高杰
(廣東能源集團天然氣有限公司)
隨著綠色能源與低碳減排的能源結構調整趨勢,天然氣消費量快速增長,在一次能源結構中的占比穩(wěn)步提升[1-4],液化天然氣(LNG)因其儲運靈活與安全高效的特點已成為我國天然氣供應側的重要組成部分。目前國家管網(wǎng)集團LNG接收站使用權已對第三方托運商全面開放,以地方發(fā)電集團和大型城市燃氣企業(yè)為代表的第二梯隊買家逐漸參與到LNG貿易中[5,6]。
在LNG貿易合約中,價格和合約的靈活性往往是貿易者談判的重點,計量條款通常不易被行業(yè)新進入者所關注。但貿易量計量條款的公允性是合約條款價值的直接反映,在不同計量基準下,同一船貨物計算得到的貿易量也有所不同。在非公允條款下,即便是企業(yè)爭取到較為有利的成交價格,但因計量基準的約定有失公允,也會給企業(yè)實際貿易價值造成損失。加之這些條款往往是在貿易框架合約附錄中進行約定,具有一定的隱蔽性,專業(yè)性與復雜性較高,企業(yè)通常是在實際貿易中發(fā)現(xiàn)合約價值損失后才逐漸關注到貿易計量條款的重要性。從國際范圍來看,目前LNG貿易并未形成一套統(tǒng)一的并被各個市場參與者接受的國際標準化體系[7-9]。為了闡述LNG貿易合約有哪些關注點,本文從計算公式出發(fā),逐項分析各項參數(shù)對LNG貿易量計算的影響。
根據(jù)LNG國際貿易慣例,LNG貿易量是在既定合約項下,根據(jù)買賣雙方達成一致的計量條款,計算出的貿易LNG總熱值,總熱值是計算貿易金額的依據(jù)。對于LNG貿易量的計算,一般要經(jīng)過船艙計量、取樣分析和能量計算3個步驟[10-14],通過專業(yè)儀器與相關計算得出卸載LNG的體積、密度、單位質量熱值等參數(shù),最終計算出LNG貿易的總熱值。
具體來說,最終貿易量的計算過程是LNG船的CTMS系統(tǒng)(Custody Transfer Measurement System,是船運LNG貿易的主要計量系統(tǒng))通過船艙液位變化得出LNG卸載體積,取樣分析得出LNG單位熱值,計算出卸載LNG的總熱值,再減去氣體回流至船上儲罐氣量(回流氣)的熱值和作為LNG船燃料消耗的氣量(燃料氣)的熱值,最終得出LNG貿易量的總熱值。其中LNG的外輸熱值是由體積差、密度值和單位質量熱值計算得出的。LNG貿易量的計算如公式(1)所示。
式中:E為LNG貿易量總熱值,百萬英熱單位;Vlng為卸載LNG體積,立方米;Dlng為卸載LNG密度,千克/立方米;GClng為卸載LNG單位質量熱值,兆焦/千克;Egas為返回船艙的氣體熱值,百萬英熱單位;Ef為船舶在港靠泊期間作為燃料消耗的LNG熱值,百萬英熱單位;A為參比溫度(Tr)下百萬英熱單位與兆焦之間的熱值換算系數(shù),參比溫度一般根據(jù)雙方商務約定來確定。
通過氣相色譜儀可以對汽化天然氣進行氣組分析,得到天然氣的氣質組分比例[15]。LNG密度Dlng可用Klosek Mckinley法計算得出,如公式(2)所示。
式中:Xi為蒸汽樣本中組分i的摩爾百分數(shù),由氣相色譜儀分析確定,摩爾百分比;Mi為組分i的摩爾質量,千克/千摩爾;Vi為組分i的摩爾體積,立方米/千摩爾;K1、K2為LNG混合物體積減少校正系數(shù),立方米/千摩爾;Xn為甲烷的摩爾百分數(shù);Xm為氮的摩爾百分數(shù)。
LNG單位質量熱值GClng的計算如公式(3)所示。
式中:Xi為蒸汽樣本中組分i的摩爾分數(shù),由氣相色譜儀分析確定,摩爾百分比;Mi為組分i的摩爾質量,千克/千摩爾;Hmi為組分i的單位質量熱值,由燃燒的干燥理想氣體根據(jù)參比溫度(Tr)和參比壓力(Pr)測得,兆焦/千克。
