天然氣管道輸配系統規劃的思考

李少宇

昆明市規劃設計研究院

城鎮燃氣規劃是城鎮發展規劃的重要組成部分，關系到城鎮經濟社會的協調發展。利用天然氣管道輸送天然氣是陸地上大量輸送天然氣的唯一方式，管輸天然氣是油氣資源輸送的最佳選擇。下面本文結合昆明市（2020~2035年）天然氣管道輸配系統規劃談兩個問題：（1）天然氣管道輸配系統的規劃應具有時間跨度的前瞻性；（2）天然氣管道輸配規劃中有關氣源儲備與調峰問題。

1 引言

城鎮燃氣專項規劃是城鎮總體規劃的重要組成部分，關系到現有城鎮社會的和諧發展。天然氣管道輸配在昆明市燃氣供應中起主要作用。隨著社會的高速發展，昆明市現有城市規劃建成區規模達到四百多平方公里，已臨近上一輪總規約束性指標，已經無法滿足當前昆明市的發展需要。伴隨期國家對云南省和昆明市提出的更高的發展要求，需要新一版總規來指引城市的發展。

2019年，昆明市已經組織實施了國土空間規劃編制工作。昆明市城市規模，城區總體布局和發展方向發生了較大的變化，也同時帶來能源市場供需的變化，燃氣氣源環境、供氣區域、供氣規模和用戶結構等消費結構已發生較大變化，顯現出一些影響燃氣市場健康發展的問題。該規劃項目是規劃區燃氣行業建設和發展的藍圖，是建設和管理的基本依據，是一項綜合性、全局性、戰略性的工作。燃氣新建和改擴建項目的實施應以此作為依據。因此，為配合國家空間規劃的編制，加強昆明市燃氣管理水平及要求，提高昆明市燃氣持續、穩定、安全供應的水平，保證燃氣能源使用安全，推動燃氣事業健康發展，由市住建牽頭，同步組織開展《昆明市燃氣專項規劃（2020~2035年）》的編制工作，規劃作為國土空間規劃的組成部分，將對城市燃氣系統的建設起到指導作用。下面結合昆明市（2020~2035年）天然氣管道輸配系統規劃談兩個問題：

2 天然氣管道輸配系統的規劃需具有時間跨度的前瞻性

城鎮燃氣專項規劃是指導城鎮經濟社會發展及市場健康發展所需的能源開拓和燃氣項目建設的重要文件，因而對城鎮的建設具有一定的指導意義。天然氣管道輸配規劃需具有時間跨度，同時需具有前瞻性。前瞻性的要求，主要體現在對城鎮燃氣需求給予恰當的預測及估計。

2.1 編制昆明市（2020~2035年）燃氣規劃及時對應燃氣需求的變化

2019年昆明市已經組織實施了國土空間規劃編制工作，昆明市城市規劃、城區總體布局和發展方向發生了較大的變化，也同時帶來燃氣市場供需條件的變化，燃氣氣源情況、供氣區域、用氣總量、供氣規模和用戶結構等都已經發生較大變化，顯現出一些影響燃氣市場持續發展的問題。此項規劃的編制，加強昆明市燃氣管理，提高昆明市燃氣持續、穩定和全供應水平，保證燃氣能源使用安全，推動燃氣事業穩定發展，將對城市燃氣系統的建設起到指導作用。規劃時間跨度為15年。

該規劃主要內容中提示，“按城鎮總體規劃的要求，提出燃氣輸配系統框架方案”、“對燃氣輸配調度與管理系統進行統一規劃”。可見規劃中對天然氣的利用和燃氣輸配系統的重視。

2.2 天然氣和昆明天然氣氣源

2.2.1 天然氣承擔著改變能源結構、提高人生活質量的重責

天然氣是指天然蘊藏于地層中的烴類和非烴類氣體的混合物，主要成分烷烴，甲烷占絕大多數。使用天然氣對環境影響較小，能有效減少二氧化碳和幾乎全部的粉塵排放量，減少二氧化物排放量60%、氮氧化合物排放量50%。并有助于減少酸雨的形成，舒緩地球溫室效應，從根本上改善環境質量。

