天然氣代輸模式應用及氣量偏差控制
責任編輯:cnlng    瀏覽:399次    時間: 2020-07-19 20:26:47      

摘要:1 概述2015年3月4日,中國首個石油天然氣交易中心——上海石油天然氣交易中心在上海自貿區注冊成立,為天然氣的線上交易提供了平臺,天然氣用戶可以通過交易中心直接向上游售氣方購買天然氣資源。自2017年以來,國家大力推動天然氣產供儲銷體系建設和天然氣互聯互通..

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1   概述

2015年3月4日,中國首個石油天然氣交易中心——上海石油天然氣交易中心在上海自貿區注冊成立,為天然氣的線上交易提供了平臺,天然氣用戶可以通過交易中心直接向上游售氣方購買天然氣資源。自2017年以來,國家大力推動天然氣產供儲銷體系建設和天然氣互聯互通工程建設,天然氣管道“全國一張網”初步具備工程基礎[1]。2019年12月9日,國家石油天然氣管網集團有限公司在北京成立,天然氣用戶通過交易中心購買的天然氣可以通過上游管網輸送到達預定的分輸站或門站,天然氣市場進入一個全新時期。天然氣到達門站后如何進入用戶的管網,這對于已建有城市燃氣門站的城市燃氣公司來說不是問題,但對于沒有城市燃氣門站、不具備直接接氣條件的城市燃氣公司或大用戶來說,則需要借助其他城市燃氣公司的門站或管道進行代輸。

本文中的代輸,指城市燃氣公司或大用戶與天然氣賣方簽訂天然氣購銷合同、取得管道用氣指標后,無法直接從天然氣賣方處或通過上游管網接入該氣量,需要借助其他城市燃氣公司管道及設施,代其從天然氣賣方或上游管網下載該氣量并輸送至指定交氣點的方式。

淄博綠博燃氣有限公司(以下簡稱綠博公司)經過多年發展,建有從上游(中石油、中石化)接氣的城市燃氣門站5座,在方便自行接氣的同時,也為其他城市燃氣公司代輸天然氣,形成了多種代輸模式。本文結合綠博公司的實際代輸場景,就天然氣代輸模式及代輸過程中的偏差分配等用戶關注的問題進行分析。

2   代輸方式的種類

2.1  天然氣代輸簡介

城市燃氣公司與上游天然氣賣方簽訂天然氣購銷合同,并約定合同項下天然氣的交付點為某指定上游分輸站。所購天然氣通過上游管網輸送至該指定上游分輸站后,通過該分輸站內結算流量計進行結算計量,完成交付。對于需代輸的天然氣,被代輸方與代輸方簽訂代輸協議,由代輸方替被代輸方從上游分輸站結算流量計處進行下載,通過代輸方所建門站專用或共用燃氣設施(以下簡稱接氣設施)進行凈化、控壓等處理后,經代輸方輸氣管道或其為被代輸方所建的專用輸氣管道將被代輸氣量輸送至雙方指定交氣點,由被代輸方進行接收。目前常用代輸方式分為獨立下載代輸模式與混合下載代輸模式兩種。

2.2  獨立下載代輸模式

獨立下載代輸模式見圖1。需要說明的是,圖1中,為了表達簡明,將上游結算流量計1、上游結算流量計2畫在上游分輸站之外,實際上,上游結算流量計1、上游結算流量計2均設置在上游分輸站內,以下各圖的類似情況都采用這種表達方式。

圖1   獨立下載代輸模式

被代輸氣量進入上游分輸站,經上游結算流量計1計量后下載,進入代輸方為被代輸方建設的專用接氣設施及專用輸氣管道,按照雙方要求輸送至指定交氣點,由被代輸方進行接收。代輸方自購的氣量則通過上游結算流量計2計量后下載,進入代輸方自建的專用接氣設施及自有輸氣管道。

從圖1可以看出,采用獨立下載代輸模式,下載并輸送的代輸氣量不與代輸方自購氣量混供。這種代輸模式通常存在于區域性管網公司或直接與上游(中石油、中石化)建立背靠背門站、專門為其他城市燃氣公司實施代輸的燃氣公司。

2.3  混合下載代輸模式

混合下載代輸模式見圖2。

圖2   混合下載代輸模式

被代輸氣量進入上游分輸站,匯同代輸方自購天然氣共同通過上游結算流量計計量后下載,進入代輸方的接氣設施及輸氣管道,代輸方自購氣量通過該管道輸送至自供氣點,被代輸氣量按照雙方要求輸送至指定交氣點,由被代輸方進行接收。采用混合下載代輸模式時,在指定交氣點,代輸方會安裝交接計量表,對被代輸方實際接收氣量進行計量結算。