回流氣熱值Egas的計算如公式(4)所示。
式中:Vlng為卸載的LNG體積,由卸載前后船艙液位差值計算得出,立方米;Tr為參比溫度,根據(jù)雙方商務約定確定,開;Tvap為氣體卸載后的溫度,℃;Pr為參比壓力,一般為1013.25,毫巴;Pvap為氣體卸載后的壓力,毫巴;Hvgas為返回船艙氣體的單位體積熱值,根據(jù)雙方商務約定確定,兆焦/立方米;A是參比溫度下百萬英熱單位與兆焦之間的熱值換算系數(shù)。
燃料氣熱值Ef的計算如公式(5)所示。
式中:Vf為燃料消耗氣的質量,千克;Hfgas為燃料消耗氣的單位質量熱值,根據(jù)雙方商務約定確定,兆焦/千克;A是參比溫度下百萬英熱單位與兆焦之間的熱值換算系數(shù)。
從L N G 貿易量計算過程來看,參比溫度(Tr)、參比壓力(Pr)、回流氣的單位體積熱值(Hvgas)與燃料氣的單位質量熱值(Hfgas)這4個參數(shù)均會影響LNG貿易量和貿易金額。在實際運營中,接收站使用規(guī)則會影響計量的實際實施,LNG運輸船計量設備的資質也是影響計量精確性的關鍵因素。這些均是LNG貿易中需要關注的重點。
參比溫度和參比壓力對貿易量計算的影響體現(xiàn)在多個計算步驟中,主要影響熱值換算系數(shù)(A)、每個組分的單位質量熱值(Hmi)和返回船艙的氣體熱值(Egas)。在貿易量計量條款中,對于參比壓力的約定爭議較少,一般習慣以一個大氣壓(即101.325千帕)作為參比壓力。與參比壓力不同,參比溫度的選取在不同合同間存在一定差異,是買賣雙方關注的重點。國際LNG市場絕大多數(shù)貿易者選取15℃或60℉作為參比溫度,也有少部分貿易者會將參比溫度設定為0℃,因此參比溫度的選取存在一定的談判空間,通常由買賣雙方在合約中予以約定。
本文采集了30份市場上活躍貿易者的現(xiàn)貨合約為樣本,經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)不同類型的貿易者對參比溫度的約定傾向不同(見圖1)。賣方傾向于使用較低的參比溫度,例如將0℃設置為參比溫度,買方則傾向于使用較高的參比溫度,例如15℃或60℉,目前還未發(fā)現(xiàn)有LNG國際貿易者將參比溫度設定為20℃。出現(xiàn)這種差異的主要原因是,參比溫度對熱值計算的影響相比其他因素更為明顯,較低溫度下計算的熱值要高于較高溫度下計算的熱值[16,17]。基于參比溫度對貿易量計算的影響,“低賣高買”成為買賣雙方尋求利益最大化的貿易談判原則。
圖1 樣本中參比溫度設置統(tǒng)計
從國內來看,接收站LNG入庫熱值量計量通常選擇15℃或20℃作為參比溫度,管道內的氣態(tài)天然氣貿易合約采用20℃作為參比溫度??梢钥闯觯瑖HLNG貿易參比溫度與國內LNG接收站入庫和管道氣態(tài)貿易計量的參比溫度存在一定差異。在轉換過程中,由于國內和國外的計量基準不同,不可避免地會帶來熱值計量的差異,這意味著LNG進口企業(yè)在國內LNG接收站完成入庫并按照熱值進行銷售時,會由于參比溫度的差異而承擔部分計量損失。
回流氣主要是指在LNG卸載過程中,為平衡船上儲罐內因液相外輸導致艙內壓力降低而從岸上儲罐反輸至船上儲罐的氣體。燃料氣是指船舶在港靠泊期間因自身需求或港口環(huán)保要求燃燒天然氣作為船舶動力所消耗的氣體。在天然氣貿易合約中,由于回流氣和燃料氣氣質組分測量的可操作性不強,買賣雙方習慣于采取既定的氣體組成來計算熱值,即在貿易合約中明確回流氣與燃料氣的氣質組分構成。此舉雖然給實際計算工作帶來了極大的便利性,使得計量具有可操作性,但也不可避免地會產(chǎn)生計量偏差。
