城市燃气调峰与储存问题的分析

摘要：随着“西气东输”工程的启动，2003年西部天然气到达上海，2005年上海将要接收30亿立方米的天然气，大量的天然气进入城市以后，以及发电厂、化工工业等大用户的使用天然气，城市燃气的调峰问题日益突出。本文在2005年上海接收30亿立方米天然气的基础上，分析城市燃气的调峰。

作为党中央、国务院决定二十一世纪西部大开发战略决策的重要组成部分的“西气东输”工程，就是将经济欠发达的中西部地区天然气资源输往经济发达但资源紧缺的东部及沿海地区。随着“西气东输”工程的启动，2003年西部天然气到达上海，2005年上海将要接收30亿立方米的天然气。大量的天然气进入城市以后，势必造成天然气用户的急剧增加以及发电厂、化工工业、汽车等大用户的使用天然气，而城市各类燃气用户的用气情况是不均匀的，它随着月、日、时而变化，为了满足城市燃气用气负荷的月（季节）、日、时不均匀变化，因此在城市燃气规划中必须考虑调峰的问题。

城市燃气计算流量的确定

1-1天然气需求量

为便于分析城市燃气的调峰，本文以2005年上海市天然气的用气情况为例进行分析。根据“上海21世纪初城市燃气发展研究总课题报告”，2005年上海各类用户天然气的需求量约为30亿立方米，各类用户用气量如表１所示：

表１单位：亿立方米/年

年份一般用户直供量化工+CNG发电煤气厂20059.15.612.91.7

1-2城市燃气的计算流量

城市各类燃气用户的用气情况是不均匀的，它随着月、日、时而变化的，因此燃气的年用气量是不能直接用来确定城市燃气管网、设备通过能力和储气设施的容积，燃气管网、设备通过能力和储气设施的容积应按照计算月的小时最大流量进行计算，城市燃气各类用户小时计算流量如表２所示：（本表考虑到燃气电厂夏季设备全开，冬季设备半开，全年平均运行4000小时的特性，故计算流量取夏季、冬季计算流量的最大值），夏季小时计算流量为74.3万立方米/小时，冬季小时计算流量为72.9万立方米/小时

表２单位：万立方米/小时

2005年季节年平均日用气量月不均匀系数K1计算月平均日用气量日不均匀系数K2计算日平均日用气量小时不均匀系数K3计算流量一般用户冬季2491.27316.21.22385.82.743.4夏季2490.91226.60.89201.72.722.7化工冬季1191.05125.01.0125.01.05.2夏季1191.05125.01.0125.01.05.2汽车冬季331331.136.31.52.26875夏季331331.136.31.52.26875电厂冬季3530.75264.751264.75222.0625夏季3531.5529.51529.5244.125冬合计72.94007夏合计74.28732

二、城市燃气的调峰

2-1事故调峰

上游在向下游供气时，因管道、设备损坏以及无法抗拒的因素而引起的非正常停气，都将直接影响下游的供气可靠性，因此需考虑气源的事故调峰。

2005年“西气东输”天然气事故时，东海天然气可增加供应量的20%；LNG事故处理厂（5号沟）于2005年扩建，气化能力最大能够达到500万立方米/天；石洞口煤气厂于2005年经过改造后可生产代用天然气作为调峰气源，预计可达120万立方米/天左右。“西气东输”天然气事故调峰的计算如表3：

表3单位：万立方米/天

缺口石洞口煤气厂东气LNG事故处理厂（5号沟）评价最大可维持天数西气事故-80012040500可解决4天

从表3可看出，2005年“西气东输”天然气事故时，利用石洞口煤气厂，东海天然气和LNG事故处理厂（5号沟）的调峰气源，可基本解决事故工况时的供气平衡，但只能维持4天。届时需调整市内的供气系统，减少发电厂等大用户的供气量，以渡过事故处理期。

2-2季节调峰

2005年，东海天然气扩大供应以及“西气东输”天然气的到达上海后，天然气的供应量急剧增加，随之而来的是大型天然气调峰电厂的介入，其夏季工作5个月，设备全开；冬季工作7个月，设备半开的工作特性使得城市天然气季节供气量相差很大。表4给出了各类用户在冬高峰月和夏高峰月时的用气情况。

表4单位：亿立方米/月

一般用户直供量化工+CNG汽车发电煤气厂需求量合计高峰月/平均月×100%2005平均月0.750.471.080.512.81夏高峰月0.681.610.513.27116%冬高峰月0.960.80.512.7497%

从表4可看出，通过上游±20%的天然气供应波动，基本能满足高峰月天然气的用气需求。

2-3日调峰