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试析北京市天然气供应安全问题

作者:武新生  
评论: 更新日期:2012年07月01日

摘要:针对北京市天然气供应面临的主要安全问题,本文试图运用社会学的理论,从气源供应安全保障、输配管网利用率和应急储备能力等几方面分析影响天然气供应安全的主要原因,并提出通过实现气源供应多元化、优化用气结构、加强城市供气系统的应急能力建设等手段来解决北京市天然气供应安全问题。
关键词:燃气安全供应;气源保障;需求侧管理
1 前言
1.1问题提出
    2004年底,华北地区持续低温导致天然气用量剧增,北京市启动了天然气供应应急预案,对部分用户限制供应天然气,停止部分工业企业生产用气,停运部分天然气公交车,调整为燃油公交车,减少商场、宾馆、饭店、写字楼等公建的供热负荷,适当降低供热温度等。
    2009年底,全国又出现大范围的雨雪低温天气,天然气需求量急剧上升,导致全国许多地区出现天然气供应紧张的局面,部分城市缺口达40%。武汉:天然气加气站及绝大部分工业企业停止供气;重庆:优先保障群众基本生活用气和产能效益较好的工业企业用气,天然气加气站对社会车辆实行错峰加气,同时在全市开征车用压缩天然气附加费;杭州:三分之一的城区居民用气受到影响,对11家工业企业及所有娱乐场所停止供应天然气,停用市级以下机关的燃气空调。
1.2 社会学基本概念界定
    根据国际经验,人均GDP从1000美元到3000美元这一时期,往往是社会经济结构发生剧烈变化,社会利益矛盾不断增加,社会稳定问题非常突出的时期。处于这一时期的发展中圈家,可能有两种前途:一是进入“黄金发展时期”,因为顺利实现了经济卡十会结构的转型,为经济的持续发展提供了一个比较好的条件,可以保持一个较长时期的经济增长;二是进入“矛盾凸显时期”,因为经济社会发展不协调,各种经济社会矛盾大量产生却不能处理好而使矛盾更加激化,经济社会发展停滞不前,甚至引发社会动荡和倒退[1]。
    根据统计局发布的数据显示,“十一五”末期全国人均GDP超过4000美元,北京市的人均CDP已经超过10000美元。今天的中国已经进入了改革发展的关键时期,在这个时期,经济体制深刻变革,社会结构深刻变动,利益格局深刻调整,思想观念发生了深刻的变化。这种空前的社会变革,给中国发展进步带来了巨大活力,同时也必然带来这样或者那样的矛盾和问题。中国的经济社会发展正处于改革开放转折点,呈现出新的阶段性特征。“我们既面临‘黄金发展期’,又面临‘矛盾凸显期’。”这是原国家副主席曾庆红同志对当今中国社会形势的一个言简意赅的判断。
    在社会冲突论学者看来,社会并不是和谐的,个人之间、群体之间、阶级之间、民族之间充满了汨突。在现代社会中,权力成为最重要的社会资源[2]。由于天然气资源稀有的特性,使社会关于它的分配充满着不平等现象。目前的天然气行业情况是,上游勘探、生产及中游的长输管网主要被中石油、中石化及中海油三大企业垄断,而下游城市的输配业务则是国有、私营企业共存。由于天然气产业链的上游关键领域由少数央企高度垄断,没有形成一个多元化和充分竞争的市场,天然气资源未能充分的依靠市场经济规律进行合理配置,在一定程度上势必影响和限制了下游的燃气企业的发展。天然气安全供应问题不仅给供气企业带来巨大经济和社会压力,更逐渐成为影响民生与社会和谐的社会问题。
2 北京市天然气供应现状及面临的主要问题
    天然气供应安全主要包括供应链各环节设备工况事故、意外突发事件以及国内外贸易纠纷等,供应链安全因素包括资源量保证程度、气田安全性、长输管道的安全性、城市管网安全性等等。供应安全隐患主要包括气田、管道沿线等地区发生的设备事故以及火灾、偷盗、地震等突发事件,还包括极端气候、天然气进口环节发生的各种国际供应中断事件等等。此
外,国内天然气管道布局比较分散,各石油公司天然气生产和运输独自运营,各石油公司的管网无法形成“沟通”和“联网”,在资源调配方面很难做到灵活机动。因此概括地说,北京天然气供应安全面临管网之间互相支撑能力弱、长输管线穿越地区的个别区段水文地质条件对管道安全不利、储气能力保障冬季用气峰值需求压力大、用户基本不具备燃料替代能力等重大挑战。
2.1 北京市天然气供应现状
    (1) 概述
    目前,天然气已成为北京市重要的能源之一,2009年天然气占一次能源消耗比例已由1999年的1%上升到近13%。天然气的大规模应用,为优化能源结构,改善大气环境质量,提高能源利用效率和首都经济社会的可持续发展做出了巨大贡献。根据北京市统计局2011年公布的年度数据,到2010年底,北京市燃气总用户为634.2万户(包括天然气、液化石油气),其中天然气用户为454.9多万户,占燃气总用户的71%。
