国外天然气储存技术及经验分析.pdf
作者简介 马胜利 , 1975 年生 , 高级工程师 , 学士 ; 主要从事天然气的市场研究与销售工作 , 现任中海石油气电集团有限责任公 司资源运输部经理 。 地址 (100027)北京市朝阳区东三环北路甲 2 号京信大厦 1510 室 。 电话 15901158789 。 E‐mail mashl@ cno‐ oc . com . cn 国外天然气储备状况及经验分析 马胜利 1 韩 飞 2 1 . 中海石油气电集团有限责任公司 2 . 中海石油能源发展通讯网络公司 马胜利等 . 国外天然气储备状况及经验分析 . 天然气工业 , 2010 , 30(8) 62‐66 . 摘 要 随着天然气市场的不断发展 , 我国天然气消费需求迅速增长 , 而相应的天然气储备机制却相对缺乏 , 导致 近年来“气荒”频现 。 为此 , 介绍了世界主要天然气消费国和储备国的天然气储备状况 , 剖析了美国 、 俄罗斯 、 加拿大 、 英 国 、 法国 、 西班牙 、 意大利 、 德国 、 日本和韩国等已经施行天然气储备国家的天然气储备基本情况 , 储备方式和规模 , 储备 体制 、 机制和法制 , 归纳和总结了国外天然气储备经验 。 以期为尽早建立我国的天然气战略储备提供参考 。 关键词 天然气 储备 地下储气库 LNG 接收站 规模 机制 经验 分析 DOI 10 . 3787/j . issn . 1000‐0976 . 2010 . 08 . 017 天然气消费国家和地区实行天然气储备 , 不仅可 以保障国家能源供应安全 , 维护市场稳定 , 缓解供应短 缺带来的社会压力 , 提高应对突发灾害的能力 , 保障民 生 , 也可以在一定范围平抑价格剧烈波动 。 近年来 , 随着中国天然气市场的不断发展 , 天然气 消费增长显著 , 与此同时“气荒”也多次光顾 。 造成“气 荒”的主要原因是中国目前缺乏相应的天然气储备机 制 。 数次大面积“气荒”凸显冬季天然气供需矛盾 , 也 引发了社会对中国天然气储备问题的关注 。 已经施行天然气储备国家的天然气储备情况 , 储 备方式和规模 , 储备体制 、 机制和法制等方面的经验值 得我国学习和研究 。 为此 , 笔者对 10 个主要天然气消 费国的天然气储备情况进行了介绍 , 并进行了初步的 总结分析 , 希望这些经验可以对有中国特色的天然气 储备事业发展有所帮助 。 1 国外天然气储备状况 1 . 1 美国 1 . 1 . 1 基本情况 美国是世界重要的天然气生产和消费国 , 同时也 是天然气(管道气和 LNG)净进口国 。 2008 年其生产 和消费天然气分别为 5 822 10 8 m 3 和 6 572 10 8 m 3 , 天然气净进口量为 1 131 . 4 10 8 m 3 , 其中管道气 和 LNG 分别为 1 032 10 8 m 3 和 99 . 4 10 8 m 3 。 天 然气对外依存度为 17 . 2% 。 美国天然气储备以生产储备为主 , 主要目的是应 对季节调峰和紧急事件 , 以保障安全稳定供气 。 同时 该国正在考虑类似石油的天然气战略储备 , 以应对因 战争等造成的海外天然气供应中断 。 1 . 1 . 2 储备方式和储备规模 美国天然气储备方式以地下储气库为主 、 LNG 储 备为辅 , 尚未将现有气田作为战略储备 。 2007 年共有 400 座地下储气库 , 总储气库容为 2 378 10 8 m 3 , 占当 年消费气量的 36 . 4% , 工作气量为 1 158 10 8 m 3 左右 , 占当年消费气量的 17 . 7% , 相当于 65 d 的消费量 。 其地下储气库类型包括枯竭油气藏 、含水层和盐 穴 , 数量分别为 326 座 、 43 座和 31 座 , 工作气量分别 为 999 10 8 m 3 、 110 . 4 10 8 m 3 、 48 . 99 10 8 m 3 。 主 要储气库类型为枯竭油气藏 。 以地面储罐储备 LNG , 2007 年有 LNG 接收站 5 个 , 储气规模达 152 . 9 10 8 m 3 ,年送气量 13 . 9 10 8 m 3 。 1 . 1 . 