赫曉東, 王 鶴, 高子舒, 楊宇栗, 武慧敏, 赫曉忠
(1.中石油昆侖燃?xì)庥邢薰緝?nèi)蒙古分公司,內(nèi)蒙古呼和浩特010000;2.內(nèi)蒙古河套學(xué)院生態(tài)與資源工程系,內(nèi)蒙古巴彥淖爾015000;3.內(nèi)蒙古華油天然氣有限責(zé)任公司,內(nèi)蒙古包頭014030;4.包頭華氣新能源開發(fā)有限責(zé)任公司,內(nèi)蒙古包頭014030;5.國(guó)家電力投資集團(tuán)山西鋁業(yè)有限公司,山西忻州034100)
內(nèi)蒙古天然氣資源儲(chǔ)量豐富,位于鄂爾多斯盆地的蘇里格氣田是我國(guó)的特大型氣田,探明儲(chǔ)量達(dá)1×1012m3[1]。另外,中石化鄂爾多斯盆地大牛地氣田和東勝氣田探明儲(chǔ)量為796×108m3[2]。
內(nèi)蒙古2017年天然氣產(chǎn)量約299.5×108m3,天然氣供應(yīng)商主要有中石油和中石化兩家企業(yè)。2017年中石油通過(guò)管輸為內(nèi)蒙古供應(yīng)天然氣57.3×108m3,氣源主要來(lái)自蘇里格長(zhǎng)慶油氣田,市場(chǎng)份額約占84%。中石化依托大牛地氣田和東勝氣田,2017年通過(guò)管輸為內(nèi)蒙古供應(yīng)天然氣約7×108m3,市場(chǎng)份額約占10%。煤制氣方面,內(nèi)蒙古年供應(yīng)量約4×108m3,市場(chǎng)份額約占6%。
從2010年到2017年期間,內(nèi)蒙古地區(qū)天然氣消費(fèi)量年均增長(zhǎng)比例約14%,年均增長(zhǎng)量約4×108m3。長(zhǎng)呼線、長(zhǎng)呼復(fù)線是自治區(qū)內(nèi)主要供氣管道,呼包鄂等地市是主要用氣區(qū)域。這一時(shí)期內(nèi)蒙古各行業(yè)蓬勃發(fā)展,天然氣需求慣性增長(zhǎng),特別是在成品油價(jià)格趨高的情況下,道路運(yùn)輸行業(yè)天然氣替代性強(qiáng),拉動(dòng)了CNG、LNG市場(chǎng)需求。2017年內(nèi)蒙古天然氣消費(fèi)總量為68.3×108m3,比2016年增加7.6×108m3。2017年內(nèi)蒙古天然氣消費(fèi)總量占總生產(chǎn)量的比例約22.8%。
內(nèi)蒙古自治區(qū)2017年天然氣總體消費(fèi)結(jié)構(gòu)為:城市燃?xì)?7×108m3,占比39.5%;化工原料11.8×108m3,占比17.3%;LNG工廠原料29.5×108m3,占比43.2%。
內(nèi)蒙古共有LNG工廠經(jīng)營(yíng)企業(yè)逾30家,已建成LNG工廠47座,總設(shè)計(jì)規(guī)模為3 318×104m3/d,已投產(chǎn)約868×104m3/d。其中主產(chǎn)區(qū)呼包鄂地區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)模約1 285×104m3/d,烏蘭察布市設(shè)計(jì)規(guī)模為460×104m3/d,巴彥淖爾市設(shè)計(jì)規(guī)模為236×104m3/d。在自治區(qū)大通道G110國(guó)道、G6、G7高速公路沿線各地市建有LNG工廠。
汽車用天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)成熟,LNG可作為中重型汽車、城際客車以及公交車輛的燃料,大面積推廣[3]。
目前,內(nèi)蒙古共建有LNG加氣站近150座,單站設(shè)計(jì)規(guī)?;緸?×104m3/d,估算銷售LNG(按天然氣體積計(jì))約5.1×108m3/a。
