楊義 韓克江 梁嚴 單蕾 艾勇 武松
(中國石油天然氣股份有限公司規(guī)劃總院)
蒙東地區(qū)是指內(nèi)蒙古自治區(qū)的通遼市、赤峰市、興安盟及呼倫貝爾市四盟市。蒙東四盟市地處內(nèi)蒙古自治區(qū)東北部,東南與黑龍江、吉林、遼寧和河北四省毗鄰,北與俄羅斯、蒙古國接壤。蒙東地區(qū)下轄34個旗縣,總面積47.13×104km2,占全自治區(qū)總土地面積的39.1%。2018年末,蒙東四盟市總?cè)丝? 162.4×104人,城鎮(zhèn)化率54.8%,低于自治區(qū)62.7%的平均水平。經(jīng)濟發(fā)展方面,蒙東地區(qū)以采礦業(yè)和畜牧業(yè)為主,2018年生產(chǎn)總值為4 576.8×108元,人均生產(chǎn)總值為39 373元,僅為全自治區(qū)平均水平的60%,仍然屬于經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)[1-4]。
由于蒙東地區(qū)地廣人稀,經(jīng)濟發(fā)展水平有限,長久以來天然氣管道建設(shè)較為滯后。蒙東地區(qū)四盟市已建天然氣管道有內(nèi)蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責(zé)任公司的煤制氣管道(簡稱大唐克旗煤制氣管道)和通遼市隆圣峰天然氣有限公司(簡稱通遼隆圣峰)的昌圖—通遼管道,境內(nèi)總里程為330 km。其中,大唐克旗煤制氣管道2013年投產(chǎn),在赤峰市和承德市境內(nèi)均未開口,氣源直供北京市;通遼隆圣峰的昌圖—通遼管道是建成的第一條真正意義上供應(yīng)蒙東地區(qū)的天然氣管道。昌圖—通遼管道是隨著蒙東地區(qū)最大的工業(yè)用戶——福耀集團通遼有限公司(簡稱福耀玻璃)的落戶而建設(shè),2015年通遼隆圣峰建設(shè)了沈陽—長春管道自昌圖分輸站至通遼的輸氣管道(昌圖—通遼管道),該管道為福耀玻璃提供了穩(wěn)定可靠、價格低廉的天然氣資源。管道全長264 km,其中在遼寧省境內(nèi)長42 km,通遼境內(nèi)全長222 km,項目總投資14×108元,設(shè)計輸量18×108m3/a,2018年累計輸氣1.2×108m3。
2018年,蒙東地區(qū)四盟市天然氣消費總量達3.37×108m3,其中管道氣 1.20×108m3,LNG(液化天然氣)2.17×108m3。其中通遼市用氣量最大,達到1.90×108m3,管道氣占比63%,主要供應(yīng)大工業(yè)用戶福耀玻璃,LNG占比37%,主要用于城市燃氣;其次是赤峰市,用氣量為0.68×108m3,全部為LNG供應(yīng);興安盟和呼倫貝爾市用氣量較少,分別為0.34×108m3和0.45×108m3,全部為LNG供應(yīng)。
天然氣價格方面,通遼市雖地處蒙東地區(qū),但目前門站價仍執(zhí)行內(nèi)蒙古自治區(qū)基準門站價1.22元/m3,大幅低于鄰近的遼寧省,因此使用管道氣的福耀玻璃供氣價格較低,加上昌圖—通遼管道管輸費,核算后為2.15元/m3,有力地支持了地方工業(yè)企業(yè)的發(fā)展。而城市燃氣價格方面,由于遠距離采購LNG,通過汽車運輸,因此氣價相對較高,居民氣價為3.9~4.5元/m3,非居民氣價為4.5~5.5元/m3。
