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“十五”期间北京市天然气发展规划及实施措施
摘要：本文是“十五”期间北京市天然气发展的规划的简介，文中简述了北京市天然气的供气现状及天然气发展过程中存在的问题，重点阐述了北京市天然气用气量的预测及分配、“十五”期间北京市市区天然气管网的布置及储气调峰及实施措施等问题。
改革开放以来，北京市城市规模不断扩大，城市建设及经济建设迅速发展，人民生活水平大幅度提高。但是由于环境治理跟不上发展速度，造成能源、交通供需矛盾日趋尖锐，城市环境恶化。
要改善北京市的大气环境，根本措施是要改变燃料结构，积极发展气体燃料。天然气是优质高效能源，污染物排放少，由于用管道输送减少了城市运送燃料、灰渣的车辆，同时也减少了因车辆过多增加的氮氧化物排放量、噪音等污染。
2000年3月，北京市计划委员会批复了北京市燃气集团有限责任公司呈报的《北京市引进陕甘宁天然气市内扩建工程项目建议书》，对2002年以前北京市天然气扩建工程内容作了明确规定。在北京市燃气集团有限责任公司的组织领导下，由北京市煤气热力工程设计院和北京市城市规划设计研究院负责，北京市环境保护科学研究院等单位参加，着手编制了《2002年及“十五”期间北京市天然气发展规划》。对用气负荷、输配气管网、接收站、调压站等工程内容及建设必要性，工程投资及财务分析，相应的环境效益和社会效益等做了重点论述及分析。
1天然气供应现状
北京市燃气事业经过近40年的发展，北京市已经形成完整的“三气”(人工煤气、天然气、液化石油气)输配、供应管理系统。截止1999年底，使用“三气”的居民用户为265万户，城、近郊区居民气化普及率94％以上。两类管道气(人工煤气、天然气)的管网总长度为4413公里。
1.1天然气气源
北京市的天然气目前由华北油田和陕甘宁长庆气田两家供应。
从1987年底开始，华北油田天然气经东线和南线两条输气管线分别输送到北京市的东郊门站和潘家庙门站。目前华北油田平均日供气能力41万立方米。最大日供气80万立方米。1997年9月陕甘宁长庆气田开始向北京市供应天然气，成为北京市第二个天然气气源。
截止到1999年底，天然气购入量75833万立方米。销售量64833万立方米。
1.2天然气输配设施
到1999年底，市内天然气管道总长3277公里，其中超高压和高压管道211公里，中压管道752公里，低压管道2314公里。管网压力级制为四级，超高压(1.6—2.5MPa)，高压(1.0MPa)，中压(0.2—0.4MPa，目前为0.1MPa)，低压(5000Pa，目前为3000Pa)。超高压管道管径为DN700，高压和中压管道管径为DN200—500。
现有天然气调压站319座，其中高中压21座，中低压298座。储罐站两座，总储气能力20万立方米。其中东郊罐站有罐容5000立方米球罐4个，储气能力10万立方米。北郊储罐站有罐容1万立方米球罐2个，储气能力10万立方米。
1.3天然气用户
到1999年底，使用天然气的居民用户1042786户;年末居民家庭使用天然气量为17850万立方米，占天然气年销售量27.5％。
1999年天然气各类用户用气比例为：工业用户5.8％，民用户94.2％，其中居民生活27.5％，公共建筑23.6％，采暖及制冷43.1％。
2天然气发展过程中存在的问题
2.1管网供气可靠性亟待提高
(1)冬夏季负荷差增大，现有输配系统难以承受。根据发展计划，预计北京市的采暖用气量将占年用气量的50％以上，这将大大增加冬夏季负荷差。1999年天然气年供应量为7.6亿立方米时，采暖用气量占年用气量的43.1％，最高日用气量613万立方米，采暖用气量占日用气量30％以上。由于采暖季用气负荷的加大，给输配管网造成了极大的压力，管网输配能力不足的矛盾突出。长输管线需要建设中间加压站，建设调节季峰的地下储气库，市内管网和各级调压站则急需扩建或升压改造。
