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国外天然气管道建设现状、发展趋势及启示

* 田瑛,女,高级工程师。

1989年毕业于西南石油学院石油储运专业,获学士学位。

现在中国石油天然气股份有限公司规划总院,从事长输管道规划工作。

地址:北京市海淀区志新西路3号,100083。

E-mail:tian_ying@文章编号:1004-2970(2015)06-0005-06田瑛* 焦中良 杜艳(中国石油天然气股份有限公司规划总院)田瑛等. 国外天然气管道建设现状、发展趋势及启示. 石油规划设计,2015,26(6):5~10摘要 全球天然气管道主要分布于北美、欧洲和前苏联地区,已形成数个跨地区和国家的供气系统,并与城市配气管网衔接,全面连接气源、储气库、发电厂和城市配气管网。

近年来,由于清洁低碳发展、非常规气田开发、新兴市场崛起等多种因素,促使新时期世界天然气管道持续快速发展。

论述了美国、欧洲、俄罗斯和中亚地区天然气管道的建设现状及发展动态,提出了国外天然气管道发展趋势,以及对我国发展天然气管道的启示。

关键词 国外;天然气管道;建设现状;发展趋势;启示中图分类号:TE-03 文献标识码:A DOI :10.3969/j.issn.1004-2970.2015.06.002根据美国中央情报局《世界各国纪实年鉴》的统计,2013年全球运行的管道约为356×104km,其中,天然气输送管道约占世界管道总量的80.5%。

虽然天然气贸易中一部分采用LNG(液化天然气)方式,但是,目前天然气管道仍是输送天然气最主要的方式。

全球天然气管道主要分布于北美、欧洲和前苏联地区,已形成数个跨地区和国家的供气系统,并与城市配气管网衔接,全面连接气源、储气库、发电厂和城市配气管网。

近年来,由于全球对低碳经济的强烈呼吁,以及非常规天然气——页岩气不断开发将带来巨大的天然气资源等因素,进一步刺激了未来天然气管道建设的持续快速增长。

同时,全球油气供应重心持续西移,而能源消费中心由西向东转移,亚太等新兴经济体成为增长重心,这将对天然气管道建设产生深刻的影响。

因此,本文将重点对美国、欧洲、俄罗斯和中亚天然气管道建设现状及发展趋势进行论述。

1 国外天然气管道建设现状1.1 美国天然气管网概况美国天然气干线管道总长度约55×104km,其中,洲际管道约占70%,州内管道约占30%。

管道网络化、供应多元化,基础设施完善。

自1925年开始,美国输气管道逐步发展,1931年建设的得克萨斯州潘汉德—芝加哥输气管道(全长1 609km)是美国输气管道发展史上的里程碑。

20世纪40年代中期至70年代是美国管网建设发展最快的时期,至1966年,美国本土48个州全部通气,全国的天然气网络逐步形成。

自20世纪70年代开始,管网建设进入平稳发展期。

美国天然气供应来自其国内陆上与近海天然气,以及陆上长输进口天然气和海上进口LNG,形成供应的多元化。

美国天然气管道网络是用于维系大多数天然气产区(包括加拿大)与销售中心及用户的“能源纽带”,其天然气管网包括:210个管道系统,其中,洲际管道系统109个;州内管道系统101个;地下储气库415座;9座LNG接收站;56座LNG工厂及46座卫星站。