在城市燃氣發(fā)展方面,赤峰市和通遼市燃氣市場需求較大。從燃氣經(jīng)營主體看,赤峰市區(qū)由赤峰華潤燃氣有限公司(簡稱赤峰華潤)經(jīng)營,通遼市區(qū)由通遼新奧燃氣有限公司(簡稱通遼新奧)經(jīng)營,下轄旗縣均有私人燃氣企業(yè)進入。興安盟和呼倫貝爾市的市場相對較小,興安盟首府烏蘭浩特市和呼倫貝爾市分別由中油金鴻燃氣有限公司(簡稱中油金鴻)和海諾燃氣有限公司(簡稱海諾燃氣)經(jīng)營,下轄旗縣也均開展了天然氣氣化工作,目前幾乎沒有市場空白點。受制于管道建設(shè)經(jīng)濟性的影響,四盟市及各旗縣燃氣公司以LNG氣化站供應(yīng)LNG為主,偏遠旗縣以CNG(壓縮天然氣)減壓站供應(yīng)天然氣。蒙東地區(qū)主要燃氣公司及消費現(xiàn)狀詳見表1。
表1 蒙東地區(qū)主要燃氣公司及消費現(xiàn)狀
1)天然氣資源供應(yīng)受限
蒙東地區(qū)地處內(nèi)蒙古自治區(qū)最東端,雖毗鄰東北地區(qū)主要油氣田產(chǎn)區(qū),但由于距離較遠不便于供應(yīng),以及東北三省省內(nèi)天然氣資源供不應(yīng)求等原因,天然氣基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)較為滯后,制約了當(dāng)?shù)靥烊粴馐袌龅陌l(fā)展。
2)管道建設(shè)經(jīng)濟性差
蒙東地區(qū)地廣人稀,經(jīng)濟發(fā)展相對落后,降低了管道建設(shè)的經(jīng)濟性。蒙東地區(qū)城市燃氣主要采用車載LNG或CNG的方式供應(yīng),主城區(qū)或首府所在地具有一定的人口和經(jīng)濟規(guī)模,采用LNG供應(yīng),各旗縣規(guī)模較小,采用CNG供應(yīng)。由于供應(yīng)能力有限,氣化范圍也僅局限于民生和汽車用氣等基本需求,商業(yè)及工業(yè)等高效用戶開發(fā)受限。
3)天然氣利用不足
以采礦業(yè)和畜牧業(yè)為主的經(jīng)濟結(jié)構(gòu),限制了天然氣的利用領(lǐng)域。蒙東地區(qū)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域主要是以科爾沁大草原和呼倫貝爾大草原為主的蒙古族游牧產(chǎn)業(yè),以及呼倫貝爾和通遼地區(qū)的煤炭采掘產(chǎn)業(yè),可大規(guī)模利用天然氣的領(lǐng)域較少。因此從目前看,各方對于管道建設(shè)的積極性不高,逐漸形成了全國少有的幾個天然氣管道未覆蓋的空白點。
4)較高的LNG和CNG價格制約天然氣市場的發(fā)展
蒙東地區(qū)城市燃氣企業(yè)目前使用 LNG或 CNG為氣源,經(jīng)長途運輸后,城市燃氣用戶用氣價格遠高于臨近省份的供應(yīng)價格,因此大大降低了城市中各類用戶使用天然氣的積極性,造成了居民接受程度差、招商引資難的惡性循環(huán)。
對蒙東地區(qū)天然氣需求預(yù)測采用項目調(diào)查分析法。該方法是在調(diào)查了解蒙東地區(qū)各旗縣、各企業(yè)現(xiàn)有用氣項目,以及規(guī)劃用氣項目的基礎(chǔ)上,分析匯總得到總需求量。同時結(jié)合國家和地方的相關(guān)天然氣政策、天然氣價格走勢、資源供應(yīng)的可能性、項目的落實程度等因素,對各用氣項目進行篩選,預(yù)測出最終用氣需求。