內(nèi)蒙古自治區(qū)地域廣闊,有很多偏遠(yuǎn)的居民聚居城鎮(zhèn)和較大型的工業(yè)企業(yè),在國(guó)家和自治區(qū)關(guān)于打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的要求下,“煤改氣”在偏遠(yuǎn)的城鎮(zhèn)和企業(yè)有一定的市場(chǎng)空間。
LNG因能量密度高,長(zhǎng)途運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)性好,在天然氣管道運(yùn)輸不能到達(dá)和CNG運(yùn)輸不經(jīng)濟(jì)的偏遠(yuǎn)地區(qū)[4],LNG是“煤改氣”氣源的必然選擇。
目前,內(nèi)蒙古已建LNG氣化站城市燃?xì)忭?xiàng)目分布于赤峰市區(qū)、錫林郭勒盟錫林浩特市區(qū)、二連浩特市、通遼市科爾沁區(qū)、呼倫貝爾市海拉爾區(qū)、烏蘭察布市四子王旗及周邊部分旗縣。但是,因內(nèi)蒙古東部地區(qū)距LNG工廠較遠(yuǎn),LNG槽車運(yùn)輸成本偏高,已建的LNG氣化站城市燃?xì)忭?xiàng)目大部分運(yùn)行負(fù)荷較低,取得城市燃?xì)馓卦S經(jīng)營(yíng)權(quán)的企業(yè),其在建項(xiàng)目工程進(jìn)度緩慢或停滯。
LNG氣化站工業(yè)項(xiàng)目,因工業(yè)生產(chǎn)工藝需求,有一定發(fā)展。目前烏蘭察布市興和縣瑞盛新能源公司(碳素廠)、錫林郭勒盟正鑲白旗工業(yè)園區(qū)等工業(yè)用戶有LNG氣化站工業(yè)項(xiàng)目的應(yīng)用。但是在無(wú)管道氣的地區(qū),大部分無(wú)生產(chǎn)工藝特殊需求的工業(yè)用戶,能源仍然為煤炭。
此種LNG利用途徑對(duì)目標(biāo)市場(chǎng)的冷熱電負(fù)荷匹配要求較高,同時(shí)上網(wǎng)電價(jià)對(duì)其經(jīng)濟(jì)性影響較大,且在項(xiàng)目運(yùn)作時(shí)需協(xié)調(diào)多方終端用戶,市場(chǎng)開發(fā)難度較大。在內(nèi)蒙古火電過(guò)剩、冷熱終端價(jià)格較低的情況下,該領(lǐng)域LNG利用途徑面臨較大的市場(chǎng)阻力[5]。
根據(jù)內(nèi)蒙古自治區(qū)交通運(yùn)輸廳聯(lián)合發(fā)展和改革委員會(huì)印發(fā)的內(nèi)交發(fā)[2016]420號(hào)《內(nèi)蒙古自治區(qū)“十三五”公路、水路交通運(yùn)輸發(fā)展規(guī)劃》,內(nèi)蒙古全區(qū)公路通車總里程達(dá)到17.5×104km,高速公路通車總里程達(dá)到6 000 km,G6京藏高速公路的日交通量在全區(qū)的高速公路高居榜首。一直以來(lái),G6京藏高速公路和G65包茂高速公路運(yùn)輸車量穩(wěn)定增長(zhǎng)。2018年G7京新高速公路全線通車,內(nèi)蒙古境內(nèi)G7興和—臨河—額濟(jì)納段比原來(lái)由京入疆里程縮短了近800 km,將吸引大量客貨車進(jìn)入。另外,內(nèi)蒙古作為煤炭資源輸出地,近年來(lái)煤炭的汽運(yùn)輸出量一直位居全國(guó)前列,運(yùn)煤重型卡車眾多[6]。
2018年9月至10月,中國(guó)石油昆侖能源公司舉行了全球首個(gè)LNG汽車?yán)顒?dòng)。三國(guó)聯(lián)合車隊(duì)從中國(guó)江蘇如東出發(fā),途經(jīng)中國(guó)、哈薩克斯坦、俄羅斯三個(gè)國(guó)家,車隊(duì)行駛?cè)?0 705 km,為L(zhǎng)NG汽車經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了跨國(guó)實(shí)例印證。
