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天然气管输与海运之最

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-03-13  来源:新能源网  编辑:全球新能源网  浏览次数:156

  天然气国际贸易指天然气在国家之间的商品交易。这种国际贸易是通过陆地管道输送和海运液化天然气来进行的,但最终只能通过管道输送到用户。由于天然气进入市场必须通过输送管道,所以天然气市场不会像石油市场那样发达,覆盖面那样大,因此天然气国际贸易表现出很强的地区性。2016年天然气贸易量有所增加,但也仅占全球总产量的30.5%,而石油国际贸易量占全球总产量的73.5%。

  管道输送

  管道运输是一种以管道输送货物的方法,而货物通常是液体和气体。凡是在化学上稳定的物质都可以用管道运送。当今世界,石油天然气推动着世界各国的经济发展,而管道是输送石油天然气最经济的重要途径。

  进程

  ▲中国是最早使用输气管道的国家。最早用木竹管道输送天然气。木竹管作为特殊运输工具是沿用秦汉时期(公元前200余年)输送卤水的竹木笕而发展起来的。

  ▲1821年威廉·哈特(William Hart)在美国宾夕法尼亚州弗里多尼亚当地的小溪沟边散步,发现水面上冒出汽泡,于是在附近钻了一口9米深的井,成功地取得了较大气流的天然气。接着几年接通管道,照亮了附近的住家和商店。最先使用的是木管,1825年改用铅管,并建立了弗里多尼亚天然气照明公司(Fredonia Gas Light Company)。一般将这1821年作为现代天然气工业的开始年。

  ▲美国工业家所罗门·罗伯特·德雷瑟(Solomon Robert Dresser,1842~1911年)是世界上输气管道的先驱者。1890年,S.R.德雷瑟研究天然气输送技术获得重大突破,他发明了防漏管线连接技术。尽管材料和施工技术仍然较复杂,但是已经可以输送到离气源地160公里的地方。

  ▲1958年在四川盆地铺设了第一条输气管道,长20公里,管径159毫米,从永川黄瓜山气田输气到永川化工厂。

  1963年四川石油管理局建成全国第二条输气管线,从巴县石油沟输气到重庆,管径426毫米,全长54.7公里,管道首次穿越长江。标志着向工业城市供气的发展阶段。

  长度

  ▲2013年世界管线长度为3 559 186公里,其中天然气输送管线占世界管道总量的80.5%,而原油输送管线只占8.4%。

  ▲世界上输气管道最长的国家是美国。美国天然气管线有1 984 321公里,占世界天然气管线总量2 863 207公里的69.3%。如取赤道周长为40 075.04公里,美国的天然气管线可绕地球13圈半。

  ▲2016年俄罗斯天然气管线为171400公里,占世界输气管道的6%。

  ▲世界上最长的输气管线——中亚至中国管线(Central Asia–China gas pipeline)。中亚输往中国的有四条支线——A、B、C、D。起点都在土库曼斯坦,经过乌兹别克斯坦和哈萨克斯坦抵达中国边境霍尔果斯(huoergusi),或者经过乌兹别克斯坦、塔吉克斯坦和吉尔吉斯斯坦抵达中国边境乌恰(Wuqia)。2016年后涌往这条丝绸之路的天然气最高可达年输850亿立方米。如果计算从土库曼斯坦到上海,境外管线长度为1833公里,境内干线全长4859公里,管线总长8653公里。

  ▲亚马尔-欧洲输气管线(Yamal–Europe pipeline)是欧洲最长的输气管线,长度4196km,钢材用量803.3万吨,有一座天然气净化厂,34座压气站。将把西伯利亚亚马尔半岛的天然气经由白俄罗斯、波兰输往德国东部,并与西欧的天然气管网联通。1997年竣工。1999年10月新干线贯通白俄罗斯,同时波兰的支线建成,形成330亿立方米/年的输气能力。

  ▲世界上最深的海底输气工程是2005年底建成的从俄罗斯穿越黑海至土耳其的“蓝色溪流(Blue Stream)”输气管线,全长1213公里。浅水区为380米,深水区达2150米。年输气160亿立方米。

  ▲根据美国中央情报局报道,中国2015年天然气管道70000公里、原油管道22900公里、成品油管道25500公里,输水管道710206公里。中国油气管道总计118400公里。