(2)长输管线单线供气，安全供气保障程度低。北京市的供气主要由陕京天然气管线单线供应，一旦该管线出现事故。华北油田最高只能供应北京天然气100万立方米／日，远远不能满足北京市的用气需求。为了保证安全供气，一方面要建设第二条陕京天然气管线，另一方面则要考虑建设应急气源。
2.2急需制定发展用户的相关政策
按目前的陕甘宁天然气供应北京市规划，到2000年年供气10亿立方米，2002年年供气18亿立方米。如何销售这么多气量，除了大量建设、改造城市输配设施外，最重要的就是大力发展用户。特别是必须发展大型公福用户、常年负荷的工业用户。但在目前的用户发展过程中，燃气价格和投资问题已成为重要的制约因素。
目前的价格及收费政策是居民用气价格最低(1.4元／立方米)，工业，公福用气价格高(1.8—3.0元／立方米)，而且还要根据用气量收取气源费(1200元／立方米)。目前的收费和价格政策不仅加大了用户工程投资和运行费用，使用户难以承担，而且无形中限制了大用户的发展。这种政策也是造成民用、工业用气比例失调、工业用气量减少的原因之一。长此下去不仅会造成输配、调度的困难，降低输配系统利用率，给安全运行带来影响，而且为了调节城市用气不均衡还需扩大储气设施，加大了供气的投资和运行成本。
2.3投资和产权问题
目前燃气的管线投资大体上有三种：政府拨款、公司自筹及用户集资。由于在燃气管线投资上，长期存在责任不明，产权不分的弊病，致使投资者不清楚偌大的投资所带来的具体的经济效益。因此，除市政府必须拨款外，企业和用户对管线投资缺乏积极性。
3天然气用气量预测及用气量分配
3.1供气原则
(1)居民炊事燃气化。有条件的居民用户全部使用管道气，管道暂时达不到的居民用户使用液化石油气。
(2)大型公共建筑、涉外饭店和小区配套公共服务设施(包括茶炉、大灶)全部使用管道气。管道暂时达不到的用户(包括临时建筑、餐饮摊点等)使用液化石油气。
(3)根据工业生产的要求和城市供气调峰的需要，供应部分工业生产用气。特别对全年用气负荷稳定的大型工业用户，给予价格优惠，尽量创造条件，鼓励使用城市燃气。
(4)市区内推广使用燃气采暖。范围包括各类新建建筑、划定的无燃煤区内(包括第一批40片无燃煤区、第二批无燃煤区)的燃煤锅炉改用燃气，以及部分大型燃煤供热厂和集中锅炉房改用燃气。
(5)为提高燃气使用效率、平衡季节差，适当发展一些天然气热电厂。
(6)发展天然气汽车，加速推广天然气汽车的改装和生产，提高天然气汽车的技术和管理水平。
3.2天然气购入量
2000年 10亿立方米／年
2001年 14亿立方米／年
2002年 18亿立方米／年
2005年 33—40亿立方米／年(若申奥成功，2005年预计50亿立方米／年)
3.3供气范围
按照《北京市区燃气供应规划》的要求，市区内新增天然气供气范围应沿前三门大街向南扩展，根据实际负荷情况和管网结构情况测算，到2002年市区内供气范围至少要扩展到南三环路附近。具体范围为：市中心区(西起石景山区、东到东三环，南起南苑、北至清河)和清河、北苑、酒仙桥、东坝、定福庄、南苑、丰台、西苑等边缘集团以及亦庄开发区、回龙观开发区、海淀山后等地区。同时还将向通州、黄村、良乡、顺义、沙河等卫星城供气。
3.4天然气发展规划设想
根据有关部门编制的《北京市近期和中长期能源结构调整规划》，预计2010年全市天然气总消费量60亿立方米／年(不包括燕化用气量)。终端天然气消费量不含发电、供热厂、车用等，约为27亿立方米。其它天然气用量属于加工转换投入量，车用气属于替代油品用量。
