“十五”期間北京市天然氣發(fā)展規(guī)劃及實施措施
摘要：本文是“十五”期間北京市天然氣發(fā)展的規(guī)劃的簡介，文中簡述了北京市天然氣的供氣現狀及天然氣發(fā)展過程中存在的問題，重點闡述了北京市天然氣用氣量的預測及分配、“十五”期間北京市市區(qū)天然氣管網的布置及儲氣調峰及實施措施等問題。
改革開放以來，北京市城市規(guī)模不斷擴大，城市建設及經濟建設迅速發(fā)展，人民生活水平大幅度提高。但是由于環(huán)境治理跟不上發(fā)展速度，造成能源、交通供需矛盾日趨尖銳，城市環(huán)境惡化。
要改善北京市的大氣環(huán)境，根本措施是要改變燃料結構，積極發(fā)展氣體燃料。天然氣是優(yōu)質高效能源，污染物排放少，由于用管道輸送減少了城市運送燃料、灰渣的車輛，同時也減少了因車輛過多增加的氮氧化物排放量、噪音等污染。
2000年3月，北京市計劃委員會批復了北京市燃氣集團有限責任公司呈報的《北京市引進陜甘寧天然氣市內擴建工程項目建議書》，對2002年以前北京市天然氣擴建工程內容作了明確規(guī)定。在北京市燃氣集團有限責任公司的組織領導下，由北京市煤氣熱力工程設計院和北京市城市規(guī)劃設計研究院負責，北京市環(huán)境保護科學研究院等單位參加，著手編制了《2002年及“十五”期間北京市天然氣發(fā)展規(guī)劃》。對用氣負荷、輸配氣管網、接收站、調壓站等工程內容及建設必要性，工程投資及財務分析，相應的環(huán)境效益和社會效益等做了重點論述及分析。
1天然氣供應現狀
北京市燃氣事業(yè)經過近40年的發(fā)展，北京市已經形成完整的“三氣”(人工煤氣、天然氣、液化石油氣)輸配、供應管理系統(tǒng)。截止1999年底，使用“三氣”的居民用戶為265萬戶，城、近郊區(qū)居民氣化普及率94％以上。兩類管道氣(人工煤氣、天然氣)的管網總長度為4413公里。
1.1天然氣氣源
北京市的天然氣目前由華北油田和陜甘寧長慶氣田兩家供應。
從1987年底開始，華北油田天然氣經東線和南線兩條輸氣管線分別輸送到北京市的東郊門站和潘家廟門站。目前華北油田平均日供氣能力41萬立方米。最大日供氣80萬立方米。1997年9月陜甘寧長慶氣田開始向北京市供應天然氣，成為北京市第二個天然氣氣源。
截止到1999年底，天然氣購入量75833萬立方米。銷售量64833萬立方米。
1.2天然氣輸配設施
到1999年底，市內天然氣管道總長3277公里，其中超高壓和高壓管道211公里，中壓管道752公里，低壓管道2314公里。管網壓力級制為四級，超高壓(1.6—2.5MPa)，高壓(1.0MPa)，中壓(0.2—0.4MPa，目前為0.1MPa)，低壓(5000Pa，目前為3000Pa)。超高壓管道管徑為DN700，高壓和中壓管道管徑為DN200—500。
現有天然氣調壓站319座，其中高中壓21座，中低壓298座。儲罐站兩座，總儲氣能力20萬立方米。其中東郊罐站有罐容5000立方米球罐4個，儲氣能力10萬立方米。北郊儲罐站有罐容1萬立方米球罐2個，儲氣能力10萬立方米。
1.3天然氣用戶
到1999年底，使用天然氣的居民用戶1042786戶;年末居民家庭使用天然氣量為17850萬立方米，占天然氣年銷售量27.5％。
1999年天然氣各類用戶用氣比例為：工業(yè)用戶5.8％，民用戶94.2％，其中居民生活27.5％，公共建筑23.6％，采暖及制冷43.1％。
2天然氣發(fā)展過程中存在的問題
2.1管網供氣可靠性亟待提高
(1)冬夏季負荷差增大，現有輸配系統(tǒng)難以承受。根據發(fā)展計劃，預計北京市的采暖用氣量將占年用氣量的50％以上，這將大大增加冬夏季負荷差。1999年天然氣年供應量為7.6億立方米時，采暖用氣量占年用氣量的43.1％，最高日用氣量613萬立方米，采暖用氣量占日用氣量30％以上。由于采暖季用氣負荷的加大，給輸配管網造成了極大的壓力，管網輸配能力不足的矛盾突出。長輸管線需要建設中間加壓站，建設調節(jié)季峰的地下儲氣庫，市內管網和各級調壓站則急需擴建或升壓改造。