    (2) 气源
    目前,北京市的天然气主要由陕甘宁长庆气田和塔里木气田供应。在役的输气管道有三条:陕京一线、陕京二线和大张坨地下储气库至次渠管线。根据北京市“十二五”时期燃气发展规划,在2015年天然气用量将达到180亿m3,天然气占一次能源消耗比例超过20%。
    (3) 负荷特点
    由于北京市的北方气候特点,天然气采暖气量已占到了全年气量的近50%,在冬季高峰日采暖气量占到日负荷量的75%~80%,而夏季燃气用于制冷用户却较少,由此导致冬夏季用气量峰谷差很大。据统计,冬季高峰日用气量是夏季低谷日用气量的11倍。
2.2 北京市天然气供应安全面临的主要问题
    (1)气源供应安全保障低
    北京市的天然气目前主要由中国石油天然气集团股份有限公司(以下简称中石油)旗下的陕甘宁气田供应,根据国外天然气市场发展的经验教训,单气源、单供应商对单一城市(或用户)的供气安全可靠性具有严重的局限性和缺陷。气源无一不逐渐衰减,难以保证长期有足够稳定的天然气供应;只有一个供应商,势必形成垄断,使用气方处于劣势。在市场化越来越深入的今天,北京应该按照市场经济原则,积极投资气源开发建设,寻求天然气资源的多元化;必须减少对单一气源、单一供应商的依赖,走多气源供应的道路,这是保障北京市供气安全的必由之路。
    (2) 输配管网利用率低
    在北京市的天然气用量中,50%以上用于冬季采暖,因此,造成冬夏两季用气量峰谷之差悬殊,由于城市燃气管网输配能力是按照满足高日高时用气量的需求,即有大量采暖用户存在而设计和建设的,这势必造成在春、夏、秋三季大量管网设施和资源的闲置和浪费。此外,还由于城市接收站与上游门站的交接压力较低,使得现有市内输配管网运行压力普遍低于设计压力,降低了管网的运行效率。随着北京市天然气用量的增长,大量的基础设施建设与有限的土地资源之间存在着无法调和的矛盾,因此,挖掘现有设施潜力,提高管网利用率,才是解决北京市燃气快速发展的有效途径。
    (3) 应急储备能力不足
    应对天然气冬季需求量增加最有效的办法就是建储气库,目前,全球30多个国家建了600余座地下储气库,库容3332亿m3,而我国至今只建了6个地下储气库,库容不足20亿m3,只占全球的6‰。据专家介绍,中国地层结构与法国、俄罗斯等国家相比极不稳定,寻找可建大型地下储气库的理想地点非常不容易。由于市场需求增长过快,气价没有反应成本,中国天然气上中游企业或缺乏建库意愿,或缺乏资金投入,或碰到技术瓶颈,在建设储气设施中出现严重滞后,直接威胁到全国的供气安全。
    土库曼斯坦天然气即将通过长达1843km的中哈天然气管道进入中国,再与西气东输二线连接,成为世界最长的天然气管道。年输气将达400亿m3,相当于中国全国供气量的20%~30%。这样长距离大规模输气,跨越中亚不稳定地区,没有充足的地下储气库和备用气源将难以确保天然气供应安全。
    从陕甘宁地区的气源地到北京的输气管道长约1000km,输气干线走廊较为集中,沿途经过多处地质不良地貌,塌方、泥石流等自然灾害时有发生,人为破坏也时有发生。
    负责为北京市供气的六环路、五环路输配干线等重要供气管线的突发事故,也会给北京市的用气造成严重后果。按照目前北京的储备能力,极端恶劣天气就足以使储备设施捉襟见肘,若遇突发意外事故发生,对北京市安全稳定供气构成的威胁更加难以想象。
3 影响天然气供应安全的主要原因
    发展城市天然气产业,气源是基础,用户是关键,而输配系统则是沟通气源与用户的桥梁纽带,因此,我们根据北京市的特殊地位和未来天然气快速发展的实际情况,从天然气资源、天然气用户和城市输配管网基础设施等方面的现状来分析影响北京市天然气供应安全稳定的主要原因。
3.1 天然气发展供需失衡
    北京市的天然气供应始于1987年,在陕甘宁天然气进京之前,北京市的天然气仅满足居民炊事的需求,1997年北京市天然气在整个城市能源消费结构中所占比例只占0.5%左右。从1997年底陕甘宁天然气正式向北京市供气开始起,北京市天然气的年用气量已从1997年的1.8亿m3,增加到2010年底的68亿m3,天然气的需求进入了旺盛时期。在全国范同内天然气市场也进入了大规模发展时期,“十一五”节能减排的压力和煤炭价格的高涨,使得一些原先使用煤炭的企业转而使用天然气,一定程度上刺激了天然气需求量的增加。
    但由于我国已发现的天然气资源量总体不足,勘测水平也较低,对煤层气、页岩气和可燃冰等资源的利用缺乏规划和有效技术手段,尽管我国天然气产量逐年增长,但仍然赶不上每年以两位数攀升的需求增幅。目前还不得不依赖进口天然气弥补供需缺口。

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