抓住机遇发挥优势 加快LNG的推广应用中油华能科技发展公司 程 宗 明一、 加快发展天然气势在必行1、 以气代油符合能源发展的自然规律目前世界上能源种类繁多，但从其结构上来看，一次能源的主体，仍以矿物能源煤、油、气为代表。回顾人类几千年来开发利用燃料的历史，不难发现有一个客观规律：即最早是开始利用以煤炭为主的固体燃料，接着是以石油为主的液体燃料，最后是以天然气为主的气体燃料。在天然气用完了以后，主要用水中的氢气。尽管以上三种能源在不同阶段有承上启下的交叉，但发展的大趋势不会变。淡水中的氢、海水中的氢和放射物质以及可再生能源，包括水能、太阳能、风能、潮汐能、地热、生物质能等，是人类取之不尽、用之不竭的能源，完全可以保证人类生存的需要，另一方面，从上述矿物能源的组份上来分析，其中也有一个规律：即虽然它们都属于碳氢化合物，但碳氢比是在不断变换的，如煤的组份全部是C，石油是C多H少，天然气H多C少，氢气则是由2个H原子组成。这个规律是煤油气相态变化规律相对应的。再从我们日常的交能工具火车、汽车的烯料变化来看，也是先烧煤炭，再烧油，最后烧气。现在烧气的双燃料、单燃料汽车正在世界60多个国家和地区推广应用，这是能源历史发展的必然结果，实际上氢能的开发利用，近些年来许多欧美国家早已起动。值得可喜的是，我国近年业对氢燃料的研发也加大了力度，加快了速度，取得了不少技术上的重要突破。美国新闻周刊9月6日登载了一篇中国氢动力汽车市场广阔的报导：从2002年开始，上海同济大学组织了20名博士科学家和200多名大学生，潜心研制氢燃料汽车，决心要成为世界氢动力的先导。北京清华大学也创建了一个科技公司，计划在2010年开始生产氢燃料电池大客车推向市场。北京、上海准备明年建氢气汽车加气站，率先把全国清洁燃料汽车推向一个新阶段。正如有专家预期的那样：21世纪必将是天然气的世纪。2、加大燃气比重改善以煤为主的能源结构据国际能源署的预测，到2010年，在世界一次能源结构中，石油将占40%，天然气将占26%，煤将占22%，核电、水电将占12%。截止1996年，世界天然气已探明可采储量150万亿立方米，其剩余储量已超过了石油。据最近有关部门公布的资料，天然气在全球能源消费中的比例为24.3%，我国还不到3%，煤为29.2%，我国为75%，石油为37.2%。我国为17.5%。我国每年大约要烧掉10亿吨煤，而烧煤越多污染越严重，全国平均降水的PH值低于5.6，大面积下酸雨对环境污染非常严重。烧煤越多，火车、汽车的运量越大，夏季用电高峰时，缺煤就造成缺电，直接影响人民生产生活。同时我国石油缺口也很大，今后供需矛盾更加突出。据有关专家预测：若按目前的开采水平，我国的石油资源将在2030年左右基本耗尽。要保证国民经济的持续协调发展，除了努力增产节约用油外，仍将大量进口原油。据有关部门统计，我国经济上个世纪九十代以来，年平均增长率为9.79%，而与此同时的十年内，原油进口增加了7倍，去年达9100多万吨，今年将超过1.2亿吨，储存量达40%以上。今年我国成品油的消耗量约为3.08亿吨，国内原油加工量为2.7亿吨，缺口部份还得进口，使我国已成为世界消费石油最多的第二个国家。汽车是我国成品油消耗的主要设备，每年消耗汽、柴油分别占我国耗油量的80%和20%左右，而且汽车每年还以10%的速度增长，目前全国保有量已达2400多万辆，预计2010年将超过2700万辆。其它交通、运输、发电、化工等方面的用油也与日俱增。要解决这样大量的石油进口，尽量采取多方位、多渠道、多品种的办法进行，但要花费大量来之不易的外汇，而且不论从俄罗斯、中亚、中东、非洲一些国家进口，各方面的难度都是非常之大，因为要经过许多国家的陆地和海洋进行长距离运输，安全上受制于人的因素很多。尤其是全球经济增长较快，更加剧了石油的争夺，以致不惜为石油而开战。据专家们推测：目前世界石油的蕴藏量，已经消耗过半，按2002年世界日消耗量6500万桶计算，世界上的石油到2050年将消耗殆尽。