蒙東地區(qū)城市燃氣用戶主要分為居民、公服商業(yè)、天然氣汽車和采暖四類。各類用戶對天然氣需求測算方法不同。其中,居民用氣以城鎮(zhèn)人口、氣化率及居民耗氣指標為基礎(chǔ)進行測算;公服商業(yè)用氣參考同類城市用能現(xiàn)狀,按居民用氣的一定比例計算,不同縣市根據(jù)經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有所差別;天然氣汽車用氣根據(jù)公交車、出租車、私家車、市政車等車輛保有情況及今后發(fā)展趨勢,設(shè)定合理氣化率,再根據(jù)各類車輛耗氣指標以及運營天數(shù)進行測算;采暖用氣以居民氣化戶數(shù)、采暖壁掛爐氣化率及采暖壁掛爐耗熱指標為基礎(chǔ)進行測算。
對于蒙東地區(qū)工業(yè)燃料用戶,不同的產(chǎn)品單位耗能不同,測算時一般參考各類工業(yè)用戶的耗氣指標或根據(jù)消耗的其他燃料進行折算。
根據(jù)蒙東地區(qū)四盟市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展十三五規(guī)劃[5-8],赤峰市定位為綠色農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)和加工、有色金屬冶煉和加工、清潔能源保障基地及生態(tài)休閑度假區(qū)。通遼市積極對接國家戰(zhàn)略,努力建成以煤電鋁循環(huán)經(jīng)濟為主的鋁新材料等有色金屬產(chǎn)業(yè)基地、區(qū)域清潔能源輸出基地、國家重要的生物科技產(chǎn)業(yè)基地和蒙醫(yī)藥科研生產(chǎn)基地,以及全國最大的科爾沁民族文化旅游體驗基地。興安盟定位為全國重要的綠色農(nóng)畜產(chǎn)品生產(chǎn)加工輸出基地、特色旅游觀光休閑度假基地、清潔能源輸出基地。呼倫貝爾市定位為生態(tài)環(huán)境保護建設(shè)示范區(qū)、綠色有機農(nóng)畜林產(chǎn)品生產(chǎn)加工輸出基地、清潔能源和煤基產(chǎn)品加工輸出基地、高端旅游目的地。
總體看,蒙東地區(qū)四盟市未來發(fā)展定位較為相似,均是以綠色農(nóng)牧業(yè)發(fā)展和打造休閑旅游勝地為主線,以特色金屬冶煉加工和清潔能源外輸為工業(yè)發(fā)展突破點。因此,未來天然氣在蒙東地區(qū)的利用將在城市氣化和高附加值工業(yè)方面具備較好的發(fā)展前景。
2020年,蒙東地區(qū)天然氣消費需求量總計達到4.4×108m3,預(yù)計占能源消費總量的比例為1.5%;2025年,天然氣需求將增至8.3×108m3,占能源消費總量的比例為2.3%。2020—2025年天然氣需求年均增速為13.5%,年均需求增加0.4×108m3。增量主要來自工業(yè)燃料,占總增量的66%。2025年以后工業(yè)逐漸達產(chǎn),增量主要來自城市燃氣。2030年天然氣需求預(yù)計將增至10.5×108m3,占能源消費總量的比例達到3.0%。
蒙東地區(qū)天然氣需求主要集中在通遼、赤峰兩市。通遼市以福耀玻璃、碳素產(chǎn)業(yè)為主要用氣行業(yè),需求潛力大,預(yù)計2025年需求量為4.89×108m3,占蒙東地區(qū)的59%;赤峰市是蒙東地區(qū)人口大市和金屬加工基地,市場潛力大,預(yù)計2025年需求量為1.53×108m3,占蒙東地區(qū)的18%;興安盟和呼倫貝爾市主要為綠色農(nóng)牧業(yè)發(fā)展地區(qū),以城市氣化為主,2025年需求量合計為 1.89×108m3,占蒙東地區(qū)的23%。蒙東地區(qū)天然氣需求分布情況詳見表2。