接气区与消费市场的管网四通八达,保障了天然气的远距离供应,配气系统建设相对成熟,较好地实现了天然气到终端用户的最后一步。

美国天然气管道网络布局见图1。

未来,美国的天然气管道建设仍呈快速发展趋势,主要为现有输送网络输气能力的提升,或为贯通新气田与洲际输气管网而新建的州内管段。

近期,美国境内拟建天然气管道主要有阿拉斯加管道、德纳里管道、Downeast管道及Sunstone管道等。

美国天然气调峰以地下储气库调峰为主,辅之以发电和LNG调峰。

目前,美国地下储气库数量位居世界第一,共有415座地下储气库,地下储气库的库容总量约为2 277×108m3,约占全部调峰气量的80%。

美国LNG接收站既作为天然气的补充气源,也可在气价高时用于调峰。

1.2 欧洲天然气管网概况欧洲天然气管道干线里程为23.47×104km,连通北非、中亚和俄罗斯。

20世纪70年代初期,欧洲地区的天然气管道(包括配气管道)长度达到41.4×104km,占世界管网总长的18.8%。

20世纪90年代后期,所占比例已攀升至24.2%。

德国是欧洲天然气管网最发达的国家,其天然气管道总里程约为7.5×104km;法国天然气管网总里程约为3.7×104km;英国为2.0×104km;意大利是欧洲多条天然气长输管道的终点国,同时,也是欧洲LNG接收终端较多的国家,其天然气管道总里程约3.1×104km。

欧洲天然气管网布局见图2。

欧洲天然气管网为跨国、跨区域网络化。

天然气管道连接着俄罗斯、中亚五国、北海地区、北非地区等,以及各国天然气消费市场。

此外,欧洲还建有18座LNG接收站和各种类型的地下储气库,形成了供气来源多,并且供气可靠性和灵活性较强的大网络区域格局。

欧洲基本形成以地下储气库为主,气田调峰、小型LNG调峰、双向管道调峰、管道容量调峰和区域平衡调峰等多种方式共存的调峰模式。

为了保证供气的稳定性及调峰需求,欧洲许多国家在建设天然气管道的同时,建设了地下储气库。

目前,欧洲约有110座在运行的储气库,主要分布于德国、法国、意大利、英国、荷兰等国,库容总量约为800×108m3,共有33家储气系统运营商。

洲际管道州内管道图1 美国天然气管道网络布局1.3 俄罗斯天然气管网概况俄罗斯天然气管道干、支线长约16.83×104km,连接气田、地下储气库和城市终端用户。

实行“一个网络,统一供气”。

俄罗斯统一供气系统是在原有的前苏联统一供气系统基础之上建立的。

第二次世界大战期间,前苏联开始输气管道的建设,于1946年建成首条输气管道——萨拉托—莫斯科输气管道。

20世纪60年代中期以前,前苏联天然气管道多为地方性管道,长度在1 000km 以内。

20世纪60年代中期以后,随着西西伯利亚大天然气区的发现和投入开发,天然气生产中心向东部转移,前苏联天然气管道也随之进入大发展时期,大规模建设长距离、大口径输气管道,将天然气从西西伯利亚地区输送至欧洲部分城市和工业区,并向东欧和西方出口。

至20世纪80年代,逐渐形成全国统一供气系统。

目前,建立在前苏联统一供气系统之上的俄罗斯统一供气系统内包含干、支线输气管道共16.83×104km、配气管道65.44×104km、25座地下储气库。

天然气运输系统的输送能力超过7 000×108m 3/a。

俄罗斯天然气输送系统布局见图3。

俄罗斯天然气管道发展战略:一是,新建新开发气田接入现有统一供气系统的连接管道;二是,扩大现有输气走廊规模;三是,实现天然气运输路线多样化。

为实现俄罗斯天然气管道发展战略目标,近期,俄罗斯天然气工业公司优先发展的项目为:一是,修建北溪管道和南溪管道,新建向欧洲出口通道,摆脱对乌克兰、白俄罗斯过境的依赖;二是,修建南部走廊管道,增加俄罗斯中部、南部地区供气量,保证未来南溪管道供气量;三是,修建波瓦年科—乌赫塔和乌赫塔—托尔若克管道,将亚马尔半岛天然气接入俄罗斯统一供气管网;四是,修建格利佐维茨—维堡管道和波钦基—格利佐维茨管道,保证俄罗斯西北地区的天然气供应,同时,为北溪管道提供补充气源,待亚马尔气田供气后,波钦基—格利佐维茨管道可实现反输,向俄罗斯中部地区供气;五是,修建秋明州北部地区—托尔若克管道,保证俄罗斯西北地区的天然气供应,同时,为亚马尔—欧洲管道提供气源;六是,修建摩尔曼斯克—沃尔霍夫管道,将什托克曼气田天然气运往俄罗斯西北地区,并进一步通过北溪管道出口;七是,实施阿欧洲国际油气 运输计划图2 欧洲天然气管网布局尔泰管道项目,保证达成商业协议后将俄气经中俄西线天然气管道向中国出口;八是,实施沿里海管道项目,将里海地区土库曼斯坦、哈萨克斯坦生产天然气运至俄罗斯;九是,改造中亚—中央系统,提高土库曼斯坦、乌兹别克斯坦和哈萨克斯坦天然气向俄罗斯的出口能力。

