【天然气】质量和热值的那些事儿

摘 要

【天然气】质量和热值的那些事儿——摘自布林特节能科技的第381期

 广义上的“天然气”是指自然界中天然存在的一切气体,通常所说的“天然气”是存在于地下岩石储集层中以烃为主体的混合气体的统称,天然气主要成分烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般有硫化氢、二氧化碳、氮和水气和少量一氧化碳及微量的稀有气体,如氦和氩等。天然气在送到最终用户之前,要净化提纯,加入四氢噻吩等来给天然气添加气味。

不同气源,热值不同

既然说到天然气是一种混合气体,不同的天然气源生产的天然气组份都有所差异。天然气的主要用途是作燃料,组份的不同导致热值出现差异。

一个城市或区域呈现出多气源供应的格局,如上海市就有西一线、东海平湖油气田、进口LNG、川气、西二线等五大气源,不仅进价不同,气源的成分和热值也各有差别。3块钱一方的天然气可能是进口LNG,可能来自新疆,也可能来自四川。

西气东输一线的天然气来自新疆塔里木气田,中卫联络站测得的天然气组分为甲烷95.108%,氮气1.158%,二氧化碳0.635%,异丁烷0.007%,乙烷2.977%,丙烷0.071%,正丁烷0.009%,戊烷0.007%,每立方天然气的高热值为37.384MJ,低热值为33.704MJ。

川气东送普光净化厂气质:甲烷97.721%,氮气0.623%,乙烷0.0338%,氧气0.0237%,氢气0.001%,每立方米的高热值36.2919MJ,低热值为32.6903MJ。

到达上海的气源中,同样是一方天然气,西一线和普光气田的天然气高位热值差了3%左右。同样的钱买来的天然气差别这么大,3块钱一方的气价,差了1毛。对于用量巨大的工业用户来说,一年的用气量能差出不少的钱来。

河北沧州的某个LNG供应商察觉使用某一车LNG后,用户正常生产而气化后天然气流量增大,通过对天然气组份在线监测分析,发现甲烷含量明显低于气源方提供的气质报告(报告内显示甲烷含量超过97%)。

在线分析甲烷含量84%,低于正常LNG13%,热值低于正常LNG在13%,也就是说这一车LNG用户损失气款13%。如果以单价4000元、一车装货20吨计算,这一车LNG使该用户损失10400元。

虽然该天然气热值接近二类气标准,究竟怎么为什么出现这种情况?参考该文:【直击3·15】LNG行业造假、掺假、售假,你踩过几个坑?

 

达到了热值标准才算合格

热值居然差别这么大,到底哪个才算合格的天然气呢?

翻阅了相关国标,这里面的坑不只是这么浅!

GB50028《城镇燃气设计规范》2006中对天然气的质量进行了规定:天然气发热量、总硫和硫化氢含量、水露点指标应符合现行国家标准《天然气》GB17820的一类气或者二类气的规定。

简而言之,天然气只有达到二类气才能进入城市管网。

那么天然气热值多少才能算是一类、二类气呢?

国家标准 GB17820-2012《天然气》中对天然气的热值进行了规定:

标准指出:一类和二类气体主要用作民用燃料和工业原料或燃料,三类气体主要作为工业用气。

虽然以上气源均满足国家标准对于天然气热值的要求,但是不同的气源生产的天然气组份的差异导致的发热值的差异明显,而下游用户没有意识或者权利能选择高热值天然气。

热值差别这么大,为什么还要统一价格销售呢

假如燃气公司以较高热值天然气的价格出售较低热值天然气,则可能因此获得更多的收益,这对终端用户而言是非常不公平的;如果燃气公司以低热值天然气价格出售高热值天然气,高热值天然气卖不上高价,对于燃气公司是不公平的。

在国内天然气贸易计量中,不论是气态形式还是液态形式,一般都是用体积或重量来计量,除了容易获得,这或许是我们的一种心理习惯,体积或质量是看得见的“计量要素”,更容易被接受。

体积或者重量的计量方式虽然容易操作,但是不能反应天然气本质,天然气作为燃料,燃烧后发出热量才是其价值体现,热量的多少应该对应价格的高低。

所以天然气的热值计量或者能量计量才更准确,才更靠谱!