3 储备体制 、 机制和法制 天然气储备体制是以公司为主体建设 、拥有和运 营储气库 , 通过市场调节机制进行天然气储备 , 实现调 峰功能 , 保障天然气稳定安全供应 。 经营天然气储备 1第 30 卷第 8 期 集 输 工 程 的公司包括州际管道公司 、 地方配气公司 、 州内管道公 司和独立的储气库服务商 。 目前 , 25 家州际管道公司 经营着 172 座地下储气库 , 43 家独立储气库公司经营 着 74 座地下储气库 , 40 家地方配气公司和 15 家州内 管道公司经营着 148 座地下储气库 [1] 。 美国政府部门在地下储气库建设管理中主要关注 经济评价 、 环境保护 、 市场需求等问题 , 同时 , 政府部门 严格控制地下储气库费率 。 相关的法规法案有 枟天然 气法枠 、枟能源政策法枠 、枟清洁空气法案枠 、枟清洁水法 案枠 、 枟联邦水污染控制修正法案枠 、枟职业健康安全法 案枠和枟污染控制法案枠等 。 对地下储气库建设健康 、 安 全 、 环保问题的监管由联邦环境监管局负责执行 。 美国能源情报署(EIA)的数据显示 , 2009 年美国 地下天然气储气库存储量达到 2 298 10 8 m 3 的历史 最高水平 [2] , 美国天然气存储量已经成为美国天然气 价格的一个重要的风向标 。 1 . 2 俄罗斯 1 . 2 . 1 基本情况 俄罗斯是目前世界第一大天然气生产国和第二大 消费国 , 天然气消费量占本国一次能源消费总量的 55% 。 2008 年俄罗斯天然气产量为 6 017 10 8 m 3 , 天然气消费量为 4 202 10 8 m 3 [3] , 天然气出口约占国 产气量的 25 . 66% 。 1 . 2 . 2 储备方式和储备规模 俄罗斯的天然气储备方式主要是地下储气库 , 主 要分布在天然气消费区 。 目前 , 俄罗斯共拥有地下储 气库 24 座 , 其中 17 座是枯竭油气藏型储气库 、 7 座是 含水层储气库 。 俄罗斯从 20 世纪 50 年代开始建设地下储气库 , 2005 年地下储气库的有效工作量约为 900 10 8 m 3 , 地下储气库供气量占同期俄罗斯总供气量(包括国内 消费和出口)的 7% 。 1 . 2 . 3 储备体制 、 机制和法制 俄罗斯统一供气系统及配套地下储气库全部归 Gazprom 所有 , 地下储气库的原有投资是前苏联国家 直接划拨的 。 地下储气库按地区设立了 13 个天然气 运输子公司 , 有关的地下储气库原则上附属于相应的 天然气运输子公司 , 各子公司建设储气库的资金完全 由 Gazprom 筹措 。 俄罗斯在建设储气设施时没有明确提出战略储备 的概念 , 但部分地下储气库早就具有战略储备的职能 。 目前 , 俄罗斯有关研究机构已经提出了建设天然气战 略储备问题 , 要求由国家来支付相应的投资 , 并建议由 Gazprom 来运营管理 。 1 . 3 加拿大 1 . 3 . 1 基本情况 加拿大是世界重要的天然气生产国和出口国 , 2008 年生产和消费天然气量分别为 1 752 10 8 m 3 和 1 000 10 8 m 3 ,通过管道向美国出口 1 032 10 8 m 3 [3] 。 天然气储备以生产储备为主 , 主要目的是应对 季节调峰 , 保障国内和出口的安全稳定供气 。 1 . 3 . 2 储备方式和储备规模 天然气储备方式为地下储气库 。 2007 年共有 52 座地下储气库 , 总工作气量为 165 . 36 10 8 m 3 。 总工 作气量占当年生产量的 8 . 8% , 占当年消费气量的 17 . 8% , 相当于 65 d 的消费量 。 地下储气库类型包括枯竭油气藏和盐穴 , 数量分 别为 44 座和 8 座 , 工作气量分别为 160 . 27 10 8 m 3 和 5 . 09 10 8 m 3 。 主要储气库类型为枯竭油气藏 。 2009 年 6 月 18 日 , 加拿大第一个 LNG 接收站 Cana‐ port 投运 , 天然气存储能力可达 99 10 8 m 3 。 1 . 3 . 