俄罗斯约90%的天然气产自西西伯利亚,未来新的大型油气开采中心将在东西伯利亚、哈萨克斯和北极沿海大陆架。

现有天然气系统是从西伯利亚和北极地区向西部和西南方向的超长距离运输体系。

根据《俄罗斯东部天然气规划》,俄罗斯在远东地区将建立并发展天然气管网,以满足当地用气需求,同时,考虑向亚太地区出口及接入俄罗斯统一供气管网。

目前,已经建成了用于满足哈巴罗夫斯克、滨海边疆区当地用气需求的萨哈林—哈巴罗夫斯克—海参崴天然气管道。

今后,拟将该管道与萨哈共和国(雅库特)气田系统连接,为此,要修建雅库特—哈巴罗夫斯克—海参崴管道及伊尔库茨克—雅库特管道,使其天然气向中国和亚太地区出口。

1.4 中亚地区天然气管网概况土库曼斯坦、乌兹别克斯坦和哈萨克斯坦是中亚地区的主要天然气生产国和输出国。

其中,乌兹别克斯坦天然气管道较发达,管道总里程最长,约为13 000km,其次是哈萨克斯坦和土库曼斯坦,管道总里程分别为11 000km 和8 000km。

中亚天然气出口方向主要是俄罗斯(并经过俄罗斯进一步输往西欧)、中国和伊朗。

天然气出境管道有中亚—中国天然气管道(简称中亚天然气管道)A、B、C 线、中亚—中央管道、布哈拉—乌拉尔管道和土库曼斯坦通往伊朗的管道。

中亚天然气管道A、B 线,起自土库曼斯坦和乌兹别克斯坦边境,途径乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦,止于中国新疆霍尔果斯,全长1 818km,双线并行敷设,管径1 067mm,输量300×108m 3/a,于2009年底建成投产。

中亚天然气管道C 线与A、B 线并行敷设,全长1 830km,设计输气能力250×108m 3/a,设计压力9.81MPa,于2014年6月建成投产。

目前,中亚天然气管道C 线输气能力为70×108m 3/a,预计2015年年底全面建成后,将达到250×108m 3/a 的设计输气能力,中亚天然气管道A、B、C 线输送能力共计达到550×108m 3/a。

中亚—中央输气管道建设时间为1966年至1988年,主要负责将土库曼斯坦、乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦天然气输往俄罗斯,然后出口至西欧。

该管道系统主要由5条输气管道组成,总设计输量为800×108m 3/a,但是,由于管道已严重老化,实际输量达不到450×108m 3/a。

布哈拉—乌拉尔输气管道建设时间为1965年,主要负责将乌兹别克斯坦生产的天然气输往俄罗斯。

该管道系统由2条输气管道组成,总设计输量为150×108m 3/a,由于管道运行时间较长,安全状况较差,漏气现象严重,目新乌连戈依乌赫塔 斯科沃洛季诺莫斯科格利佐维茨 摩尔曼斯克 喀山 巴库海参崴 俄 罗 斯 乌克兰 白俄罗斯 乌连戈依—中央输气系统中亚—中央输气系统萨拉托夫—莫斯科管道亚马尔—欧洲管道 北溪管道蓝流管道 南溪管道 乌赫塔—托尔若克管道萨哈林—哈巴罗夫斯克—海参崴管道 雅库特—哈巴罗夫斯克—海参崴阿尔泰管道摩尔曼斯克—沃尔霍夫管道哈萨克斯坦 蒙古 中国波瓦年科托尔若克 萨哈林 现有管道 在建、规划管道 图3 俄罗斯天然气输送系统前的实际输送能力约为70×108m3/a。

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