從圖2可以看出,采用混合下載代輸模式,下載并輸送的代輸氣量匯同代輸方自購氣量從上游分輸站共同計量、下載并通過代輸方管道及設施進行混輸。這種代輸模式通常存在于較早建成城市燃氣門站的城市燃氣公司為其他的后來取得供氣指標但不具備接駁條件的城市燃氣公司或直供大用戶進行的代輸。

2.4  代輸模式的選擇

對于上述兩種代輸模式,在代輸方的門站、輸氣管道建成后便基本確定了為被代輸方采用什么樣的代輸模式,根據具體的實際情況確定代輸模式。

3   代輸氣量的確定

3.1  代輸氣量的確定原則

代輸方在與被代輸方確定代輸氣量時,應充分考慮自身門站及輸氣管道的設計輸送能力及近遠期發展規劃情況。當門站輸氣量及輸氣管道現有輸氣量遠未達到設計輸送能力時,代輸氣量越多則可以為公司帶來更多的經濟效益。但對于門站輸氣量、輸氣管道現有輸氣量已接近設計輸送能力的城市燃氣公司來說,在確定代輸氣量時應從以下3個方面來考慮與測算:代輸氣量對公司發展規劃的影響、代輸距離對輸氣管道運行的影響、被代輸方天然氣調峰需求的影響。

3.2  代輸氣量對公司發展規劃的影響

當新增代輸氣量后門站或輸氣管道達到或即將達到設計輸送能力時,需要考慮代輸氣量的存在會不會影響公司的近、遠期發展規劃。如果代輸是階段性行為,被代輸方后續會通過自建門站、輸氣管道或其他手段替代當前的代輸,在代輸行為持續期內對公司沒有大的影響,則可以考慮簽署代輸協議。如果代輸是長期行為,被代輸方采取其他方式替代當前代輸的可能性較小時,公司則需要綜合考慮比較代輸收益、自身下游市場發展規劃與預期收益,進行經濟性與可行性比較后,確定合理的代輸氣量,以防止出現受制于已簽訂的代輸協議,導致自身無法繼續發展下游市場的情形。

3.3  代輸距離對輸氣管道運行的影響

代輸距離是指代輸氣量下載點與代輸氣量指定交氣點之間的距離。在代輸氣量相同的條件下,代輸距離對輸氣管道,尤其是輸氣量接近設計輸送能力的輸氣管道的影響差別較大。當代輸距離較短時,代輸氣量所引起的管道壓力損失較小,對輸氣管道的運行工況影響較小,輸氣管道遠端和最不利端不會因代輸而帶來大的影響;當代輸距離較長時,代輸氣量所引起的管道壓力損失較大,對輸氣管道的運行、輸氣管道遠端和最不利端的影響會變大,這時應根據水力計算及運行經驗數據,慎重確定代輸氣量。

3.4  被代輸方天然氣調峰需求的影響

根據目前上游公司與城市燃氣公司簽訂的合同來看,上游公司對天然氣的小時調峰不予承擔或付費承擔,實際運行中小時調峰多由城市燃氣公司自行調節。當輸氣管道輸氣量接近設計輸送能力時,通過管道自身進行小時調峰的能力會大大減弱,只能采取其他的調峰措施進行[2]。因此,在確定代輸氣量時,需要考慮被代輸方對天然氣調峰的需求。如果被代輸方沒有天然氣調峰的需求,則僅需要考慮代輸氣量本身的影響。當雙方合同約定或默認需要對被代輸方進行小時調峰時,代輸方應了解被代輸方每日各時段波動的用氣數據,并確定自身的調峰設施是否能夠滿足該調峰需求,若不能滿足時,則應下調代輸氣量或約定小時調峰限定值。

4   與上游日交接計量簽單時的偏差分配

4.1  氣量下載簽單確認

在供氣過程中,上游向城市燃氣公司下達當日日指定計劃,即在指定下載點城市燃氣公司當日被允許下載氣量,城市燃氣公司根據下游用氣需求及運行調控進行氣量下載。當日實際下載的氣量通過上游結算流量計計量后進入城市燃氣公司接氣設施。按照天然氣購銷合同約定,上游每日與城市燃氣公司簽署確認當日實際下載氣量。該氣量以上游結算流量計計量數據為準。當代輸方與被代輸方氣量混合下載計量時,代輸方、被代輸方按照約定簽單分量方式分別與上游進行簽單確認,總簽單氣量為上游結算流量計混合下載計量的數據。