3 储备体制 、 机制和法制 加拿大天然气生产储备体制是以公司为主体建 设 、 拥有和运营 , 通过市场调节机制 , 生产商与销售商 及上游储气库和下游储气库之间相互协商 , 实现天然 气调峰 , 应对供应短缺 , 保障天然气稳定安全供应 。 不 仅天然气生产公司和地方配气公司建有地下储气库 , 天然气终端用户 、 销售商和管道公司也在开发和建设 地下储气设施 。 加拿大政府认为 , 健康 、 开放的天然气市场是天然 气供应安全的保证 , 但政府的“能源供应紧急法案”仍 规定了出现天然气供应紧急情况下的对策 , 核心内容 之一是强制分配能源供应 。 1 . 4 英国 1 . 4 . 1 基本情况 英国是世界重要的天然气生产和消费国 , 同时也 是天然气(管道气和 LNG)进口国 。 2008 年生产和消 费天然气分别为 626 10 8 m 3 和 939 10 8 m 3 , 天然气 进口量为 364 . 6 10 8 m 3 , 其中管道气和 LNG 分别为 354 . 6 10 8 m 3 和 10 . 4 10 8 m 3 。 天然气对外依存度 为 38 . 8% 。 天然气储备以生产储备为主 , 主要目的是应对季 节调峰和紧急事件 。 英国政府认为 , 英国大陆架气田 就是英国的战略储备 。 1 . 4 . 2 储备方式和储备规模 天然气储备方式以地下储气库为主 、LNG 储备为 辅 , 以地面储罐储备 LNG 。2008 年共有 5 座地下储气 库 , 工作气量为 40 . 51 10 8 m 3 ; 4 个 LNG 接收站 , 储 2 天 然 气 工 业 2010 年 8 月 气能力达到 2 . 593 10 8 m 3 。 总工作气量为 43 . 1 10 8 m 3 , 占当年消费气量的 4 . 6% , 相当于 17 d 的消费 量 , 占进口气的 11 . 8% 。 地下储气库类型包括枯竭油气藏和盐穴 , 工作气 量分别为 36 . 96 10 8 m 3 和 3 . 55 10 8 m 3 。 主要储气 库类型为枯竭油气藏 , 其中 1 座为海上枯竭油气藏型 储气库 , 工作气量为 3 300 10 8 m 3 。 1 . 4 . 3 储备体制 、 机制和法制 英国的地下储气库完全由公司管理运营 。 Edin‐ burgh 天然气公司和 ScottishPower 公司联合运营着 HatfieldMoor 衰竭气藏型地下储气库 。 Transco 拥有 2 个小型盐穴设施 , 同时还运营着 4 个 LNG 存储区 。 英国根据建设盐穴储气库的需求 , 专门出台了相 关法规 “土地利用计划和危险物质许可” , 主要涉及对 储存地点的安全性进行评价 ; “主要事故危害规章 (1999)(COMAH)” , 目标是预防天然气储存事故 , 限 制此类事故对人和环境的危害 ; “井场和操作规范 (1995)”和“管线安全规范(1996)” 。 1 . 5 法国 1 . 5 . 1 基本情况 法国天然气资源贫乏 , 几乎完全依赖进口管道气 和 LNG 。 2008 年天然气消费量为 442 10 8 m 3 , 天然 气进口量为 492 . 5 10 8 m 3 , 其中管道气和 LNG 分别 为 366 . 6 10 8 m 3 和 125 . 9 10 8 m 3 。 天然气储备以生产储备为主 , 主要目的是应对季 节调峰和紧急事件 , 以保障安全稳定供气 。 法国政府 在 20 世纪 70 年代就提出了战略储备的概念 , 按照欧 盟的要求存储天然气进口量的 10% 作为战略储备 , 但 在具体运作层面则没有将战略储备与调峰储备作明确 区分 。 1 . 5 . 2 储备方式和储备规模 法国第 1 座储气库于 1956 年开建 , 1965 年投入 运营 。 天然气储备方式以地下储气库为主 、LNG 储备 为辅 。 尚未将现有气田作为战略储备 。 2008 年法国共有 12 座地下储气库 , 为目前欧洲 地下储气库最多的国家 , 工作气量为122 . 55 10 8 m 3 , 占当年消费气量的 27 . 7% , 相当于 100 d 的消费量 。 地下储气库类型包括含水层和盐穴 , 数量分别为 9 座 和 3 座 , 工作气量分别为 112 . 