  根据中国统计局《中国统计年鉴》的报道,2015年油气管道长度为10.87万公里,2016年为11.34万公里。

  ▲世界上最大的输气管网是俄罗斯统一输气管网。主干线和支线共长158200公里,218个压气站,俄罗斯境内2808公里,境外3251公里,有6个天然气净化加工厂,25个地下储气库。

  ▲世界最长的海底管道——北溪天然气管道(Nord Stream)。由Nord Stream AG负责营运,从俄罗斯维堡(Vyborg)起到德国格赖夫斯瓦尔德( Greifswald)。 该项目包含两条平行管道。1号管道于2011年5月铺设,2011年11月8日正式投入使用。2号管道于2011年至2012年间铺设,2012年10月8日正式投入使用。管径1220毫米,管道总长度1222千米(759英里)。

  ▲世界第二长的海底管道——兰格勒德管线(Langeled pipeline)。将挪威天然气输送到英国的海底管线。全长1166公里,年输气量255亿立方米。

  ▲1994年中国建成第一条海底输气管线——崖13-1—香港海底输气管线,全长778公里。

  储气库

  ▲从1915年加拿大首次在威伦(Wellland)气田开展储气试验到现在,全球已建成715座地下储气库(Underground Gas Storage),共计23007口采气井,总工作气量为3930亿立方米,平均每小时产出2.35亿立方米天然气。

  ▲北美洲储气库数量最多,有480座,工作气量为1488亿立方米,占全球工作气量的37.8%。

  ▲在4种类型地下储气库中,气藏型地下储气库工作气量最大,约占总工作气量的75%,含水层型地下储气库占12%,盐穴型地下储气库占7%,油藏型地下储气库6%。

  ▲地下储气库最多的国家是美国。拥有有411座,容气总量2500亿立方米天然气,其次为前苏联,有47座,总容气量193亿立方米天然气。

  ▲地下储气库最多的前五位公司依次为俄罗斯天然气股份公司,储气量为390亿立方米,有21座储气库;乌克兰天然气公司储气量310亿立方米,有12座储气库;意大利阿吉普公司储气量为129亿立方米,有8座储气库;美国压缩天然气输送公司储气量109亿立方米,有13座储气库;法国天然气公司储气量86亿立方米,有20座储气库。

  管输贸易

  ▲管输天然气国际贸易最早的年代是1946年苏联首次以工业方式生产天然气,从秋明气田输气至华沙,翻开了国际天然气管道贸易的新篇章。

  ▲2016年全球管输天然气进出口贸易达7375亿立方米,进口最多的国家是德国达993亿立方米,占全球总量的13.5%,其次是美国为825亿立方米、意大利为594亿立方米,荷兰和中国为380亿立方米,居全球第四位。

  ▲世界上最大的天然气销售公司——俄罗斯天然气出口公司(Gazprom Export LLC),1973年成立,设在圣彼得堡。目前出口到西欧25个国家,2016年出口管输天然气1908亿立方米和液化天然气140亿立方米共计2048亿立方米,占世界天然气总贸易量的18.9%。

  ▲挪威是后起的天然气出口大国,2015年出口为1095亿立方米,到2016年增至1908亿立方米,与俄罗斯出口量平行。

  特殊管道

  ▲世界上最早建成的氢气管线——莱茵-鲁尔氢气管道。氢气管道输送是将氢气通过管道运输到需求地的基础设施,输送成本类似于压缩天然气(CNG)。1938年建成的莱茵-鲁尔( Rhine-Ruhr)160公里氢气管道至今仍然在运行。截至2004年,美国有1400公里低压氢气管道和欧洲有1500公里的低压氢气管道在运行。

  ▲氨管道最长的国家——俄罗斯→乌克兰。氨是剧毒物质,通常不采用长距离管输,因此不常见。目前的氨管线是从俄罗斯 TogliattiAzotfacility连接到乌克兰 Transammiak,输送到黑海出口港—敖德萨。

  ▲世界上运行的最长的液硫输送管线有:⑴ 加拿大艾伯塔省从天然气加工厂输送到海边到液硫运输船上。直径200毫米,41公里长,埋于地下,蒸汽夹套伴热。⑵ 美国怀俄明州卡特溪(carter creek,wyoming)有一条液硫输送管线,直径150毫米,33公里长。管道架在地面上,1983年竣工投产。⑶ 沙特阿拉伯朱拜勒(Jubail,Saudi Arabia)有一条液硫输送管线,直径250毫米,24公里长,管道架在地面上,1983年竣工投产。