所以，我国石油储量有限，自给不足，过去储备又少，要解决能源结构不合理的状况，必须大力开发和进口天然气，实施以气代油的战略来解决。2、 利用国内外两种气源缓解石油缺口我国过去天然气勘探开发速度慢，现在后备资源比较丰富，发展潜力还很大。现有的天然气预测资源量为38万亿立方米，采出程度还很低；另有煤层气3035亿立方米；刚开始进行勘探开发工作；还有大量的天然气水含物需要进行勘探。从我国天然气的分布状况来看，气源主要在西部，而天然气的广大市场却在经济发达的东南部，因此决定以“西气东输”改变“北煤南运”的不利局面，同时实现“川气出川”、“海气上岸”铺沿海管线，尽量扩大输气管网的覆盖面，但是短期内仍有不少地区供不上气，因为如果供气量不大，管线很长，经济效益差，最好是在沿海城市进口LNG加以解决。由于世界石油缺口大、供应紧张、油价高居不大，使世界天然气探索储量产量增长很快，已从1970年的39万亿立方米，增加到目前的155万亿立方米，最少可供开采170年。为了解决远洋和边远地区新开发天然气的长距离运输问题，将天然气液化，利用LNG船运的方式，已成为目前运送天然气的一条便捷途径。到2001年全球天然气贸易量为554万亿立方米，其中LNG为1430亿立方米，占贸易总量的25.8%。出口LNG最多是印尼、阿尔及利亚、马来西亚、卡塔尔、文萊、澳大利亚、尼日利亚、阿曼等国；亚洲是LNG进口的主要地区，占贸易总量的75%，包括日本进口741亿立方米（占52%）、韩国218亿立方米（占15%）、台湾63亿立方米（4.4%）等。由于LNG市场进一步开拓，竞争加剧，贸易迅速扩展，LNG占整个天然气贸易量的比例，从1970年的6%猛增到2001年的25.8%，其间增长了4.3倍，平均每年增长7%以上，预计近几年将达10%左右。正如专家们指出的：LNG的开发成功，是天然气工业的一场革命，它将对天然气国际贸易产生重大影响。LNG工业的强劲发展，以及在国际贸易中的比例不断增长，为我国进口LNG提供了有利商机。按照计划安排，我国的珠江三角洲、长江三角洲和福建省近十年内每年将进口LNG1000多万吨，加上国内天然气的加快发展，将促进我国燃料结构有较大改善。二、 发挥LNG的优势积极进行推广应用LNG生产的主要工艺流程：是将含甲烷90%左右的天然气，经过深度净化处理，采用先进的制冷工艺技术，在常压-162的低温条件下，使气体转化成液体，其体积缩小625倍，使之成为用途广范的优质、高效、安全的清洁燃料。1、 LNG用作汽车燃料，比CNG和LPG开车性能更好。LNG的储存效率高，是CNG同容积气瓶的3倍；它的能量密度大，气液体积比为625：1；汽车行驶里程长加一次气，轻型车可跑300多公里，中型车可咆400多公里，重型车可跑500公里以上，是CNG汽车的2倍多；储存压力低，两者是0.5Mpa与20Mpa之比，因此更加安全可靠；建站工艺流程简短，占地面积小，不超过1000，比CNG站少2倍；站上无大型运输设备，需要的管理人员少，维护工作量小，运行成本低，站上“三少”噪音低，对周围环境污染少；储运方便，建站不受供气管网的限制；站址选择比较灵活；气质更加纯净，不含腐蚀性气体，设备使用寿命长；车载气瓶的蒸发气，可回收利用作车内空调，减少车上电能消耗；LNG长途装运方便，不论陆地、海上、车船都可运载，有利大面积规模化推广；可将液态LNG升温增压汽化后转变成CNG，对已装的CNG汽车加气，实现LNG加气站与CNG站合建（即成为LCNG），可作到一站两用，减少大量投资及管理费用。即使与优点比较明显的LPG相比，LNG在气质、气量、气价的稳定供应，汽车改装件的使用寿命，发动机的燃烧效果，尾气排放的污染程度，建站征地、运行费用以及维护管理等方面，LNG也都有过之而无不及的优势。尤其是在安全方面，更加明显。