣價、資源、市場和應急情況等因素，對于平衡英國和歐洲大陸天然氣的短期供需，擴大地區(qū)間貿易具有重要作用。

4. 基本形成以地下儲氣庫為主、多種儲氣方式共存的調峰模式，儲備率比較合理

歐洲地區(qū)在建設天然氣管網的同時，十分重視配套調峰設施的建設。對于調峰方式的選擇，各國根據其自身條件略有不同?？傮w來看，大致有地下儲氣庫調峰、氣田調峰、小型液化天然氣（LNG）調峰、雙向管道調峰、管道容量調峰和區(qū)域平衡調峰等多種方式。

其中，地下儲氣庫調峰是最經濟的儲存方式，儲存量也最大，為歐洲大多數國家主要采取的調峰手段。

根據統(tǒng)計，目前歐洲多數國家的天然氣儲備率為15%～25%。法國、德國等國家由于對進口天然氣依賴性較強，儲氣規(guī)模較大，天然氣儲備率約占消費量的20%～25%。

英國的天然氣供應主要以自產氣為主，主要用北海氣田調峰，儲氣量較小，儲備率僅為5%。不過英國有很多儲氣項目正在規(guī)劃計劃中，預計2015年儲備率將提高到10%。

5. 已形成比較完善的管輸天然氣質量標準體系

歐洲天然氣管網的氣源呈現多元化，既有本地區(qū)海上生產的天然氣，也有進口LNG；既有來自俄羅斯的管道天然氣，也有來自非洲的管道天然氣。盡管各種氣源的質量不同，但進入歐洲天然氣管網中，就要執(zhí)行相同的管輸天然氣質量標準。

以英國為例，經過多年的技術積累和持續(xù)修正，該國已經構建起比較完善的管輸天然氣質量標準體系，對天然氣中硫、硫化氫、氫、氧等各類雜質的含量均有詳細規(guī)定，其中最為重要的參數是關系到下游用戶的華白指數（表示天然氣互換性的重要參數，具有相同華白指數的不同的燃氣成分，能在同一燃氣壓力下和同一燃具上獲得同一熱負荷）。

英國規(guī)定，進入管網的天然氣的華白指數范圍為47.2～51.4兆焦/立方米，而且燃氣終端設備亦要滿足此標準要求。

6. 天然氣管網運營模式多樣化

歐洲主要天然氣消費國天然氣管網的運營模式各不相同，呈現多樣化的特點。以英、法、德三國為例，在英國的天然氣管網中，英國國家電力供應公司（NationalGrid）負責天然氣干線管道的管理和運營，配氣管網則分別由5家公司各自管理和運營；法國的天然氣管網無論是干線還是配氣管網，基本上都由國有的法國燃氣蘇伊士集團（Gas de France-Suez，GDF Suez）經營；德國與法國恰恰相反，天然氣管網的運營全部由私營公司負責，市場化程度相當高。

二、中國天然氣管網規(guī)劃應注意的幾個問題

目前中國已經初步形成以西氣東輸、西氣東輸二線以及陜京線系統(tǒng)等天然氣管道為骨干的國家級基干管網。同時，川渝地區(qū)、華北地區(qū)、長江三角洲等地區(qū)已經形成了相對完善的區(qū)域性管網。隨著西氣東輸二線以及配套支線、支干線的建設，中南地區(qū)、華南地區(qū)也將逐漸形成區(qū)域性管網。

當前，中國的天然氣管道建設已經進入了新的建設高峰期，未來5～10年，國內新建天然氣長輸管道的長度將超過3萬千米。預計到2015年，全國天然氣長輸管道長度將接近5萬千米，2020年將超過6萬千米。

在管道建設如此密集的時期，我們應該充分借鑒國外發(fā)達國家管道發(fā)展的先進經驗，以保證規(guī)劃建設中的天然氣管網更為科學合理。筆者認為，中國在天然氣管網在規(guī)劃中應該注意以下幾個問題。

1. 根據天然氣市場需求，把握管道建設節(jié)奏

天然氣管道建設是加快天然氣行業(yè)發(fā)展、促進天然氣資源生產和市場開發(fā)的基礎，是整個天然氣產業(yè)鏈的關鍵環(huán)節(jié)之一，是連接資源和市場的橋梁。天然氣市場需求與管道建設是相輔相成、相互促進的。