此次LNG汽車?yán)顒?dòng),中方車隊(duì)在中國(guó)段行駛約5 000 km,途經(jīng)六省區(qū)11個(gè)城市,單日行程最長(zhǎng)630 km。根據(jù)實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),LNG汽車相對(duì)于同類型同規(guī)格柴油車,每行駛100 km節(jié)約燃料費(fèi)用43%~45%。中石油LNG汽車?yán)顒?dòng)中國(guó)段燃料經(jīng)濟(jì)效益分析見表1。內(nèi)蒙古自治區(qū)城際客車耗用燃油和LNG經(jīng)濟(jì)性比較見表2,內(nèi)蒙古自治區(qū)重型卡車耗用燃油和LNG經(jīng)濟(jì)性比較見表3。其中增加購(gòu)置成本指LNG汽車因加裝供氣系統(tǒng)(包括兩個(gè)LNG車用氣瓶、氣化器等),比同類型同規(guī)格柴油車增加的購(gòu)買成本。增加購(gòu)置成本回收年限指LNG汽車通過(guò)燃料費(fèi)用節(jié)約收回增加購(gòu)置成本的年限。百公里燃料費(fèi)用節(jié)約率指LNG汽車比同類型同規(guī)格柴油車,行駛每100 km路程的燃料費(fèi)用節(jié)約率?!啊北硎緹o(wú)此項(xiàng)數(shù)據(jù)或此項(xiàng)數(shù)據(jù)無(wú)意義。
表1 中石油LNG汽車?yán)顒?dòng)中國(guó)段燃料經(jīng)濟(jì)效益分析
表2 內(nèi)蒙古自治區(qū)城際客車耗用燃油和LNG經(jīng)濟(jì)性比較
表3 內(nèi)蒙古自治區(qū)重型卡車耗用燃油和LNG經(jīng)濟(jì)性比較
中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2018年全國(guó)LNG加氣站數(shù)量為3 521座,同比增長(zhǎng)15%,加氣站與LNG汽車保有量比例為1∶1 129,其中,山東、河北、內(nèi)蒙古、新疆、河南、江蘇、山西、廣東的建站數(shù)量均超過(guò)100座,這八省區(qū)LNG建站數(shù)量占全國(guó)總數(shù)量的60%以上。中國(guó)石油昆侖能源公司是國(guó)內(nèi)LNG加氣站最大的運(yùn)營(yíng)主體,擁有884座加氣站。
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,未來(lái)20 a,連霍高速公路客貨車的氣化率將有巨大潛力,約占全國(guó)LNG汽車用氣需求的25%。預(yù)計(jì)到2020年和2025年,沿線省區(qū)LNG汽車用氣需求將分別達(dá)到28.7×108m3和62.6×108m3。
目前連霍高速公路貫通的六省區(qū)LNG客、貨車氣化率分別為3.9%和2.5%,預(yù)計(jì)2020年氣化率分別達(dá)到4.8%和3.5%,保有量分別達(dá)到54.8×104輛和184.5×104輛,2025年氣化率分別達(dá)到8%和5%,保有量分別增至58.4×104輛和190.7×104輛,其中LNG貨車占比約60%以上。
內(nèi)蒙古已建有LNG加氣站約150 座,根據(jù)自治區(qū)相關(guān)規(guī)劃,2020年滿足10×104輛LNG汽車用氣,日供氣量達(dá)2 000×104m3/d,發(fā)展空間巨大。
內(nèi)蒙古天然氣資源豐富,建設(shè)了眾多LNG工廠,總產(chǎn)能很大,全區(qū)LNG產(chǎn)品在用氣結(jié)構(gòu)中占有舉足輕重的地位。LNG在內(nèi)蒙古道路交通運(yùn)輸領(lǐng)域重型卡車、城際客車方面的利用,經(jīng)濟(jì)性非常好,是LNG利用領(lǐng)域中可實(shí)現(xiàn)高效健康、長(zhǎng)久發(fā)展的主要途徑。