(2)長輸管線單線供氣，安全供氣保障程度低。北京市的供氣主要由陜京天然氣管線單線供應，一旦該管線出現事故。華北油田最高只能供應北京天然氣100萬立方米／日，遠遠不能滿足北京市的用氣需求。為了保證安全供氣，一方面要建設第二條陜京天然氣管線，另一方面則要考慮建設應急氣源。
2.2急需制定發(fā)展用戶的相關政策
按目前的陜甘寧天然氣供應北京市規(guī)劃，到2000年年供氣10億立方米，2002年年供氣18億立方米。如何銷售這么多氣量，除了大量建設、改造城市輸配設施外，最重要的就是大力發(fā)展用戶。特別是必須發(fā)展大型公福用戶、常年負荷的工業(yè)用戶。但在目前的用戶發(fā)展過程中，燃氣價格和投資問題已成為重要的制約因素。
目前的價格及收費政策是居民用氣價格最低(1.4元／立方米)，工業(yè)，公福用氣價格高(1.8—3.0元／立方米)，而且還要根據用氣量收取氣源費(1200元／立方米)。目前的收費和價格政策不僅加大了用戶工程投資和運行費用，使用戶難以承擔，而且無形中限制了大用戶的發(fā)展。這種政策也是造成民用、工業(yè)用氣比例失調、工業(yè)用氣量減少的原因之一。長此下去不僅會造成輸配、調度的困難，降低輸配系統(tǒng)利用率，給安全運行帶來影響，而且為了調節(jié)城市用氣不均衡還需擴大儲氣設施，加大了供氣的投資和運行成本。
2.3投資和產權問題
目前燃氣的管線投資大體上有三種：政府撥款、公司自籌及用戶集資。由于在燃氣管線投資上，長期存在責任不明，產權不分的弊病，致使投資者不清楚偌大的投資所帶來的具體的經濟效益。因此，除市政府必須撥款外，企業(yè)和用戶對管線投資缺乏積極性。
3天然氣用氣量預測及用氣量分配
3.1供氣原則
(1)居民炊事燃氣化。有條件的居民用戶全部使用管道氣，管道暫時達不到的居民用戶使用液化石油氣。
(2)大型公共建筑、涉外飯店和小區(qū)配套公共服務設施(包括茶爐、大灶)全部使用管道氣。管道暫時達不到的用戶(包括臨時建筑、餐飲攤點等)使用液化石油氣。
(3)根據工業(yè)生產的要求和城市供氣調峰的需要，供應部分工業(yè)生產用氣。特別對全年用氣負荷穩(wěn)定的大型工業(yè)用戶，給予價格優(yōu)惠，盡量創(chuàng)造條件，鼓勵使用城市燃氣。
(4)市區(qū)內推廣使用燃氣采暖。范圍包括各類新建建筑、劃定的無燃煤區(qū)內(包括第一批40片無燃煤區(qū)、第二批無燃煤區(qū))的燃煤鍋爐改用燃氣，以及部分大型燃煤供熱廠和集中鍋爐房改用燃氣。
(5)為提高燃氣使用效率、平衡季節(jié)差，適當發(fā)展一些天然氣熱電廠。
(6)發(fā)展天然氣汽車，加速推廣天然氣汽車的改裝和生產，提高天然氣汽車的技術和管理水平。
3.2天然氣購入量
2000年 10億立方米／年
2001年 14億立方米／年
2002年 18億立方米／年
2005年 33—40億立方米／年(若申奧成功，2005年預計50億立方米／年)
3.3供氣范圍
按照《北京市區(qū)燃氣供應規(guī)劃》的要求，市區(qū)內新增天然氣供氣范圍應沿前三門大街向南擴展，根據實際負荷情況和管網結構情況測算，到2002年市區(qū)內供氣范圍至少要擴展到南三環(huán)路附近。具體范圍為：市中心區(qū)(西起石景山區(qū)、東到東三環(huán)，南起南苑、北至清河)和清河、北苑、酒仙橋、東壩、定福莊、南苑、豐臺、西苑等邊緣集團以及亦莊開發(fā)區(qū)、回龍觀開發(fā)區(qū)、海淀山后等地區(qū)。同時還將向通州、黃村、良鄉(xiāng)、順義、沙河等衛(wèi)星城供氣。
3.4天然氣發(fā)展規(guī)劃設想
根據有關部門編制的《北京市近期和中長期能源結構調整規(guī)劃》，預計2010年全市天然氣總消費量60億立方米／年(不包括燕化用氣量)。終端天然氣消費量不含發(fā)電、供熱廠、車用等，約為27億立方米。其它天然氣用量屬于加工轉換投入量，車用氣屬于替代油品用量。