表2 蒙東地區(qū)天然氣需求分布 單位:108 m3
蒙東地區(qū)天然氣利用以民生用氣和工業(yè)用氣為主,到2030年城市燃氣需求將達到5.48×108m3,占天然氣總需求量的52%。其中居民用氣需求量為2.16×108m3,可實現(xiàn)氣化人口約360×104人,其中城鎮(zhèn)人口氣化率達到45%;公服商業(yè)用氣需求量為0.96×108m3,約為居民用氣需求量的45%;汽車用氣 1.68×108m3,滿足中心城區(qū)全部出租車和 50%公交車的氣化(考慮新能源車輛的發(fā)展);采暖需求量為0.68×108m3,由于蒙東地區(qū)以煤炭生產(chǎn)為主,取暖等采用低品質(zhì)熱源,對天然氣需求不迫切,故僅考慮少數(shù)高檔小區(qū)的壁掛爐采暖需求。此外,工業(yè)燃料需求量為5.05×108m3,主要集中在通遼市的工業(yè)用戶——福耀玻璃和作為電解鋁產(chǎn)業(yè)配套的碳素電極的生產(chǎn)企業(yè)(該類企業(yè)對產(chǎn)品品質(zhì)要求高,煅燒過程必須使用天然氣)。蒙東地區(qū)天然氣需求結(jié)構(gòu)詳見表3。
表3 蒙東地區(qū)天然氣需求結(jié)構(gòu) 單位:108 m3
總體來看,蒙東地區(qū)天然氣需求結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化,符合國家2017年出臺的《加快推進天然氣利用的意見》中關(guān)于推進提高城鎮(zhèn)居民氣化水平、實施工業(yè)燃料升級、實施交通燃料升級等方面的發(fā)展思路,特別是通遼市率先建成天然氣管道,吸引到諸如山東奧海碳素有限公司、山東創(chuàng)園碳素有限公司、宏峻鋁業(yè)有限公司、內(nèi)蒙古蒙元炭材料科技有限責(zé)任公司大型企業(yè)落戶,促進天然氣利用持續(xù)健康發(fā)展。蒙東地區(qū)2030年天然氣需求結(jié)構(gòu)預(yù)測詳見圖1。
圖1 蒙東地區(qū)2030年天然氣需求結(jié)構(gòu)預(yù)測
蒙東地區(qū)屬寒溫帶和中溫帶大陸性季風(fēng)氣候,半干旱季風(fēng)氣候。春季干旱多風(fēng),夏季短促溫?zé)幔锛練鉁伢E降,霜凍早,冬季寒冷漫長。南部的赤峰、通遼兩市年平均氣溫為0~7 ℃,北部的興安盟、呼倫貝爾市年平均氣溫在0 ℃以下,冬季寒冷漫長,采暖期長達半年。由于蒙東地區(qū)煤炭資源豐富,環(huán)境容量大,采暖主要依靠燃煤,天然氣用戶的用氣波動主要來自居民、工商業(yè)等,用氣較為平穩(wěn)。因此綜合來看,蒙東地區(qū)用氣高峰月為12月,不均勻系數(shù)為1.63,用氣低谷為5月,不均勻系數(shù)為0.66。蒙東地區(qū)用氣波動規(guī)律詳見表4。
表4 蒙東地區(qū)用氣波動規(guī)律
天然氣利用的季節(jié)不均勻性主要體現(xiàn)在冬夏兩季用氣不平衡方面,通常表現(xiàn)為冬季用氣量遠遠超過夏季用氣量,季節(jié)調(diào)峰量便是這一特性的量化體現(xiàn)。預(yù)計遠期至 2030年,蒙東地區(qū)天然氣需求為10.53×108m3,季節(jié)調(diào)峰量為1.67×108m3,調(diào)峰占比達到15.9%,用氣高峰月日均量為470×108m3。蒙東地區(qū)季節(jié)調(diào)峰量測算詳見表5。