50 10 8 m 3 和 10 . 05 10 8 m 3 [4] 。 主要地下储气库类型为含水层 。 以地面储罐储备 LNG , 2007 年有 LNG 接收站 2 个 , 储气规模达到 36 10 4 m 3 。 1 . 5 . 3 储备体制 、 机制和法制 法国天然气储备由公司来经营 , 储备资金也由相 关公司筹措 , 按照欧盟要求把天然气进口量的 10% 作 为战略储备的资金也由公司自己负担 。 目前地下储气 库主要由法国天然气公司和道达尔公司管理和经营 。 1 . 6 西班牙 1 . 6 . 1 基本情况 西班牙天然气资源贫乏 , 几乎完全依赖进口 。 2008 年天然气消费量为 390 10 8 m 3 , 天然气进口量 为 396 10 8 m 3 , 其中管道气和 LNG 分别为 108 . 7 10 8 m 3 和 287 . 3 10 8 m 3 。 天然气储备以生产储备为 主 , 主要目的是应对季节调峰和紧急事件 , 以保障安全 稳定供气 。 1 . 6 . 2 储备方式和储备规模 西班牙第 1 座地下储气库于 1956 年开建 , 1965 年投入运营 。 天然气储备方式以 LNG 储备为主 , 地 下储气库为辅 , 尚未将现有气田作为战略储备 。 2008 年共有 3 座地下储气库 、 5 个调峰站 、 1 个再液化厂 , 工 作气量分别为 27 . 75 10 8 m 3 、 11 . 9 10 8 m 3 和 1 . 75 10 8 m 3 。 总工作气量为 41 . 4 10 8 m 3 , 占当年消费 气量的 10 . 6% , 相当于 39 d 的消费量 。 地下储气库类型全部为枯竭油气藏 , 在地面以 LNG 调峰站和气化厂储备 LNG , 工作气量分别为 27 . 75 10 8 m 3 和 13 . 65 10 8 m 3 。 1 . 6 . 3 储备体制 、 机制和法制 天然气供应实行政府部分监管 。 政府确定管输费 和天然气配送价格 , 天然气供应价格原则上由市场来 调节 , 目前国内天然气由政府定价 。 天然气运输领域 由少数几家大公司控制 。 如西班牙 Enagas 公司 , 仍是 其国内处于垄断地位的大公司 , 控制着本国绝大部分 天然气运输业务 。 西班牙石油天然气领域的立法主要有 1998 年的 枟烃法枠 ; 1976 年的枟石油天然气的勘查与勘探条例枠 ; 2001 年的枟天然气设施第三方准入条例枠 ; 2002 年的 枟配送 、 贸易 、 供应和授权程序条例枠 。 1 . 7 意大利 1 . 7 . 1 基本情况 意大利天然气资源贫乏 , 几乎完全依赖进口 。 2008 年生产和消费天然气量分别为 84 10 8 m 3 和 777 10 8 m 3 。 天然气进口量为 768 . 7 10 8 m 3 , 其中管道气和 LNG 分别为 753 . 1 10 8 m 3 和 15 . 6 10 8 m 3 。 天然气储备以生产储备为主 , 主要目的是应对季 节调峰和紧急事件 , 以保障安全稳定供气 。 同时正在 考虑类似石油的天然气战略储备 , 以应对因战争等造 成的海外天然气供应中断 。 3第 30 卷第 8 期 集 输 工 程 1 . 7 . 2 储备方式和储备规模 天然气储备方式以地下储气库为主 , LNG 储备为 辅。 近几年也在研究将现有气田转为储气库的可能性 。 1964 年 , 意大利在 Cortemaggiore 建成了第 1 座 地下储气库 。 2008 年共有 9 座地下储气库 , 地下储气 库类型为枯竭油气藏 , 工作气量为143 . 35 10 8 m 3 , 占 当年消费气量的 18 . 4% , 相当于 67 d 的消费量 。 1 . 7 . 3 储备体制 、 机制和法制 意大利天然气储备管理体制包括 2 个层面 。 政府 工业部和能源监管机构管理天然气储备 , 石油天然气 公司负责天然气储备设施的具体运营 。 意大利在天然气储气库建设方面颁有专门法规 , 如 1974 年“关于天然气在气田储存”的 170 号法律 、 1975 年的“关于天然气气田储存许可的基本立法”法 令及“关于实施欧盟 98/30/EC 指令”的 164 号法令 。 