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LNG产业链与优势分析

来源:LNG老秘书 LNG接收站专栏 发布时间:2020-03-23

LNG接收站专栏 

行业观察

中国大气环境面临的形势非常严峻,大气污染已经成为中国第一大环境污染问题,大气污染物排放总量居高不下。面对环境污染问题,提高天然气在我国一次能源消费结构中的比重,是目前中国的可行之道。本文简述了我国LNG发展的环境污染背景和LNG产业链基本情况,分析了LNG的优势与应用。



一、LNG发展环境背景

半个世纪以来,随着世界经济的快速发展和全球人口的不断增加,人类生产活动的规模越来越大、越来越频繁,向大气释放的温室气体也不断增多,雾霾天气越来越严重。

气候也逐渐变暖,自然灾害频发,在世界各地不同程度的发生区域性的环境污染和大规模的生态环境破坏等问题,严重威胁着全人类的生存和发展,已经影响到人们的身体健康和日常生活。

中国大气环境面临的形势非常严峻,大气污染已经成为中国第一大环境污染问题,大气污染物排放总量居高不下。

面对环境污染问题,国家不断推动能源消费结构改革,不断调整和优化能源结构,按照国务院发布的《能源发展战略行动计划(2014-2020 年)》,到2020 年天然气在一次能源消费中的比重将提高到10%以上

为确保完成这一规划目标,切实调高天然气消费比重,改善环境污染局面。近五年来,国家陆续出台了《关于划定并严守生态保护红线的若干意见》、《水泥窑协同处置固体废物污染防治技术政策》、《能源行业加强大气污染防治工作方案》等纲领性文件。

为加快推进天然气利用,提高天然气在我国一次能源消费结构中的比重,我国制定并印发了《加快推进天然气利用的意见》。

未来,天然气将在能源消费结构中占有重要地位,而随着对国际油价低位运行和全球LNG 市场供应面宽松的预测,天然气在全球及我国的发展将进入快速发展期,尤其是LNG 全球贸易的发展将进一步加快,这也给LNG 在我国的发展提供了良好的机遇平台。

合理利用天然气能够有效解决我国环境污染问题,因此,我们必须加快天然气基础设施建设和产业布局,不断完善天然气发展链条,为天然气的产业的发展打下坚实基础。



二、LNG 产业链情况

LNG 产业链是贯穿天然气产业全过程的上、中、下游的完整链条。

其上游包括陆地或海上油田勘探开采,开采出的天然气在液化工厂经过预处理后进行液化,然后在经过中游以船运或槽车等方式将生产的LNG 运输到LNG 接收站储存,经过气化后由天然气管网输送到下游终端市场。

产业链上游。上游主要包括以下几个环节,即勘探、开发、输送、净化、分离、液化。其中,液化是LNG 产业链上游中的关键环节,其主要步骤分为预处理、脱除NGL 和液化。

产业链中游。中游主要包括LNG 的存、装、运,接收、气化和供气主干管网的建设等环节。

产业链下游。下游主要包括最终市场,包括城市燃气企业、汽车加气站、燃气电厂、大型工业用户、工业园区和天然气分布式能源站等终端用户。



图1. LNG 产业链示意图


三、LNG优势所在

天然气主要成分是甲烷,按照运输形态可以分为PNG(管道天然气)、CNG(压缩天然气)和LNG(液化天然气)三类。

这三类天然气形态又共同构成了天然气的中游储运市场,并且它们各自有其优势和缺点。LNG 是天然气经过净化和超低温冷却后的产物。

由于LNG 组分中很少有其它杂质,因此被认为是一种非常清洁的能源。LNG 与其他燃料相比,具有五个方面的优势:

(1)便于运输。LNG 体积只有同质量的天然气体积1/600、CNG 体积的1/3,适合通过汽车、船等交通工具进行运输,提高跨区域运输能力,降低运输成本,满足管道天然气无法到达地方的天然气用气需求。

(2)安全性高。首先LNG 运输安全性能高,LNG 的形成过程是从气态变成液态的物理过程,工艺流程短,无高压、高温等安全风险,运输安全性高;

其次LNG 燃点高,不易被引燃着火;再次LNG 爆炸极限低,不易爆炸,LNG爆炸极限为5%-15%,汽油爆炸极限为1.0%-7.6%,柴油爆炸极限为0.5%-4.1%,LPG 爆炸极限为2.4%-9.5%,LNG 比汽油、柴油和LPG 更难达到爆炸的条件。