隨著新管道的不斷建成投產，管道長度不斷延伸，天然氣覆蓋的市場范圍越來越寬廣、用戶越來越多，市場需求量也越來越大，從而推動已建成管道的管輸氣量快速增長；隨著管輸氣量快速達到設計規(guī)模，反過來又將進一步推動新管道的建設。

事實也證明了這一點。1997年陜京線建成之后，大大促進了北京市天然氣需求的增長。隨著北京市天然氣市場的快速發(fā)展，陜京線已經無法滿足北京的用氣需求，于是，2004年陜京二線開始建設。

西氣東輸管道建成投產后，市場需求旺盛，于是，川氣東送、西氣東輸二線等新的管道開始規(guī)劃建設。新的管道給市場帶來了新的氣源，必將促進市場的進一步發(fā)展。

因此，應加強天然氣市場研究，通過扎實的市場分析，結合上游資源情況，合理把握規(guī)劃新建管道的節(jié)奏。

2. 適當放大管道設計輸送能力

通過對國內目前已經建成的天然氣管道進行分析，不難發(fā)現，現在的天然氣管道設計輸送能力明顯趨于保守，不能適應快速發(fā)展的天然氣市場需求。

由于近幾年天然氣市場需求的快速增長，管道輸送能力不足的問題越來越突出。已建成管道不斷實施增壓工程，以提高管道輸送能力，滿足市場需求。

例如，西氣東輸管道實施的增壓工程可以將管道輸送能力從120億立方米/年提高到170億立方米/年。

此外，由于調峰設施不足，導致用氣高峰期管道輸氣能力捉襟見肘，不得不通過調控用戶來降低市場需求量，保證管道安全運行。

因此，綜合考慮土地、路由等寶貴資源的稀缺性以及市場的不確定性，建議在管道前期研究中適當提高管道的設計輸送能力。綜合國內外天然氣管道的建設經驗，建議在設計管道輸送能力時，適當考慮10%左右的冗余輸氣量。

3. 加大地下儲氣庫的建設力度

在各種調峰手段中，地下儲氣庫被公認為是最好的一種季節(jié)調峰手段。與中國相似，歐洲國家的高月用氣不均勻系數一般為1.3～1.5；但是與歐洲發(fā)達的儲氣能力相比，中國的儲氣庫建設相對滯后。

天然氣管網發(fā)展比較成熟的國家，儲氣設施的儲備能力大多占年總用氣量的20%以上，但目前中國儲氣庫的實際工作氣量僅占年總用氣量的2%左右，遠遠低于發(fā)達國家水平。

因此，未來中國應該進一步加大儲氣庫的建設力度，爭取將儲氣庫的儲氣調峰能力提高到年總用氣量的10%以上。

在地質條件允許的情況下，地下儲氣庫的選址一般應盡量靠近用氣負荷中心。

例如，中國已建成的大港儲氣庫群就靠近北京、天津等用氣負荷中心。由于地下儲氣庫的建設周期相對比較長，一般應適當提前建設，在管道實際輸氣量接近設計輸氣量之際投產最為合適。在建庫條件受限制的用氣發(fā)達地區(qū)，可考慮建設LNG調峰站或利用LNG接收站進行調峰。

4. 干線管道和支線管道整體規(guī)劃

完整的天然氣管網不僅僅是有若干條干線管道，還包括相關的支干線、支線以及聯絡線。中國在以前的天然氣管網規(guī)劃中，很重視主干管道，卻忽視了配套支干線、支線以及配氣管線的同步規(guī)劃建設。

事實上，天然氣產業(yè)是上、中、下游緊密結合的一體化系統(tǒng)工程。僅有主干線，沒有支線管網，天然氣是無法輸送給終端用戶的。

將天然氣干線和支線管道整體規(guī)劃、同步實施，有利于整體管網的優(yōu)化，有利于提高管網的輸送能力，有利于降低管網的輸氣成本，有利于市場的開發(fā)和拓展。

因此，建議在今后的天然氣管網規(guī)劃中，將干線管道和支線管道作為整體一并統(tǒng)籌考慮。

5. 陸上管道和LNG接收站互相聯通

隨著中國沿海L N G接收站的不斷建設，進口L N G已經成為國內的重要氣源之一。但目前中國已經建成的LNG接收站尚未與國家基干天然氣管網連接，僅在局部地區(qū)形成小范圍的區(qū)域管網。