從熱值計量角度,回流氣與燃料氣熱值越高,最終計算所得卸載的貿易熱值量越少,因此組分的差異性使得在貿易合約中買賣雙方對回流氣與燃料氣氣質組分構成的約定偏好不同,買方傾向于將甲烷比重含量約定為高值,賣方則傾向于將甲烷含量比重約定為低值。
在30份現(xiàn)貨合約樣本中,大多數(shù)合約將回流氣與燃料氣視作100%純甲烷,少數(shù)合約選擇使用甲烷與氮氣的混合物作為回流氣與燃料氣的氣質組分構成,也有部分合約未對氣質組成進行明確,需要在實際運營執(zhí)行中由雙方協(xié)商確認(見圖2)。
圖2 樣本中回流氣與燃料氣組分設置情況統(tǒng)計
從國內來看,接收站LNG入庫熱值量的計量通常將回流氣與燃料氣視作100%純甲烷,這意味著進口企業(yè)在國內接收站入庫環(huán)節(jié)可能會出現(xiàn)計量差異損失。
LNG資源接卸離不開接收站的參與,LNG的計量要求也需要適用于所匹配的接收站,因此買方通常會在貿易合約中約定計量條款“優(yōu)先適用接收站”使用規(guī)則。只有在接收站使用規(guī)則不包含計量條款時,才適用合約中的計量條款。接收站使用規(guī)則優(yōu)先采用有兩點優(yōu)勢:一方面,采用接收站使用規(guī)則可確保接收站的計量設備、計量流程與商務合約要求相匹配,無需根據(jù)接收站的客觀條件逐一調整合約條款。另一方面,國際LNG貿易的鏈條較長,通常存在多個相關方和貿易環(huán)節(jié),為了提高計量交接工作效率、減少爭議,并滿足當?shù)卣谋O(jiān)管需求,貿易相關方通常需要對計量條款達成一致意見,“優(yōu)先適用接收站”使用規(guī)則的計量條款將充分保障LNG接收站的訴求和利益,同時滿足當?shù)卣谋O(jiān)管要求。
若卸載過程中發(fā)生取樣失敗,或貿易相關方不認可取樣分析結果,可能產(chǎn)生計量爭議。建議關注合約中關于計量爭議的條款,在合約中明確對于計量爭議采取科學、公平、合理的解決方案,以保護己方利益。此外,在合約中應明確對LNG運輸船計量設備的要求(包括但不限于設備配置、精度范圍、檢定周期等),在船岸匹配過程中排除不符合要求、已列入黑名單的LNG運輸船,以保證計量工作的準確性。
為了更直觀量化地分析參比溫度(Tr)與回流氣、燃料氣的單位體積熱值設置對貿易熱值總量計算與合約價值的影響,下面以2023年5月26日抵達廣東大鵬接收站的“SERI CEMPAKA”號LNG船為例,進行計算分析,其中參比壓力(Pr)為101.325千帕。
通過氣相色譜儀得到該船LNG資源的氣質組分,如表1所示。
表1 LNG資源的氣質組分
LNG液相卸載體積、液相溫度和氣相溫度均由船上自帶的CTMS系統(tǒng)得出。根據(jù)參比溫度與參比壓力等參數(shù),Mi(組分i的摩爾質量)、Hmi(組分i的單位質量熱值)均可以從標準中直接獲?。ㄒ姳?)。
表2 不同參比溫度下組分i的摩爾質量與單位質量熱值
如公式(3)與(4)所示,計算公式中參比溫度對貿易量計算的影響體現(xiàn)在對LNG單位質量熱值和回流氣熱值的影響。鑒于與卸載LNG的總量相比,回流氣量幾乎可忽略不計,因此參比溫度對貿易量的影響主要通過對LNG單位質量熱值的作用計算來體現(xiàn)。該船LNG資源卸載的質量為62000噸,資源到岸價格為12美元/百萬英熱單位,根據(jù)公式(3)可以計算參比溫度分別在0℃、15℃和20℃時此船LNG資源單位質量熱值,計算結果如表3所示。