  液化天然气贸易

  LNG是天然气的一种价廉的国际贸易方式,它将海外如卡塔尔、澳大利亚等闲置的天然气,经由液化加工,用LNG专用运输船运输到需求的国家。

  进程

  ▲世界上最早的LNG贸易是在1959年英国气体局(英国天然气公司的前身)将船装载2000吨LNG的“甲烷先锋号(Methane Pioneer)”,从美国路易斯安娜州查尔斯湖出发,横跨大西洋运输到英国泰晤士河口的坎维岛,供国营北泰晤士燃气管理局使用。这种独特的货物安全地横渡海洋是世界海运史的首例,标志着液化天然气准备进入了商业化国际贸易阶段。

  ▲世界第一家商业液化天然气生产厂是阿尔泽液化天然气生产厂(Arzew LNG),装置名称Arzew GL4Z,1964年在阿尔泽建立。气源来源于哈西鲁迈勒气田。

  ▲1917年美国从天然气中提氦,从而在西弗吉尼亚州建造了世界上第一座天然气液化工厂。

  ▲LNG价格最低廉是在刚出口的时期,那时采用固定价格。1969年日本进口美国阿拉斯加的液化天然气时,其价格是按向工程项目投资额为基础计算出来的,为固定价格52美分/百万英热单位。后来,文莱、阿布扎比也在初期采用固定价格,但是1973年第一次石油危机后,仿效油价高涨,液化天然气价格也随之上扬。第二次石油危机后的1979年以来,采用原油等价方式,即根据政府原油出售价格(GSP)100%相关联等价热量来决定液化天然气价格。

  生产

  ▲中东波斯湾有个世界上最大的气田—南帕尔斯/北部穹窿凝析气田(South Pars/North Dome Gas-Condensate field),拥有可采储量35.66万亿立方米,是世界上最大的LNG生产基地,可供应大西洋市场和太平洋市场。

  ▲世界上最大的LNG生产公司是卡塔尔液化天然气有限公司(Qatar Liquefied Gas Company Ltd.,Qatargas),也是卡塔尔国有的天然气公司。在近海生产天然气供应给在莱凡角的LNG工厂,于1984年11月1日成立。利用世界最大的南帕尔斯/北部穹窿凝析气田(South Pars / North Dome Gas-Condensate field),生产和销售液化天然气和天然气凝液。

  贸易

  ▲2016年1月全球LNG生产能力为310.5MT,在建生产能力为141.5MT,拟建890MT,2020年全球LNG贸易量将增加46%。

  ▲2016年全球LNG贸易总额明显增加,达263.6MT,比2015年增加7.5%。在贸易总额中有74.6MT属于现货和短期贸易,占28.3%。

  ▲亚洲对LNG需求最大,占全球LNG需求的73%,

  ▲全球LNG供应最多的是卡塔尔,占30%;来自太平洋盆地供应的LNG占45%。

  ▲2016年新增4个LNG进口国,现达到39个进口国。

  ▲2016年底出口国达19个,全球天然气液化能力增加了36TM,达到340 MTPA.

  ▲2016年底全球总气化能力达830MT。在建的气化能力达86MT,其中70%即60MT在亚洲。

  ▲2016年全球LNG贸易量达到263.62MT,亚洲4个国家:日本、韩国、中国和印度等进口为191.57MT,占全球总贸易量的72.7%。

  ▲卡塔尔是世界上最大的LNG出口国,2016年出口量1044亿立方米占全球出口总量3466亿立方米的30.1%,其次是澳大利亚16.4%、马来西亚9.3%。

  ▲日本是世界上最大的LNG进口国,2016年进口量达1085亿立方米,占全球总量的31.3%。其次是韩国12.7%和中国9.9%。

  造船

  ▲2016年有478艘LNG运输船在航行,其中船舱容量在90000~170000立方米居多,占总量的73.0%。

  ▲世界上最大的液化天然气运输船是Q-Max型。Q表示卡塔尔(Qatar),Max表示能够靠近卡塔尔码头的最大尺寸,船长345m,宽53.8m,高34.7m。薄膜型,舱容>250000立方米。航线从卡塔尔至英国和美国。2017年有14艘Q-Max型LNG运输船在航行,均由三星(Samsung)和大宇(Daewoo)制造。其次为Q-Flex 型液化天然气运输船,有30艘在航行。