根據歐洲地區(qū)的經驗，LNG接收站與大型天然氣管網相連接，既可以擴大LNG的供氣范圍，也能大幅度提高L N G的供氣安全。事實上，將陸上天然氣管網和沿海LNG接收站有機地結合起來，可以使管道天然氣和進口LNG相互調劑、互為補充，從而大大提高供氣的靈活性和可靠性。

特別是隨著國際LNG現貨合同和中短期合同的不斷增多，利用LNG接收站為管道天然氣用戶進行調峰將成為可能，從而可以緩解由于地下儲氣庫不足帶來的調峰壓力。

三、中國天然氣管網發(fā)展趨勢

根據當前中國天然氣管網的發(fā)展現狀，結合天然氣管網發(fā)達國家的成熟經驗，可以預見，中國天然氣管網的發(fā)展將呈現以下特點。

1. 多氣源供氣格局將逐漸形成

目前中國在局部區(qū)域已經初步形成了“多氣源、多用戶、統(tǒng)一管網”的供氣格局。

隨著進口天然氣項目的陸續(xù)實施和供氣管網的不斷完善，國內市場的氣源將更加多元化，形成進口液化天然氣、進口管道天然氣、塔里木氣田國產氣、長慶氣田國產氣、煤層氣等多種氣源并存的供氣局面。

當天然氣管網逐漸完善成熟后，多種氣源將進入統(tǒng)一管網。隨著天然氣氣源的多元化，供氣安全將得到極大提高。

2. 全國性基干管網將繼續(xù)擴大和完善

2011年，西氣東輸二線將全線建成投產，屆時它將取代目前的西氣東輸管道成為國家基干管網的最大主干線。隨著新的天然氣資源的發(fā)現和天然氣市場的蓬勃發(fā)展，未來還將涌現出西氣東輸三線、西氣東輸四線等新的天然氣主干線，從而使全國性天然氣基干管網不斷擴大和完善。

3. 區(qū)域性支干管網的規(guī)劃建設迅速加強，聯絡線不斷增加

目前全國已在川渝、華北、長三角等地區(qū)形成了較為完善的區(qū)域性支干管網。預計隨著國家主干管線特別是西氣東輸二線的建成投產，相關配套的區(qū)域性支線管網也必將加快建設，最終在全國大部分地區(qū)形成成熟的區(qū)域性支干管網，如東北管網、華北管網、華南管網等。

此外，各區(qū)域管網之間、各主干管道之間的聯絡線建設也將加快，從而大大提高天然氣調配的靈活性和管網供氣的安全可靠性。

4. 地下儲氣庫等設施將形成一定規(guī)模

目前，國內除了已建成的大張坨等6座地下儲氣庫外，還有5座地下儲氣庫正在建設當中。其中，京58儲氣庫群（包括京58、京51、永22等3座儲氣庫）的設計總庫容31.08億立方米，總工作氣量19.59億立方米。

2015年前，中國還將規(guī)劃建設10余座儲氣庫，總工作氣量超過60億立方米。通過積極建設地下儲氣庫等配套設施，將大大緩解調峰壓力，促進中國天然氣市場的協調發(fā)展。

5. 管理模式將不斷優(yōu)化，形成“統(tǒng)一調控、建管分開”的管理模式

隨著中國新一輪管道建設高峰期的到來，中國的天然氣管理模式也逐漸轉變?yōu)?ldquo;統(tǒng)一調控、建管分開”。所謂“統(tǒng)一調控”，是指把天然氣管網的調度運營集中到一個中心來進行統(tǒng)一管理。

2006年，中國石油成立了北京油氣調控中心，將所有干線管道逐漸集中到調控中心進行統(tǒng)一調控。統(tǒng)一調控有利于提高管網的運營效率，降低管網的運營成本。

所謂“建管分開”，是指將管道的建設和運營管理分開，由不同的部門分別負責。中國石油已經成立了管道建設項目經理部，專職負責中國石油旗下油氣管道的建設。這種運行體制有利于調動各生產力要素，有利于資源優(yōu)化配置。

綜上所述，中國正處在天然氣管網飛速發(fā)展階段，通過積極借鑒別國經驗并結合本國實際情況，未來必將形成“區(qū)內成網、區(qū)域連通、氣源多元、調運靈活、保安有利、供應穩(wěn)定”的國家天然氣管網。