随着国家能源结构的调整和对环境保护要求的提高,天然气的应用将越来越广泛。作为清洁能源的液化天然气简称LNG)是 经净化和液化处理形成的液态天然气,主要成分为甲烷。常压下工NG的体积约为标准状况下气态体积的1 /625,温度在一162℃左右,通常被储存在LNG低温储罐中。该种储罐常为微正压低温状态,外部有绝热保温材料覆盖,以减少外界环境与之热量传递(自然漏热)造成LNG气化,在设计时必须考虑 绝热保冷性能。
LNG 低温储罐的绝热保冷性能直接影响能耗。对于低温储罐,热量会通过传导、对流、辐射等方式传入储罐,从而导致部分工NG的气化产生。对于大型LNG底温储罐,国际上通常要求的以满罐为基准的每天罐内LNG气化率。
(1)低温储罐底部最主要通过传导的方式进行热传递,绝热材料一般使用刚性泡沫玻璃,它的耐压强度足够承受液体与内罐的重量。除了泡沫玻璃以外,内罐壁下是 一层珍珠岩混凝土支撑圈,用以支撑整个内罐壁的重量,此外,底部还使用沥青抹面层、防潮铝箔等,同样需要考虑 其对传热的影响。
(2)储罐侧面的绝热材料主要用膨胀的珍珠岩粉末,并且在内罐壁外侧安装纤维毡,用来防止珍珠岩与内罐壁直接产生摩擦而损坏内罐壁。此外,由于侧面长期暴露在环境中,所以需要考虑 太阳辐射的影响。
(3)储罐顶部的绝热材料主要是 安置在悬浮甲板上的玻璃纤维毡。对于顶部的传热,同样需要考虑 太阳辐射的影响。
天然气消费国家和地区实行天然气储备,不仅可以保障国家能源供应安全,维护市场稳定,缓解供应短缺带来的-压力,提高应对突发灾害的能力,保障民生,也可以在一定范围平抑价格剧烈波动。近年来,随着我国天然气市场的不断发展,天然气消费增长显著,与此同时“气荒”也多次光顾。造成“气荒”的主要原因是 我国目前缺乏相应的天然气储备机制。数次大面积“气荒”凸显冬季天然气供需矛盾,也引发了-对我国天然气储备问题的关注。
已经施行天然气储备国家的天然气储备情况,储备方式和规模,储备体制、机制和法制等方面的经验值得我国学习和研究。为此,笔者对10个主要天然气消费国的天然气储备情况进行了介绍,并进行了初步的总结分析,希望这些经验可以对有我国特色的天然气储备事业发展有所帮助。
国外天然气储备经验及其启示
1、国外天然气储备经验
1)天然气储备已经成为天然气消费国家保障安全稳定供气的必要手段。尽管美、俄、加、英、法、西、意、德、日、韩10个国家的天然气消费对外依存度不同,但都在努力建立并扩大以调峰为主的生产储备,并逐步建立以国家为主体的战略储备,以应对战争期间可能的天然气供应短缺。
2)天然气储备可以采取多种形式,主要有地下储气库、气田储备和LNG储备,不同国家根据资源和消费状况分别选择了不同的储备方式,形成了不同的天然气储备系统。地下储气库容量大,相对安全,有条件的国家已经并在不断扩大地下储气库的规模;依据本国具体地质条件和天然气需求情况可选择枯竭油气藏、含水层和盐穴3种不同的地下储气库类型。 LNG储罐的储备和使用相对比较昂贵,但对经济发达、人口密集而又缺乏管道气来源的国家或地区,LNG则成为天然气储备的必需品。
3)在天然气储备规模方面,对外依存度高、年消费量或进口量较大国家的天然气储备规模相对较大,天然气储备的天数也较长。天然气资源贫乏国家,更重视天然气储备。天然气的进口量越大,天然气供应中断的影响也将越大,为了应对天然气供应中断风险,配套建设的天然气储备量也越大。欧洲-国家法国、西班牙、意大利、德国国内天然气资源贫乏,几乎完全依赖进口。法国、意大利、德国的天然气消费和储备主要通过欧洲-管网进口管道气,并将LNG进口作为补充。而西班牙则以LNG为主,天然气为辅。这4个国家天然气储备规模分别相当于100d,39d,67d,87d的天然气消费量。
4)尽管各国天然气储备的体制机制有所不同,但生产储备均以公司运营为主,战略储备以国家为主。在生产储备中,各国介入程度不同:大部分国家的储气设施运营均由1~2家公司负责,只有美国实现了天然气供应高度商业化,以市场机制进行天然气储备、输送和供应。
5)在天然气储备法制方面,日本是 世界上颁布有《天然气储备法》的国家,-各国虽然没有专门的天然气储备法,但都不同程度地针对天然气储气库建设和管理进行了立法。
2、对我国的启示
目前,我国的天然气管网已经初步形成,东南沿海的LNG接收站也已经初具规模,天然气消费量不断攀升,天然气稳定供应的风险也不断加大,建立与我们 的消费市场相配套的天然气储备已经成为必需。同时,我国已经成为天然气进口国,随着进口天然气规模的不断增加和对外依存度的不断增高,进口天然气的稳定供应对国内天然气安全平稳运行的影响也将越来越大,从国家的长远发展和-稳定考虑 ,也应尽早建立国家的天然气战略储备。
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