天然氣與其他能源（如：煤炭、石油）相比，天然氣在燃燒過程中產生影響人呼吸健康的物質極少，產生的二氧化碳僅為煤的40%左右，同時產生二氧化硫幾乎為零。天然氣燃燒后無廢渣、廢水、使用安全、熱值高和潔凈等優勢，是我國規劃節能減排中的重要產業。

中國是世界能源生產和消耗的第二大國。2020年能源結構狀況是以煤為主。受自給率的約束，我國的能源結構呈多樣化發展。我國的這種以煤為主，對進口石油過度依賴的能源結構狀況，帶來了能源安全問題和環境問題。隨著國民經濟的快速和高效地發展，石油、煤炭、電力等城市常用能源供應緊張的矛盾日益突出。天然氣作為優質的清潔高效能源，已成為社會經濟可持續發展的催化劑。燃氣市場作為國民經濟的一個重要組成部分，在城鎮經濟增長方式從粗狂發展到集約性的轉變過程中，承擔著能源市場的改善和提高人民生活質量的重任。燃氣越來越多地受人們的關注，可以說，21世紀被認為是天然氣的時代。

2.2.2 昆明的燃氣氣源

2006年1月，中緬政府簽署了天然氣備忘錄，2006年2月簽署了合作協議。緬甸西南部孟加拉灣近海區域已探知了3.54萬億立方米天然氣儲量。中緬跨境天然氣管道起于緬甸若開邦，經瑞麗首站后，途經云南省、貴州省、廣西至南寧末站。規劃在云南省境內預留分輸接口城市。工程完工后管道輸氣能力將達120億立方米/年，輸入昆明的氣量約30億立方米/年。

中緬天然氣管道已于2012年試通氣，現已正式投產運營，是昆明市中心城區充足可靠的氣源。緬甸天然氣的輸入將改寫昆明燃氣使用歷史，徹底改變當前的燃氣使用格局。由此可見，昆明市今后的能源將以天然氣為主，且以管道輸送為主要供氣方式。

2.3 昆明市燃氣需求的分析及預測

城鎮燃氣專項規劃需具有時間跨度的前瞻性，前瞻性主要體現在對城鎮燃氣需求給予恰當的預測。

燃氣預測一般采用定量預測的方法，它包括分類用戶預測法和宏觀預測法。分類用戶預測法是根據各類用戶用氣量進行分類預測，從而得出規劃區域規劃期內的總用氣量。此法直接采用了居民用氣量的兩個指標，即居民用戶耗熱指標和氣化率。中采用了此法分別對近期（2025年）和遠期（2035年）的居民生活用戶、商業公建用戶、工業用戶、天然氣汽車用戶和外圍區縣管輸天然氣用戶用氣需求量分類進行預測，采用天然氣熱值、居民耗熱定額和氣化率計算，分析預測到全市近期和遠期的總需求量。同時還采用了宏觀預測法從宏觀上進行預測，對分類用戶預測法預測的結果進行檢驗，確保預測的準確性。昆明在該項規劃中，還采用了昆明昆侖公司和昆明華潤燃氣有限公司提供的2019年全年的用氣情況進行了對比，進一步與實際用氣水平進行對比，以確保預測的結論更符合實際情況。這些數據比較客觀的反映昆明市年、月、日需求量及特殊月、日用氣量，為分析預測近、遠期需求量提供參考。

需求量的預測是燃氣規劃中最主要的內容之一，也是規劃的難點，它對于規劃的經濟性、合理性和先進性都具有至關重要的作用。管輸天然氣需求量的分析和預測規劃是個系統工程，影響的因素很多，既要切合實際又不能太保守，既要對未來充滿信心又不能盲目樂觀。需要多個部門互相配合，逐步完善，才能作好預測。

3 天然氣管道輸配中有關氣源儲備與調峰問題

3.1 天然氣管道輸配系統

天然氣管道輸配系統的構成是以油田到最終用戶，歷經礦場集氣、凈化、壓氣站、配氣站和調壓計量等，形成一個統一密閉的輸氣系統。

利用天然氣管道輸送天然氣是陸地上大量輸送天然氣的唯一方式。在世界管道總長度中，天然氣管道約占一半。它的優勢簡要概括如下：（1）節省成本，只要具備安裝管道條件就可設置。比起公路、鐵路、航運方式將一部分能量消耗在載體運輸上，管道輸送更直接合算。（2）占地少、建設快，每千米施工中臨時占地1.8萬平方米左右，竣工后99%的土地仍可恢復利用。（3）運輸量大且安全性高。由于天然氣在密閉的地下管道中輸送，比其他運輸方式安全。（4）無“三廢”排放。（5）受惡劣氣候影響小，且維修量小、便于管理，易于遠程監控。因此，管輸天然氣對提高天然氣利用率是關鍵的設施。