由此可以看出,當采用混合下載代輸模式時,由于代輸方與被代輸方的氣量被上游結算流量計混合計量,因此,簽單時如何從總計量數據中確定每一方的簽單氣量,便需事先進行明確或在代輸合同中進行約定。在確定簽單氣量分配時便牽涉到偏差分配的問題。

4.2  偏差及分類

4.2.1 偏差的概念

偏差是指在分輸站進行氣量下載時,上游向城市燃氣公司下達的當日日指定計劃與城市燃氣公司當日在分輸站實際下載氣量(即上游結算流量計實際計量數據)之間的差值。在實際運行過程中,因偏差產生原因不同,我們將偏差分為控量偏差與計劃偏差兩種。

4.2.2 控量偏差

因調度管理需求,上游在向城市燃氣公司供氣時,多存在到量關閥狀態,即當城市燃氣公司用至當日日指定計劃時,上游分輸站會關閉輸氣閥門,停止向城市燃氣公司供氣。因此,為了使下載氣量在符合日指定計劃的基礎上滿足下游用氣調度需求,城市燃氣公司多通過調控門站接氣設施完成氣量下載。進行氣量下載調控時參照的流量計為門站安裝的流量計,該流量計與上游分輸站結算流量計之間有一定的誤差,由此會造成門站調控的下載氣量與日指定計劃之間產生偏差。另外,對沒有采取計算機控制系統、站控系統,調控時依然需要進行現場操作的門站,現場操控不精準也會使門站調控的下載氣量與日指定計劃之間產生偏差。這兩種原因產生的偏差稱為控量偏差。

4.2.3 計劃偏差

城市燃氣公司在向上游提報日指定計劃時因計劃預測或核定失誤,或者下游用氣量產生不可預知的異常波動,這些情況都會導致下載氣量與日指定計劃之間產生大幅偏差。這種偏差稱為計劃偏差。

4.3  偏差對城市燃氣公司的影響

在2018—2019年度的天然氣購銷合同中,中石油、中石化均提出“最低支付”的要求,即如果買方在某個供氣月內未能提取合同規定的最小月度用氣量,則買方必須支付最小月度用氣量與該供氣月買方實際下載氣量差值部分的價款,該價款按照合同約定綜合價的一定比例支付。由此可以看出,當月度內累計日下載氣量低于合同規定的最低支付要求值時,城市燃氣公司將需多支付合同約定價款,由此會直接導致天然氣購氣單價與購氣成本的上升。因此,對于有代輸氣量存在的分輸站,代輸方與被代輸方在與上游進行日交接計量簽單時必須約定簽單分量方式,明確實際下載氣量少于日指定計劃的偏差由哪一方來承擔,即偏差如何分配。

4.4  獨立下載代輸模式簽單時的偏差分配

以淄博綠博億豐門站(以下簡稱綠博億豐)獨立下載代輸模式(見圖3)為例進行說明。

圖3   綠博億豐門站獨立下載代輸模式

采用獨立下載代輸模式時,代輸方替被代輸方下載的氣量經由上游結算流量計計量后全部為被代輸方所用,被代輸方按照上游結算流量計計量數據進行簽單確認,所有偏差自動由被代輸方承擔。在該下載點,綠博億豐為A公司進行代輸。該門站所有下載氣量中,代輸氣量通過中石化結算流量計1進行計量,經綠博億豐所建的A公司專用接氣設施后,輸送至雙方指定交氣點。自購氣量則通過中石化結算流量計2進行計量,進入綠博億豐專用接氣設施及自有輸氣管道。A公司按照中石化結算流量計1計量的數據與上游進行簽單確認,承擔代輸氣量偏差。綠博億豐按照中石化結算流量計2計量的數據與上游進行簽單確認,承擔自購氣量偏差。

4.5  混合下載代輸模式簽單時的偏差分配

采用混合下載代輸模式時,在簽單時的偏差分配可以采用下列3種形式之一:偏差由單方全部承擔、偏差按日指定計劃占比分攤、被代輸方按實際接氣量簽單。

4.5.1 偏差由單方全部承擔

當代輸方或被代輸方日指定計劃占比較大時,可采用偏差全部由其承擔,即偏差由單方全部承擔的方式。以滄淄線淄博末站(以下簡稱淄博末站)混合下載代輸模式(見圖4)為例進行說明。