表5 蒙東地區(qū)季節(jié)調(diào)峰量測算
中俄東線天然氣管道(簡稱中俄東線)的建設(shè)為蒙東地區(qū)天然氣利用提供了充足的資源保證。中俄東線在東北三省境內(nèi)途經(jīng)黑河、齊齊哈爾、綏化、大慶、松原、四平、沈陽、錦州等沿線重點城市,其中黑河—長嶺段全長為737 km,管徑1 422 mm,設(shè)計壓力12 MPa,設(shè)計輸量380×108m3,已于2019年12月2日正式投產(chǎn),俄羅斯天然氣順利進入長春—沈陽管道、沈陽—秦皇島管道,輸往華北地區(qū)。2020年底,中俄東線長嶺—永清段建成投產(chǎn),將進一步增強東北地區(qū)天然氣管道入關(guān)輸送能力。中俄東線沿線齊齊哈爾分輸站、松原分輸站、通遼分輸站、錦州分輸站將成為向蒙東地區(qū)供氣的重要節(jié)點,蒙東地區(qū)將形成放射狀的供氣格局。
1)赤峰供氣管道建設(shè)方案
赤峰市與遼寧省朝陽市接壤,可考慮由遼寧境內(nèi)的朝陽支線建平末站接氣,建設(shè)管道延伸至赤峰市。新建管道由建平末站引出,基本路由沿 G306國道敷設(shè),沿途經(jīng)赤峰市寧城縣、赤峰市元寶山區(qū),最終至赤峰末站。初步測算線路全長175 km,考慮滿足未來市場需求增長以及遠期 0.35×108m3季節(jié)調(diào)峰的需要,工藝方案選取管道直徑457 mm、設(shè)計壓力6.3 MPa、設(shè)計輸量5×108m3/a。
2)通遼供氣管道建設(shè)方案
通遼市目前已建成昌圖—通遼管道,中俄東線長嶺—永清段建成后,將在通遼市雙勝鎮(zhèn)設(shè)置分輸站,可與現(xiàn)有昌圖—通遼管道連通,形成多氣源供氣。目前,通遼市霍林格勒地區(qū)碳素產(chǎn)業(yè)天然氣需求旺盛,隆盛峰公司已在建通遼—霍林格勒管道。在建管道由現(xiàn)有福安屯末站引出,基本路由沿G304國道敷設(shè),沿途經(jīng)扎魯特旗,最終至霍林格勒末站。初步測算線路全長300 km,考慮滿足未來霍林格勒地區(qū)市場需求增長以及 0.25×108m3季節(jié)調(diào)峰的需要,工藝方案選取管徑508 mm、設(shè)計壓力6.3 MPa、設(shè)計輸量3×108m3/a。
3)興安盟供氣管道建設(shè)方案
烏蘭浩特市為興安盟首府,人口集中,經(jīng)濟較為活躍,且中俄東線還可輻射吉林省白城市,具備建設(shè)管道的客觀條件。中俄東線黑河—長嶺段在松原境內(nèi)設(shè)有27#閥室,規(guī)劃管道由該閥室引出,基本路由沿 G302國道敷設(shè),沿途經(jīng)大安市、白城市,最終至烏蘭浩特末站。初步測算管道線路全長247 km,考慮未來市場需求增長及遠期 0.26×108m3季節(jié)調(diào)峰的需要,工藝方案選取管徑 406 mm、設(shè)計壓力12 MPa、設(shè)計輸量6×108m3/a。
4)呼倫貝爾供氣管道建設(shè)方案
呼倫貝爾市與黑龍江省齊齊哈爾市接壤,可考慮由中俄東線 11#閥室—齊齊哈爾支線建設(shè)延伸至呼倫貝爾市的天然氣管道。中俄東線齊齊哈爾支線為中俄東線配套支線,目前處于規(guī)劃狀態(tài)。呼倫貝爾供氣管道由齊齊哈爾末站引出,基本路由沿G301國道敷設(shè),沿途經(jīng)齊齊哈爾甘南縣進入呼倫貝爾境內(nèi),經(jīng)阿榮旗、扎蘭屯市、牙克石市,最終至呼倫貝爾末站。初步測算線路全長420 km,考慮滿足未來市場需求增長以及遠期 0.22×108m3季節(jié)調(diào)峰的需要,工藝方案選取管徑457 mm、設(shè)計壓力6.3 MPa、設(shè)計輸量3×108m3/a。