3.2 氣源儲備與調峰

氣源保障和儲備是燃氣供應的重要組成部分，氣源的長期穩定供應是維系城鎮燃氣發展的基礎條件。

城鎮用戶對燃氣的需用量是不斷變化的，用氣工況是不均勻的。而一般情況下，由于受天然氣管道輸送能力的限制，天然氣供應是相對均勻的，不可能完全按照用氣量的變化而隨時變化。這就造成了夏季供氣過剩，冬季供氣不足，白天用氣高峰不能滿足需求，夜間又用不出去等供求矛盾。要解決天然氣用氣不均勻性，城市輸配系統規劃應依靠天然氣儲存設施和調峰方案作保障。下面就從這兩個方面進一步說明。

3.2.1 氣源儲備

據國際天然氣會議建議：使用30%以上進口天然氣，在國內應建儲氣容量為12%的地下儲氣庫。我國天然氣對外依存度已近40%，但儲存庫工作僅占全國天然氣消費量的3%，儲氣量不足已成為我國天然氣產業可持續性發展的關鍵瓶頸。

氣源儲備滿足兩方面需求：一是，為了平衡城市燃氣輸配系統日常運動過程中的調峰需求，為氣源常規儲備；二是，從能源完備的角度出發，為了保障氣源不受國際政治局勢、市場價格波動、人為不安定因素、事故應急和交通運輸等風險影響，而采取的儲備措施，為氣源安全戰略儲備。

如果上游供氣壓力高，利用高壓管道儲氣是最行之有效地方式。同時還可采用廢棄礦井作為天然氣地下儲氣庫，這種儲氣方式儲氣容積大，運動成本低，是目前國際上較常用的儲氣式。昆明安寧鹽穴儲氣庫項目和尋甸褐煤配套儲氣站，可進一步研究作為遠期的儲氣調峰設施。

3.2.2 調峰方案

供氣調峰的意義在于保證用氣高峰的管道一定壓力，調峰的措施可以從供氣和用氣兩個方面來考慮。

《城鎮燃氣設計規范》（GB 50028—2019）有關規定：“采用天然氣做氣源時，平衡城鎮燃氣逐月和逐日的用氣不均勻性，應由氣源方（即供氣方）統籌調度解決。平衡小時用氣的不均勻所需調度氣量宜由供氣方解決，不足時由城鎮，燃氣輸配系統解決”。由上中游為主來解決下游所需的供氣調峰，從整個供氣系統來講，是經濟、合理的。

4 建議

（1）積極探索適合我市的天然氣儲氣方式，擴大氣庫觀念，加快儲氣庫選址勘測。（2）將燃氣開發與扶貧開發、燃氣下鄉、鄉村振興等涉農項目整合，爭取獲得“一加一大于二”的積極效果。

5 結論

能源是國民經濟的血液和動力，關系到經濟社會的正常運行和發展，關系到經濟安全和國家安全，關系到生態環境，也涉及子孫后代的生存與發展。我國目前的能源消費結構以煤炭為主，對進口石油依存度過高，作為能源消耗大國，改善能源結構現狀及存在問題迫在眉睫。天然氣作為一種清潔優質的能源，在我國改善能源結構具有重大意義。

天然氣管道輸配是天然氣輸送的最佳選擇，對國家提倡使用天然氣的政策推進，具有極為重要的作用。

“凡事預則立，不預則廢”，天然氣管道輸配系統規劃中，時間跨度的前瞻性是規劃編制的一個要點。深入調查分析預測天然氣需求量，根據預測結果，對氣源供應、設施建設等技術方案，作前瞻性的預計與安排，堅持規劃的指導作用。

儲氣與調峰是該項規劃的又一要點，利用地下儲氣庫調峰是較好的儲氣方式。

天然氣的穩定供應，關系到千家萬戶的正常生活。既是民生工程，也是踐行習近平新時代中國特色社會主義思想的具體體現，使人民的獲得感、幸福感、安全感更有保障。