1 . 8 德国 1 . 8 . 1 基本情况 德国天然气资源贫乏 , 几乎完全依赖进口 。 2008 年生产和消费天然气量分别为 130 10 8 m 3 和 820 10 8 m 3 , 进口管道气为 871 10 8 m 3 。 天然气储备以生产储备为主 , 主要目的是应对季 节调峰和紧急事件 , 以保障安全稳定供气 。 1 . 8 . 2 储备方式和储备规模 天然气储备方式以地下储气库为主 。 2008 年共 有 45 座地下储气库和 1 个 LNG 调峰站 , 总工作气量 为 195 . 95 10 8 m 3 , 占当年消费气量的 23 . 9% , 相当 于 87 d 的消费量 。 地下储气库类型包括枯竭油气藏 、 含水层和盐穴 , 数量分别为 14 座 、9 座和 22 座 ,工作气量分别为 111 . 78 10 8 m 3 、14 . 15 10 8 m 3 和 69 . 88 10 8 m 3 。 主要储气库类型为枯竭油气藏和盐穴 。 LNG 储备有地面调峰站 1 个 , 储气规模达到0 . 14 10 8 m 3 。 1 . 9 日本 1 . 9 . 1 基本情况 日本国内没有天然气资源 , 天然气消费完全依赖 进口 LNG 。 2008 年消费天然气量为 987 10 8 m 3 , LNG 进口量为 921 . 3 10 8 m 3 。 天然气储备中生产储备和战略储备并重 。 主要目 的是应对季节调峰和紧急事件 , 以保障安全稳定供气 , 应对因战争等造成的海外天然气供应中断 。 1 . 9 . 2 储备方式和储备规模 依托 LNG 接收站的储罐储备天然气 。 日本共有 26 个 LNG 接收站 [5] , 总罐容为 145 . 5 10 4 m 3 , 年送 气能力为 2 380 10 8 m 3 。 其天然气消费完全依赖 LNG 进口 。 日本设立了专门的“日本天然气储备公司” , 从事 国家天然气储备基地的建设和管理 , 日本现有 5 个 LNG 战略储备基地 , 神栖 、 福岛 、七尾 3 个 LNG 储备 库已投入运行 , LNG 储存能力为 65 10 4 t , 仓敷 、波 方 2 个 LNG 储备库(大型水下岩洞储备库)正在建设 中 , LNG 储存能力分别是 45 10 4 t 和 40 10 4 t 。 1 . 9 . 3 储备体制 、 机制和法制 天然气储备由国家和民间企业分别承担 , 储备资 金由国家财政支付承担 30 d 的天然气储备 , 民间企业 承担 50 d 的天然气储备 。 民间承担部分已达到 50 d 要求 , 国家储备计划到 2010 年之前完成 。 日本是世界 上唯一颁布有枟天然气储备法枠的国家 。 1 . 10 韩国 1 . 10 . 1 基本情况 韩国国内没有天然气资源 , 天然气消费完全依赖 进口 LNG 。 2008 年消费天然气量为 397 10 8 m 3 , LNG 进口量为 365 . 5 10 8 m 3 。 天然气储备以生产储备为主 , 主要是应对季节调 峰和紧急事件 , 以保障安全稳定供气 。 1 . 10 . 2 储备方式和储备规模 依托 LNG 接收站的储罐储备天然气 。 2007 年共 有 4 个 LNG 接收站 , 总罐容为 44 . 8 10 4 m 3 , 年送气 能力为 804 10 8 m 3 。 2 国外天然气储备经验及其启示 2 . 1 国外天然气储备经验 1)天然气储备已经成为天然气消费国家保障安全 稳定供气的必要手段 。 尽管美 、 俄 、 加 、 英 、 法 、西 、意 、 德 、 日 、 韩 10 个国家的天然气消费对外依存度不同 , 但 都在努力建立并扩大以调峰为主的生产储备 , 并逐步 建立以国家为主体的战略储备 , 以应对战争期间可能 的天然气供应短缺 。 2)天然气储备可以采取多种形式 , 主要有地下储 气库 、 气田储备和 LNG 储备 , 不同国家根据资源和消 费状况分别选择了不同的储备方式 , 形成了不同的天 然气储备系统 [6] 。 地下储气库容量大 , 相对安全 , 有条 件的国家已经并在不断扩大地下储气库的规模 ; 依据 本国具体地质条件和天然气需求情况可选择枯竭油气 藏 、 含水层和盐穴 3 种不同的地下储气库类型 。 