為實現《北京市近期和中長期能源結構調整規(guī)劃》提出的目標，滿足北京市建設的發(fā)展及控制大氣污染、改善首都環(huán)境的迫切需要，在2000—2010年期間，北京將進一步加大引進天然氣的力度。引進的天然氣除滿足發(fā)展居民生活、工業(yè)、公福用氣外。將主要用于改變以燃煤為主的燃料消費結構。替代采暖用煤，加快實施無燃煤區(qū)，并發(fā)展一定量天然氣汽車，發(fā)展熱電聯(lián)產，從而控制大氣污染，改善首都的大氣質量。
4市區(qū)輸配管網
4.1 2002年市區(qū)輸配管網
按照預測的負荷構成計算，到2002年最高日供氣量將達到1578萬立方米／日，全網最大小時流量95萬立方米／時。屆時，天然氣將從三個方向進入北京市區(qū)輸配管網。陜甘寧天然氣進京長輸管線進行首站及中間站加壓后，使衙門口門站日供氣能力達到800萬立方米；新建地下儲氣庫(市區(qū)東南大張蛇氣庫)供氣能力達到700萬立方米華北油田(潘家廟門站)日供氣能力為80萬立方米。
市區(qū)需要配套建設的輸配管網設施主要包括：新建次渠天然氣接收站、衙門口接收站改造、新建j座超高壓調壓站、2座高中壓調壓站、新建超高壓、高壓管道50.5公里、中壓干管128.8公里、監(jiān)控系統(tǒng)及生產配套設施等。
4.2 2005年市區(qū)輸配管網
按照2005年供氣40億立方米／年的設想。城市環(huán)網的進氣點將由目前的三個(衙門口、潘家廟、東郊)擴大為六個(衙門口、潘家廟、東郊、次渠、清河、通縣)。根據《“九五”期間北京市區(qū)燃氣供應調整規(guī)劃及2010年遠景規(guī)劃》，當天然氣供應量達到30億立方米／年以上時，需要建成超高壓管網(沿公路一環(huán))，與超高壓環(huán)網相配套的超高壓站至少需要增設：潘家廟、南苑、亦莊等10個站。改造現存人工煤氣高壓環(huán)網(三環(huán)路)為天然氣高壓網(1.0MPa)，使市區(qū)的四級管網輸配系統(tǒng)更加完善。
管網運行壓力為超高壓管網1.6—2.5MPa，高壓管網1.0MPa，中壓管網0.2—0.4MPa。
5儲氣與調峰
5.1季調峰
經儲氣方式比較，推薦氣源調節(jié)+地下儲氣庫調峰為近期北京市的季節(jié)調峰方案。
目前，中國石油天然氣集團公司正在天津大港大張蛇建設地下儲氣庫，這是國內第一座用于城市調峰的大型地下儲氣庫。大張坨地下儲氣庫建成后可保證日均調峰氣量500萬立方米，根據推薦的調峰方案計算結果，能滿足北京市2000年、2001年季節(jié)調峰的需求，但是，到2002年季節(jié)調峰量不足，還應盡快研究擴大其調峰能力。
2005年用氣量為40億立方米時，所需季節(jié)調峰量約為12.64乙立方米。
建地下儲氣庫的方案是目前最可行的方案，但是考慮到北京作為首都的特殊地位，并且北京周邊地區(qū)的地質狀況建設地下儲氣庫的難度和風險都比較大，因此也不能排除其他調峰手段，如建調峰氣源(液化天然氣、輕油裂解等等)、燃氣熱電廠采用雙燃料系統(tǒng)(即冬季燒油、春夏秋季燒天然氣)等措施解決季節(jié)調峰問題。
5.2日調峰
如果季節(jié)調峰按“氣源十地下儲氣庫”方案實施，按采暖用氣量中40％為集中供熱，60％為分散供熱(對于分散供熱方式，按不利的極端情況考慮)，根據高月高日小時用氣量不均勻系數，計算2000—2002年日調峰量分別為92.8萬立方米、115.26萬立方米、165.06萬立方米。根據目前情況，2000年市內日調峰設施總儲氣容積可達到140萬立方米(長輸管線70萬立方米。東郊10萬立方米。北郊20萬立方米，小屯20萬立方米，南湖渠20萬立方米)。另外，市內高壓輸氣管網可承擔一部分日調峰量，可以滿足2000年和2001年調節(jié)日用氣不均勻性的需要。2002年若以分散供熱為主，即占60％，則現有日調峰設施不能夠滿足要求，需增建新的日調峰儲氣設施。
根據各類用戶高月高日小時用氣變化情況。2005年所需日調峰量為348萬立方米。
采取建高壓球罐、調峰氣源廠、發(fā)展緩沖用戶等措施滿足日調峰需求。
6天然氣輸配調度網自動化系統(tǒng)