延伸阅读


许江风:天然气价格改革与按热值交易的思考

 

 

然气价格改革并按热值交易是天然气产业链健康可持续发展牛鼻子,管住中间获得合理基本利润后,适时顺价,就能充分发挥市场的功能,引领天然气大发展,助力中国大规模煤改气,尽早打赢蓝天保卫战。

文 |  许江风

天然气价格是引领天然气产业链各环节发展走向最为敏感因素,按热值交易则是天然气公正公平交易必要条件,是天然气价格改革重要组成部分。“管住中间,放开两头”,是天然气改革最基本理念,市场竞争是气源之间的竞争,而不是基础设施之间的竞争。开放共享主干支线管网、接收站、储气库、城镇燃气管网,是天然气价格顺利改革的物质基础,理顺天然气价格也有利于天然气资源获取和基础设施投资发展。因此,天然气价格改革与按热值交易意义重大。

全面放开,以量定价。任何商品都是零售价格高,批发价格低,买的越多就应该折扣越多,价格越便宜。天然气价格改革全面放开,以量定价也应该符合基本市场原则,也符合压力和压强的关系,天然气大工业用户或大型燃气电厂由于用气量大,同等天然气价格波动产生的压力对其成本和赢利能力形成的压强巨大,需求弹性大;而居民用气量小,用户多且分散,同等天然气价格波动产生的压力对其使用形成的压强较小,需求弹性小。燃气供应商在满足居民、商业、公服、车船加注等众多分散用户,要投入更多人力、物力和财力,其成本要远远大于稳定生产的大工业用户或燃气电厂。按照以量定价原则,居民用气应该价格最高,而目前价格体系正好相反,这就是冬天燃气商为获得利润,优先满足高价用户需求,造成居民用气气荒的根本原因。

 

 

 

引领资本,投资设施。伴随天然气价格的理顺,各种天然气产业链基础设施投资商机就会出现,天然气管道、LNG接收站、储气库、城镇燃气管网、燃气热电厂和调峰气电厂等有了可预期的利润,各种资本就会蜂拥而至,天然气大发展局面就会形成。为了更好满足需求,降低天然气管道中间物流成本,笔者建议尽快依法发起设立国家管网公司,并且一步到位,从市场需求发育进程,全国一盘棋整体全面科学规划主干线和支线管网,这样可以减少对管道路由沿线耕地占用量,减少管道总投资,降低管输成本,增加气源替代其他能源的竞争力。如分步到位,就会人为增加管网改革的难度和复杂度,不利于管网的发展和石油公司的发展。

低买高卖,调峰有力。全面放开价格后,淡季和旺季就有了合理的价格空间,各种资本就会在淡季天然气便宜时,大量购买低价气源,囤积在地下储气库和LNG储罐中,有了套利空间,通过低买高卖,调峰能力就能得到大大加强。政府为了防止气价大幅度波动,可以发挥拥有的储气库垫底气和部分商品气量,利用市场手段,对价格进行平抑。通过天然气价格改革建立长效机制,使中国从根本上摆脱冬季气荒的困扰。

综上所述,天然气价格改革并按热值交易是天然气产业链健康可持续发展牛鼻子,管住中间获得合理基本利润后,适时顺价,就能充分发挥市场的功能,引领天然气大发展,助力中国大规模煤改气,尽早打赢蓝天保卫战。

(作者为中国海洋石油总公司经济技术研究院综合规划资深工程师 )

延伸阅读


燃气热值实时在线计量

背景信息

中华人民共和国国家标准2012年9号文公告,由全国天然气标准化技术委员会、中国西南油气田公司天然气研究院和CPE西南分公司负责起草的强制性国家标准GB17820-2012《天然气》于2012年5月发布,9月1日实施。

此次修订发布实施的GB17820-2012《天然气》,提高一类气气质指标,高位发热量由原来大于31.4MJ/m3提高到大于36MJ/m3,二氧化碳由小于或等于3.0%提高为小于或等于2.0%,总硫由不大于100mg/m3提高到不大于60mg/m3

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