为实现《北京市近期和中长期能源结构调整规划》提出的目标，满足北京市建设的发展及控制大气污染、改善首都环境的迫切需要，在2000—2010年期间，北京将进一步加大引进天然气的力度。引进的天然气除满足发展居民生活、工业、公福用气外。将主要用于改变以燃煤为主的燃料消费结构。替代采暖用煤，加快实施无燃煤区，并发展一定量天然气汽车，发展热电联产，从而控制大气污染，改善首都的大气质量。
4市区输配管网
4.1 2002年市区输配管网
按照预测的负荷构成计算，到2002年最高日供气量将达到1578万立方米／日，全网最大小时流量95万立方米／时。届时，天然气将从三个方向进入北京市区输配管网。陕甘宁天然气进京长输管线进行首站及中间站加压后，使衙门口门站日供气能力达到800万立方米；新建地下储气库(市区东南大张蛇气库)供气能力达到700万立方米华北油田(潘家庙门站)日供气能力为80万立方米。
市区需要配套建设的输配管网设施主要包括：新建次渠天然气接收站、衙门口接收站改造、新建j座超高压调压站、2座高中压调压站、新建超高压、高压管道50.5公里、中压干管128.8公里、监控系统及生产配套设施等。
4.2 2005年市区输配管网
按照2005年供气40亿立方米／年的设想。城市环网的进气点将由目前的三个(衙门口、潘家庙、东郊)扩大为六个(衙门口、潘家庙、东郊、次渠、清河、通县)。根据《“九五”期间北京市区燃气供应调整规划及2010年远景规划》，当天然气供应量达到30亿立方米／年以上时，需要建成超高压管网(沿公路一环)，与超高压环网相配套的超高压站至少需要增设：潘家庙、南苑、亦庄等10个站。改造现存人工煤气高压环网(三环路)为天然气高压网(1.0MPa)，使市区的四级管网输配系统更加完善。
管网运行压力为超高压管网1.6—2.5MPa，高压管网1.0MPa，中压管网0.2—0.4MPa。
5储气与调峰
5.1季调峰
经储气方式比较，推荐气源调节+地下储气库调峰为近期北京市的季节调峰方案。
目前，中国石油天然气集团公司正在天津大港大张蛇建设地下储气库，这是国内第一座用于城市调峰的大型地下储气库。大张坨地下储气库建成后可保证日均调峰气量500万立方米，根据推荐的调峰方案计算结果，能满足北京市2000年、2001年季节调峰的需求，但是，到2002年季节调峰量不足，还应尽快研究扩大其调峰能力。
2005年用气量为40亿立方米时，所需季节调峰量约为12.64乙立方米。
建地下储气库的方案是目前最可行的方案，但是考虑到北京作为首都的特殊地位，并且北京周边地区的地质状况建设地下储气库的难度和风险都比较大，因此也不能排除其他调峰手段，如建调峰气源(液化天然气、轻油裂解等等)、燃气热电厂采用双燃料系统(即冬季烧油、春夏秋季烧天然气)等措施解决季节调峰问题。
5.2日调峰
如果季节调峰按“气源十地下储气库”方案实施，按采暖用气量中40％为集中供热，60％为分散供热(对于分散供热方式，按不利的极端情况考虑)，根据高月高日小时用气量不均匀系数，计算2000—2002年日调峰量分别为92.8万立方米、115.26万立方米、165.06万立方米。根据目前情况，2000年市内日调峰设施总储气容积可达到140万立方米(长输管线70万立方米。东郊10万立方米。北郊20万立方米，小屯20万立方米，南湖渠20万立方米)。另外，市内高压输气管网可承担一部分日调峰量，可以满足2000年和2001年调节日用气不均匀性的需要。2002年若以分散供热为主，即占60％，则现有日调峰设施不能够满足要求，需增建新的日调峰储气设施。
根据各类用户高月高日小时用气变化情况。2005年所需日调峰量为348万立方米。