北京市引進陜甘寧天然氣市內工程中的天然氣輸配管網遠程管理系統(tǒng)(簡稱SCADA系統(tǒng))，目前正在實施過程中。該系統(tǒng)完成后，將實現遙測、遙控、遙調、遠程報警、遠程流量計量等功能，同時，還具有與北京天然氣集輸公司(陜甘寧)中心調度室、天然氣集輸公司(華北油田)中心調度室、地下儲氣庫和上級機關的通訊能力。
7結論和規(guī)劃實施措施
7.1結論
實現2002年規(guī)劃，輸配系統(tǒng)建設工程包括：新建次渠天然氣接收站、衙門口接收站改造、新建3座超高壓調壓站、2座高中壓調壓站、新建超高壓、高壓管道50.5公里、中壓干管128.8公里、監(jiān)控系統(tǒng)及生產配套設施。
實現2005年規(guī)劃，輸配系統(tǒng)建設工程包括：新建天然氣接收站三座，建設市區(qū)東部及南部超高壓管道，超高壓調壓站10座，將原人工煤氣三環(huán)高壓線改造為天然氣高壓管網，改造其上的人工煤氣調壓站為天然氣高中壓調壓站。為發(fā)展負荷的需要，還要配套建設一批高中壓調壓站和相應的高中壓管線，監(jiān)控系統(tǒng)及生產配套設施。
工程完工后，公路一環(huán)超高壓管網成環(huán)，輸氣能力大大增強，也為今后北京市接收新氣源供氣創(chuàng)造了條件。華北油田和陜甘寧氣田天然氣由六個方向向北京市進氣，使氣量分配均衡，有利于輸配管網的調度運行。
7.2規(guī)劃實施措施及建議
(1)盡快落實向北京供氣的新氣源。確保2005年購入量達到40億立方米／年根據目前的工作進展，增加向北京的天然氣供應量，可有多種選擇方案，如修建陜甘寧—北京的第二條管線，引進俄羅斯天然氣、引進液化天然氣等。
(2)加大環(huán)保力度，制定限制燃煤、鼓勵用氣的優(yōu)惠政策繼續(xù)落實“在市區(qū)內新建、擴建、改建的工程項目，一律不準燒煤，必須使用天然氣、人工煤氣、液化石油氣等清潔燃料”的措施，并制定相應的配套措施。例如，征收燃煤排污治理費。做為發(fā)展燃氣的專項資金，減免四源費等。
(3)解決建設資金問題要完成“十五”期間燃氣基礎設施建設需要巨的建設資金，據初步估算城市內，(包括到用戶)的資，每利用一立方米天然氣需4—8元。政府、企業(yè)用戶應統(tǒng)籌解決
(4)合理確定氣價，推進城市燃氣價格的改革根據用戶用氣規(guī)模、性質、城市調峰需要，制定不同氣價，并協(xié)調相關能源(煤、電、油)價格。同時，加強企業(yè)管理、降低輸配成本和爭取優(yōu)惠政策，盡可能加大國家投資比重，對天然氣的建設和經營是十分重要的。
(5)加快建設地下儲氣庫，解決季節(jié)調峰問題在北京市區(qū)繼續(xù)尋找儲氣構造，對目前將要投產的天津大港大張蛇地下儲氣庫，應盡快提高技術管理水平，保證2000年采暖期日供氣500萬立方米，并爭取近期內達到儲氣6億立方米的能力，以保證北京市調峰和安全供氣的需要。
(6)確保市區(qū)輸配系統(tǒng)重點工程建設和管網改造2000—2005年完成輸配系統(tǒng)的重點工程的建設：①市區(qū)外圍(公路一環(huán))2.5MPa超高壓管網；②改造三環(huán)人工煤氣管網和相應的高中壓調壓站；③市區(qū)老管網升壓改造；④二環(huán)路以內中壓管網的建設。
(7)研究居民燃氣采暖方式問題建議盡快發(fā)展一些不同采暖方式的示范區(qū)，編制相應的設計、施工、驗收、管理技術規(guī)定。為今后發(fā)展經濟、實用的居民燃氣采暖打下基礎。
(8)開展燃氣熱電廠(試點)的建設在市區(qū)適當發(fā)展用燃氣發(fā)電、供熱制冷的聯(lián)合供能方式，對節(jié)約能源、調節(jié)燃氣的峰谷差都是十分有利的。建議開展試點工程建設，盡快取得經驗。
(9)做好燃氣開發(fā)利用的協(xié)調工作為保證燃氣市場的健康發(fā)展。尤其在項目啟動階段，城市要充分做好各種用戶的市場調查和技術準備，做到同步規(guī)劃、同步建設。
(10)隨著天然氣的大量引進，人工煤氣應逐步退出市區(qū)燃氣系統(tǒng)。
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