LNG 的储备和使用相对比较昂贵 , 但对经济发达 、 人口密集 而又缺乏管道气来源的国家或地区 , LNG 则成为天然 气储备的必需品 。 4 天 然 气 工 业 2010 年 8 月 3)在天然气储备规模方面 , 对外依存度高 、 年消费 量或进口量较大国家的天然气储备规模相对较大 , 天 然气储备的天数也较长 。 天然气资源贫乏国家 , 更重 视天然气储备 。 天然气的进口量越大 , 天然气供应中 断的影响也将越大 , 为了应对天然气供应中断风险 , 配 套建设的天然气储备量也越大 。 欧洲大陆国家法国 、 西班牙 、 意大利 、 德国国内天然气资源贫乏 , 几乎完全 依赖进口 。 法国 、 意大利 、 德国的天然气消费和储备主 要通过欧洲大陆管网进口管道气 , 并将 LNG 进口作 为补充 。 而西班牙则以 LNG 为主 , 天然气为辅 。 这 4 个国家天然气储备规模分别相当于 100 d 、 39 d 、 67 d 、 87 d 的天然气消费量 。 4)尽管各国天然气储备的体制机制有所不同 , 但 生产储备均以公司运营为主 , 战略储备以国家为主 。 在生产储备中 , 各国政府介入程度不同 大部分国家的 储气设施运营均由 1 ~ 2 家公司负责 , 只有美国实现了 天然气供应高度商业化 , 以市场机制进行天然气储备 、 输送和供应 。 5)在天然气储备法制方面 , 日本是世界上唯一颁 布有枟天然气储备法枠的国家 ,其他各国虽然没有专门 的天然气储备法 , 但都不同程度地针对天然气储气库 建设和管理进行了立法 。 2 . 2 对我国的启示 目前 , 我国的天然气管网已经初步形成 , 东南沿海 的 LNG 接收站也已经初具规模 , 天然气消费量不断 攀升 , 天然气稳定供应的风险也不断加大 , 建立与我们 的消费市场相配套的天然气储备已经成为必需 。 同 时 , 我国已经成为天然气进口国 , 随着进口天然气规模 的不断增加和对外依存度的不断增高 , 进口天然气的 稳定供应对国内天然气安全平稳运行的影响也将越来 越大 , 从国家的长远发展和国家安全稳定考虑 , 也应尽 早建立国家的天然气战略储备 。 参 考 文 献 [1] Energy Ination Administration .Underground natural gas storage capacity[EB/OL] . [2010‐06‐23] .http ∥ ton‐ to . eia . doe . gov/dnav/ng/ng_stor_sum_dcu_nus_m . htm . [2] US Energy Ination Administration .Underground nat‐ ural gas storage by all operators [EB/OL] . [2010‐06‐23] . http ∥ www . eia . doe . gov . [3] BP . BP statistical review of world energy 2009[EB/OL] . [2009‐09‐16] . http ∥ www . bp . com . [4] Gas Infrastructure Europe .Gas storage map‐version june 2009 LNG map‐‐version october 2009[EB/OL] . [2010‐ 03‐26] . http ∥ www . gie . eu . [5] Global LNG Info .World’s LNG liquefaction plants and re‐ gasification terminal [EB/OL ] .[2010‐03‐26 ] .http ∥ www . globallnginfo . com . [6] 阳小平 , 陈俊 . 板 814 断块改建地下储气库的可行性[J] . 天 然气工业 , 2008 , 28(4) 99‐101 . (修改回稿日期 2010‐06‐18 编辑 何 明) 5第 30 卷第 8 期 集 输 工 程