LPG的气体密度在2以上，比空气重一倍多，如有泄漏不易迅速扩散，在空气中聚集到一定程度，遇有明火立即发生强应爆炸，稍有泄漏，立即扩散，很难达到爆炸极限，同时泄漏出来的LNG汽化后使周围空气降温，不会立即达到燃点，引起燃烧爆炸。据美国萨特/安威宜应用技术公司的实验，LNG不论是液态或气态，都不会在一个没有封密的环境下发生爆炸。2、 LNG用作城市汽化调峰，比地面地下储气调峰有更多优势。主要表现在：储气效率高，调峰能力强。在常压下它由甲烷气体变成液体，其体积缩小625倍，大大提高了LNG的能量密度，增加了储存效率。它与井口采气压力6Mpa的地下储气库比，单位容积的储气比高出62.5倍。其次，按最大的调峰能力比较，LNG和地面金属储罐相比，两者都可根据城市的需要来设计罐的大小及数量，现在LNG储罐的单个容积一般在510万立方，最大的有10多万立方，储气压力一般为0.5Mpa；但一个地面球罐的容积一般为1000立方米，储气压力为1Mpa左右，再大了受金属材料性质的限制，两者相差10倍左右。地下储气库的容积35万立方，压力不超过当地静水压力的1.3倍，其有效利用率占35%40%，所以只能相当于五个LNG大型储罐；若与一套生产装置为年产200400万吨相比，地下储气库双又差了6倍之多。LNG装置在城郊选址容易，供气距离比较近。地下储气库一般要找到即将枯竭的储气藏或盐穴，这就受到地理位置、地质条件、路程远近、容量大小的影响等因素的制约，而且不是随处都能找到，如北京的地下储气库选在天津大港油田去了。LNG装置就近储气供气方便，没有地面地下大量设备管线铺设，比较安全可靠，调控灵活方便，而且供应的是纯净的天然气，这些也都是地下储气库所不能比拟的。3、LNG用作燃料发电，比烧煤发电社会经济效益要显著。现在北美、欧洲、亚洲的几十个国家都都竞相进口LNG，年消费量超过1亿多吨，主要是用来发电。普遍采用联合循环发电机组，即燃气轮机利用天然气作燃料，首先直接拖动发电机组发电，然后利用高温烟气进入“废热锅炉”产生过热蒸汽，进入蒸汽透平进行第二次发电，最后将排放出来的烟气与冷却水换热，进行工业民用采暖保温，实现能源的“梯级利用”，其热效率可达80%左右。它与采用烟道脱硫同等能力的燃煤电厂相比，每千瓦装机容量的建设费用节省50%左右，建厂工期缩短30%左右，、占地面积节约85%左右，电厂热效率高出25%左右，冷却水少用40%左右，发电成本节约15%左右，而且操作灵活，调控方便，特别是环境污染大大减少，最受各方面欢迎。由于上世纪八十年代以来，天然气的快速增长，带动了燃气发电技术发展，十年内世界用气发电增长了50%左右，其中俄罗斯天然气发电占40%，日本进口LNG发电占70%以上。正在广东深圳建设的我国第一座LNG接收端，主要由澳大利来供气，合同期25年，一期工程2005年投产，每年进口LNG300万吨，二期工程2008年投产，每年进口LNG500万吨，除部份用工业民用燃料外，大部份用作发电，将现有6座燃煤发电厂全部改烧LNG。另外，中海油公司与福建省合资建设我国第二座接怍终端，由BP公司的印尼油气田供LNG，计划2006年投产，每年供气250万吨。再就是浙江省宁波市也在考虑进口LNG，每年270万吨，用作新建改建的电厂作燃料之需。三、发展我国LNG产业条件成熟应加快起步1、LNG是发展天然气工业大有可为的新兴产业在计划经济的年代，我们石油行业长期习惯于粗放经营，在油气田的勘探开发和炼油工作中，许多油气田不同程度地存在着：重油轻气不要水、重高产轻低产、重连片轻边区块、重内地轻边远以及油气加工中重上游轻下游，和在企业生产管理方面重生产轻节能、轻环保、轻资源回收利用，再加上油气区建设中采取边勘探、边开发、边建设，试采时油进池、气放空，对一些边远井、零散井、低产井，当时按技术经济标准衡量不具备建站铺管线的条件，就长期被闲置没人过问，现在人们逐渐树立了科学发展观，思想认识提高了，工艺技术进步了，大量浅埋地下和放散天空的油气资源