圖4   滄淄線淄博末站代輸模式

在該下載點,綠博公司除接收自購氣外,還為A、B兩家公司實施代輸。某時段自購氣日指定計劃約100×104 m3,為A公司代輸的日指定計劃約20×104m3,為B公司代輸的日指定計劃約10×104 m3。通過淄博末站下載的所有氣量通過淄博末站結算流量計計量后,進入綠博公司天然氣門站、輸氣管道,分別輸送至綠博公司自供氣點、A公司指定交氣點、B公司指定交氣點。由于代輸方的日指定計劃遠大于被代輸方的日指定計劃,因此,在該下載點全部采用了代輸方單方承擔偏差的簽單方式,作為被代輸方的A公司與B公司,不論其在指定交氣點實際接收氣量為多少,他們與上游的當日簽單氣量均為其日指定計劃,綠博公司作為代輸方,承擔全部偏差。在這種情況下,代輸方與被代輸方當日簽單氣量計算公式見式(1)、(2)。

博公司在泰青威淄博支線寨里分輸站為C公司實施代輸時,因目前自購氣日指定計劃僅為1×104 m3,為C公司代輸的日指定計劃約20×104 m3,因此,該下載點全部采用被代輸方單方承擔偏差的簽單方式,即綠博公司每日與上游簽單氣量為其日指定計劃,C公司每日與上游簽單氣量為當日總簽單氣量減去綠博公司當日日指定計劃,C公司承擔全部偏差。

4.5.2 偏差按日指定計劃占比分攤

4.5.3 被代輸方按實際接氣量簽單

被代輸方按實際接氣量簽單,即被代輸方與上游的當日簽單氣量數據采用在代輸氣量的指定交氣點被代輸方實際接氣量數據進行簽單的模式。這種簽單方式實際是由代輸方全部承擔控量偏差、代輸方與被代輸方各自承擔計劃偏差的一種組合模式。這種簽單模式的前提是代輸氣量指定交氣點宜進行數據傳輸或現場有人值守,這樣可以保證在上游規定的結算時間點及時獲取準確數據。

4.5.4 計劃偏差的特殊簽單處理

當因某一方原因導致出現較大的計劃偏差時,若依然按照上述第4.5.1條或第4.5.2條所描述的簽單模式機械處理偏差,則可能會造成另一方被動承擔較大的“最低支付”結算損失。對于這種情況,應在代輸合同中直接進行約定,由偏差造成方直接承擔偏差或根據雙方的合同完成情況由雙方互相消化處理,協調平衡,以獲取雙方利益的最大化。

5   簽單氣量與實際接氣量的差值處理

在混合下載代輸模式供氣過程中,除非代輸方與被代輸方采用相應措施,使被代輸方當日從交氣點實際接氣量等于被代輸方當日與上游簽單氣量,或雙方直接采用被代輸方按實際接氣量簽單模式,否則通常情況下,被代輸方受其下游用戶用氣量的影響,當日從交氣點實際接氣量與當日與上游簽單氣量之間會存在一定的差值。以圖4為例,A公司當日日指定計劃為20×104 m3,簽單時偏差全部由代輸方承擔,則其簽單氣量即日指定計劃量,也為20×104 m3,當日在交氣點,實際接氣量為20.5×104 m3,則多出的0.5×104 m3即為差值。對于該差值,后期必須采取措施進行處理,使被代輸方與天然氣賣方的簽單結算量與實際接氣量完全相等。

通常情況下采用以下2種處理方式:

①將代輸方也視為天然氣賣方之一,由代輸方全權消化處理該差值。即被代輸方保持日指定計劃不變(即小于實際接氣量),將每個結算周期被代輸方總實際接氣量超出該結算周期與上游日簽單氣量總和的那部分氣量全部視為被代輸方向代輸方的購氣量,與代輸方直接進行購氣量結算。

②被代輸方自我計劃調節。即在上游規定的每個結算周期的最后一天(當差值較大時可提前進行),根據本結算周期已與上游簽單氣量與實際接氣量的差值,調整最后一天的日指定計劃,使本結算周期與上游日簽單氣量總和與總實際接氣量相等。

6   結語

綜上所述,綠博公司在保證自身用氣的前提下,通過管道設施的調節能力,為其他城市燃氣公司下載并代輸天然氣,探索出了幾種不同的代輸模式,并就代輸過程中遇到的相關問題為同行業提供了有益的借鑒經驗:城市燃氣公司可以根據實際輸氣管道布局采用不同的代輸模式,在確定代輸氣量時應綜合考慮自身及被代輸方的相關情況。與上游進行日交接氣量簽單時應綜合考慮,確定最適宜的偏差分配模式以及簽單氣量與實際接氣量的差值處理方式,以此規避可能對后期結算及運營帶來的影響,使代輸模式更好地服務于天然氣供應。

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