蒙東地區(qū)依托鄰近的中俄東線,以建設(shè)支線管網(wǎng)的方式推進天然氣利用,是較為現(xiàn)實的選擇。
規(guī)劃管道共計1 142 km,可以實現(xiàn)盟市首府、中心城區(qū)及重點大工業(yè)用戶管道氣化,其他旗縣可通過LNG或CNG方式實現(xiàn)氣化。預(yù)計遠期2035年,蒙東地區(qū)天然氣需求量將達到 13×108m3,居民用氣量近3×108m3,氣化人口約500×104人,城鎮(zhèn)人口氣化率約達到55%,接近東北地區(qū)平均氣化水平。
蒙東地區(qū)規(guī)劃支線建設(shè)投資約34×108元,初步估算管輸費約0.4~0.5元/m3,投資額度可接受,管輸收入適中。另外,工程建設(shè)難度不大,沿線主要為低矮丘陵和開闊草原,河流、公路、鐵路穿越難度不大,再加上地廣人稀,可大大減少征地拆遷費用,線路選取可盡量取直。不利因素是蒙東地區(qū)供氣支線均為跨省管道,協(xié)調(diào)難度較大,前期工作任務(wù)較為繁重,而且社會依托條件差,站場值守人員生活、工作較為艱苦。
管道氣在價格競爭力方面更是優(yōu)勢明顯。若以目前跨省銷售,內(nèi)蒙古自治區(qū)基準門站價1.22元/m3結(jié)算,加上0.4~0.5元/m3的支線管輸費,則順價銷售到蒙東地區(qū)的價格為1.62~1.72元/m3。而相比以LNG槽車運輸?shù)姆绞?,就算各盟市從最近的貨源地運輸LNG,送到價格為2.57~2.78元/m3(根據(jù)東北地區(qū)每百公里0.047 1元/m3的LNG運費標準測算)。因此,建設(shè)支線管道對蒙東地區(qū)天然氣發(fā)展非常有利。各盟市LNG供應(yīng)順價銷售價格見表6。
表6 各盟市LNG供應(yīng)順價銷售價格
蒙東地區(qū)使用LNG或CNG為氣源,已初步培育出一定市場規(guī)模,特別是通遼市已經(jīng)發(fā)展了直供大工業(yè),規(guī)劃需求上億立方米。但總體看,由于資源受限,市場開發(fā)程度有限,用氣行業(yè)仍局限在居民、工商業(yè)、車用等基本民生領(lǐng)域,未來工業(yè)發(fā)展還有很大空間。建議管道建設(shè)方切實做好蒙東地區(qū)市場調(diào)研和用戶、政府走訪工作,先期鎖定、儲備優(yōu)質(zhì)用戶,為今后市場開發(fā)奠定堅實基礎(chǔ)。
蒙東地區(qū)供氣管道建設(shè)里程長、投資大、供氣后的市場發(fā)展直接影響管道收益。建議管道建設(shè)方結(jié)合蒙東地區(qū)實際情況,氣源企業(yè)、地方投資企業(yè)、地方燃氣公司創(chuàng)新建設(shè)及運營新模式,探索各方出資,合作成立合資公司,發(fā)揮各自所長、共擔(dān)風(fēng)險、共享收益。
為保證項目有序推進,降低風(fēng)險,可考慮統(tǒng)籌規(guī)劃、分步實施。建議內(nèi)蒙古自治區(qū)能源主管部門統(tǒng)一規(guī)劃及協(xié)調(diào)鄰近的遼寧、吉林和黑龍江三省,分盟市指派牽頭企業(yè)組成工作組,與各省及中俄東線運營企業(yè)具體對接,自上而下形成項目推動力,更有利于項目的快速開展。