  ▲建造液化天然气运输船最多的国家是韩国。2015年5月建造已经建造了259艘,占全球总量的63%,还有64艘正在建造。

  ▲建造液化天然气运输船最多的前三个公司均在韩国:三星(Samsung)、大宇(Daewoo)和现代(Hyundai)。2016年5月交付240艘,正在建造56艘。

  ▲LNG船舶围护系统主要有两类:独立球型(Moss Rosenberg)和薄膜型(Membrane)。其中薄膜型居首位。2016年占LNG船舶围护系统总数的70.5%。中国建造的LNG运输船均为薄膜型。

  ▲第一艘Q-Max型LNG运输船——Mozah于 2008年9月29日交付,船舶围护系统为薄膜型,仓容267335立方米,由三星(Samsung HI)建造,卡塔尔天然气公司(Nakilat)管理。2009年1月11日开往西班牙毕尔巴鄂港,交付第一批266000立方米的液化天然气。

  ▲船龄多数在38~40年之间。“SCF Arctic”号 1969年建造,2014年退役,船龄45年。目前已退役的液化天然气运输船有34艘。

  ▲“大鹏昊(Dapeng Sun)”号和“大鹏月(Dapeng Moon)”号是中国建造的最早的运输船。由沪东中华造船(集团)有限公司建造,GT NO96薄膜型。随后又建造了大鹏星(Dapeng Star)、闽鹭(Min Lu),并承担外国公司液化天然气运输船的建造。

  ▲世界上最重要的海运峡口是霍尔木兹海峡。世界上液化天然气贸易量约34%必经霍尔木兹海峡,到东亚必经马六甲海峡;到美国和英国必经曼德海峡、苏伊士运河和直布罗陀海峡。

  接收站

  ▲2016年新建了11个LNG接收站,全球现有124个LNG接收站,其中亚洲有67个,占全球总量的54%。

  ▲世界上LNG接收站最多的国家是日本,有34座LNG接收站分布在沿海,西海岸居多。

  ▲平泽LNG接收站(Pyeong-Taek LNG Terminal)是当今世界上最大的LNG接收站,平泽市位于韩国西海岸地区,在首尔以南60公里, 总面积451.38平方公里。平泽LNG接收站1986年建成,业主和操作者均为韩国天然气公司(KOGAS),拥有23个LNG储罐,可储存3 360 000立方米液态LNG;有39个气化器,每年可以气化输送519亿立方米天然气。1987年建成98公里长的高压输气管道,连接平泽接收站和仁川(Incheon)接收站(首尔北边)。1988年,首尔7个城市配气公司建造了1900公里配气管网。

  ▲袖浦LNG接收站(Sodegaura LNG Terminal)是日本仅次于韩国平泽LNG接收站的第二大LNG接收站。业主和操作者均为东京电力(Tokyo Electric )和东京燃气(Tokyo Gas),1973年建成,拥有35个LNG储罐,可储存2 660 000立方米液态LNG;有39个气化器,每年可以气化输送404亿立方米天然气。

  ▲中国现有运行的接收站有15座。其中两座在台湾。有53个储罐,气化能力达806亿立方米。

  ▲ 2016年底全球有浮式LNG储存再气化装置(FSRU)船24艘。处理总量达360万立方米。FSRU船订单9艘,其中6艘于2017年交付。

  ▲中国第一座离岸的浮式LNG储存再气化装置在天津,有4个储罐,可储液145130立方米,有3个气化器,设计能力为30亿立方米/年,2013年竣工。

  ▲1944年10月20日美国俄亥俄州克里夫兰(Cleveland),属东俄亥俄州天然气公司的LNG陆上储罐发生泄露,其原因是那时钢材含镍量非常低,这种脆性钢材暴露在极冷的液化天然气中时,发生裂缝引发着火。储罐周围 没有设置挡土墙,蔓延到城市下水道系统,冲击面广,爆炸剧烈,造成128人死亡,200~400人烫伤。

  单位换算

  LNG单位换算


  中国天然气计价单位采用立方米,而国外通用热量单位如MBtu、GJ、kWh或Gcal计价。

  LNG热量单位换算


  【庞名立,曾在中国计量科学院(北京)和中石油(四川)工作 著有多本石油和天然气书籍】

 
关键词: 天然气 立方米 管道 管线 公里

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