采取建高压球罐、调峰气源厂、发展缓冲用户等措施满足日调峰需求。
6天然气输配调度网自动化系统
北京市引进陕甘宁天然气市内工程中的天然气输配管网远程管理系统(简称SCADA系统)，目前正在实施过程中。该系统完成后，将实现遥测、遥控、遥调、远程报警、远程流量计量等功能，同时，还具有与北京天然气集输公司(陕甘宁)中心调度室、天然气集输公司(华北油田)中心调度室、地下储气库和上级机关的通讯能力。
7结论和规划实施措施
7.1结论
实现2002年规划，输配系统建设工程包括：新建次渠天然气接收站、衙门口接收站改造、新建3座超高压调压站、2座高中压调压站、新建超高压、高压管道50.5公里、中压干管128.8公里、监控系统及生产配套设施。
实现2005年规划，输配系统建设工程包括：新建天然气接收站三座，建设市区东部及南部超高压管道，超高压调压站10座，将原人工煤气三环高压线改造为天然气高压管网，改造其上的人工煤气调压站为天然气高中压调压站。为发展负荷的需要，还要配套建设一批高中压调压站和相应的高中压管线，监控系统及生产配套设施。
工程完工后，公路一环超高压管网成环，输气能力大大增强，也为今后北京市接收新气源供气创造了条件。华北油田和陕甘宁气田天然气由六个方向向北京市进气，使气量分配均衡，有利于输配管网的调度运行。
7.2规划实施措施及建议
(1)尽快落实向北京供气的新气源。确保2005年购入量达到40亿立方米／年根据目前的工作进展，增加向北京的天然气供应量，可有多种选择方案，如修建陕甘宁—北京的第二条管线，引进俄罗斯天然气、引进液化天然气等。
(2)加大环保力度，制定限制燃煤、鼓励用气的优惠政策继续落实“在市区内新建、扩建、改建的工程项目，一律不准烧煤，必须使用天然气、人工煤气、液化石油气等清洁燃料”的措施，并制定相应的配套措施。例如，征收燃煤排污治理费。做为发展燃气的专项资金，减免四源费等。
(3)解决建设资金问题要完成“十五”期间燃气基础设施建设需要巨的建设资金，据初步估算城市内，(包括到用户)的资，每利用一立方米天然气需4—8元。政府、企业用户应统筹解决
(4)合理确定气价，推进城市燃气价格的改革根据用户用气规模、性质、城市调峰需要，制定不同气价，并协调相关能源(煤、电、油)价格。同时，加强企业管理、降低输配成本和争取优惠政策，尽可能加大国家投资比重，对天然气的建设和经营是十分重要的。
(5)加快建设地下储气库，解决季节调峰问题在北京市区继续寻找储气构造，对目前将要投产的天津大港大张蛇地下储气库，应尽快提高技术管理水平，保证2000年采暖期日供气500万立方米，并争取近期内达到储气6亿立方米的能力，以保证北京市调峰和安全供气的需要。
(6)确保市区输配系统重点工程建设和管网改造2000—2005年完成输配系统的重点工程的建设：①市区外围(公路一环)2.5MPa超高压管网；②改造三环人工煤气管网和相应的高中压调压站；③市区老管网升压改造；④二环路以内中压管网的建设。
(7)研究居民燃气采暖方式问题建议尽快发展一些不同采暖方式的示范区，编制相应的设计、施工、验收、管理技术规定。为今后发展经济、实用的居民燃气采暖打下基础。
(8)开展燃气热电厂(试点)的建设在市区适当发展用燃气发电、供热制冷的联合供能方式，对节约能源、调节燃气的峰谷差都是十分有利的。建议开展试点工程建设，尽快取得经验。
(9)做好燃气开发利用的协调工作为保证燃气市场的健康发展。尤其在项目启动阶段，城市要充分做好各种用户的市场调查和技术准备，做到同步规划、同步建设。
(10)随着天然气的大量引进，人工煤气应逐步退出市区燃气系统。
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