表3 不同參比溫度下LNG的單位質量熱值
進一步計算參比溫度對貿易總熱值與貿易金額的影響,結果如表4所示。
表4 參比溫度對貿易總熱值及貿易金額的影響
由表4可以看出,與常用參比溫度15℃相比,選擇將0℃作為參比溫度,天然氣單位質量熱值差為0.085兆焦/千克,總熱值差距可達49705.30百萬英熱單位,貿易金額影響差值為59.65萬美元。同時可以看到,選擇20℃作為參比溫度,所計算得到的熱值最低,熱值的計算基本遵循“參比溫度越高,熱值越低”的原則,因此選擇較高的參比溫度對買方較為有利。
卸載后該船艙絕對壓力1103毫巴、氣相溫度為-140.6℃、LNG液相卸載體積為13.94萬立方米,燃料消耗質量為4.463萬千克,參比溫度為15℃。甲烷的體積熱值為37.706兆焦/立方米,90%甲烷與10%氮氣混合氣體的單位體積熱值為33.935兆焦/立方米;甲烷的單位質量熱值為55.572兆焦/千克,90%甲烷與10%氮氣混合氣體的單位質量熱值為50.015兆焦/千克。
根據(jù)公式(4)與(5),在回流氣與燃料氣為純甲烷的情況下,計算出需要從貿易量中扣減的回流氣與燃料氣對應熱值量為14153.13百萬英熱單位,在回流氣與燃料氣為“90%甲烷和10%氮氣”的混合氣情況下,需要從貿易量中扣減的回流氣與燃料氣對應熱值量為12184.87百萬英熱單位,二者相差1968.26百萬英熱單位。以資源到岸價格為12美元/百萬英熱單位估算,貿易金額影響差值為23619美元。
建議我國第二梯隊買家尤其是行業(yè)新進入者在貿易合約談判過程中,需要足夠重視與對手方關于貿易量計量條款細節(jié)的談判。企業(yè)需要額外注意參比溫度的設定,若企業(yè)自身行業(yè)經(jīng)驗有限,可聘請專業(yè)人員(例如第三方檢測機構服務商)對公司業(yè)務人員進行培訓或協(xié)助審閱合約,以幫助企業(yè)爭取到公允甚至是有利的條款,規(guī)避未來實際操作中的計量損失風險。
不同參比溫度下,貿易量對應的熱值總量計算結果不同,較高的參比溫度下計算得到的貿易總熱值較低,較低的參比溫度下計算得到的貿易總熱值量較高。企業(yè)可基于自身在貿易鏈條中所處的角色,秉承“低賣高買”的原則,對貿易量計量條款中的參比溫度進行約定與談判,促進買賣雙方更加合理公正地簽訂貿易協(xié)議,營造合理公正的市場氛圍。結合目前市場貿易習慣與貿易公允性,建議可選擇較為公允的15℃或60℉作為參比溫度設定值。進口企業(yè)面對有利市場時,可嘗試探討選取20℃作為LNG貿易合約計量參比溫度,方便與國內計量習慣保持統(tǒng)一。
根據(jù)貿易量計算原理,回流氣和燃料氣的總熱值應在船上儲罐外輸量的總熱值中進行扣減,扣減得越多對買家越有利,扣減得越少對賣家越有利。因此,對于回流氣和燃料氣氣質組分,企業(yè)同樣可基于自身在貿易鏈條中所處的角色為自己爭取有利的設定。結合目前市場貿易習慣與貿易公允性,建議在合約中明確將回流氣和燃料氣的氣質組分設定為100%的甲烷。
企業(yè)可在貿易合約中約定計量條款“優(yōu)先適用接收站”使用規(guī)則,保證接收站要求與貿易合約條款的背靠背傳遞,滿足當?shù)卣谋O(jiān)管要求,提高計量交接工作效率,避免后續(xù)潛在爭議。另外,還應關注計量爭議條款的設置,建議在合約中明確約定,采取科學、公平、合理的方案來解決取樣失敗或貿易相關方不認可取樣分析結果等計量爭議事項,以保護己方利益。最后,在合約中應明確對LNG運輸船計量設備的具體要求(包括但不限于設備配置、精度范圍、檢定周期等),在船岸匹配過程中排除不符合要求、已列入黑名單的LNG運輸船,以保證計量工作的準確性。