另外LNG 气化后的密度只有空气的一半,易于扩散,降低聚集产生爆炸的风险;最后,与CNG 相比,LNG 储气罐在常压下超低温储存,发生危险的可能性小。

表1. 不同燃料的安全性能比较


(3)节能环保。与CNG、LPG 和汽柴油相比,LNG 在发动机内燃烧更充分、更完全,有利于节能;与燃油汽车相比,LNG 汽车尾气排放物减少70%以上,噪音减少40%,环保优势明显。

表2. 不同燃料的大气污染物排放比例相对量

(4)经济性突出。目前,相较于使用汽柴油,使用LNG的车船用户燃料成本可节省20%-30%。在公交车、客车及重卡等领域,与汽柴油燃料相比,使用LNG 作为燃料,每年可节省燃料成本高达5-12 万元。

表3. LNG 汽车相比汽油、柴油汽车节约燃料费用估算

(5)应用方便。LNG储存效率高,占地少,投资小。由于LNG体积仅有CNG体积的1/3,储存相同容量的天然气,需要的投资约节省25%。

LNG能量密度比CNG大,运输中充装更为便捷。一辆LNG公交车充满450L 气瓶可行驶550-600 公里,而同类型的公交车充满5 个90L 的CNG钢瓶只能行驶200-210公里。

同时,LNG气瓶充装速度快,是CNG气瓶充装速度的三倍多,LNG气瓶充装速度一般为3-5 分钟,CNG气瓶的充装速度一般为10-12 分钟,因为充装时间减少,提高了效率。



四、LNG用途浅析

目前,我国生态环境污染态势日益严重,为加强环境治理,实现可持续发展的经济发展战略,国家不断优化能源消费结构。而LNG作为天然气的液态形式,在某些特定情况下, LNG比天然气更具有优势,并且用途更广泛。


一是燃气发电。

LNG发电的优势在于污染少、启停快、占地小、消耗低、投资少等特点。近些年,我国天然气发电行业发展较快。


由于我国天然气发电业务刚刚起步,与发达等国家相比,天然气发电总装机容量远远不够,未来发展空间较大。


目前,我国天然气发电厂主要分布在东部沿海地区,珠三角和东南沿海天然气发电厂装机容量占全国燃气装机容量的34.2%;长三角地区天然气发电厂装机容量占比约32%;京津冀地区天然气发电厂装机容量占比约23%。


全国各省市地区不断加强环保治理力度,燃气电厂也开始向内陆发展,发电用天然气需求量不断扩大。


国家发改委印发的《关于加快推进天然气利用的指导意见》中要求大力发展天然气分布式能源。有了国家政策的支持,未来燃气电厂和分布式能源项目的发展将进一步加快,天然气需求量有望进一步提高



二是城市燃气。

LNG 作为城市燃气的基本负荷和调峰气源能够发挥其清洁燃料的最大作用,也是一种最理想的燃料。


近年来,随着城镇化水平不断推进以及老百姓对生活水平提高的不断追求,LNG 作为清洁、安全的能源受到极大关注。在中小城镇建设LNG气化站,向城市居民用户、商业用户提供清洁燃料,极大方便老百姓生活,提高生活质量。


另外LNG还可作为管道气的调峰气源,保证城市安全平稳供气。在环保压力巨大的当下,LNG还可以作为冬季采暖的燃料,对供暖锅炉进行煤改气,降低污染排放,符合国家对环保治理的要求。



三是工业燃料。

LNG作为清洁燃料在工业中的应用及其广泛,LNG通过灵活的槽车运输和气化站气化后为用户提供所需的燃料,可最大程度的满足用户需求,在工业用户方便相比管道气而言LNG的优势更明显。


同时,LNG作为燃料用在陶瓷和玻璃制造业,可提高产品质量,降低生产成本,提高工业企业经营效益。所以天然气作为清洁燃料将得到快速发展和应用。



四是化工用气。

LNG作为清洁燃料的同时也是一种优质的化工原料。LNG作为化工原料的可以一次加工成合成20 个品牌的产品,若经二次或三次加工,还可以生产更多品种以上的化工产品。



五是燃气汽车。

LNG作为汽车燃料,可以有效降低CO、氮氧化物与碳氢化合物的排放水平。根据统计,2015 年我国共有LNG 加气站2260 座,主要分布在山东、河北、新疆等LNG需求量大的省份和天然气资源丰富的地区。


目前,我国正在大力发展LNG汽车和LNG船舶,国家和各省市相继出台了有关LNG车用发展规划和指导意见,推进和完善船用 LNG加注站建设和规划布局。


预计2020年年底,新增和改造置换的LNG汽车保有量将增至约50 万辆,LNG加气站将达到5000 座,LNG作为车船燃料用气将得到广泛应用。



结语

根据以上分析,在我国经济增速换档、能源结构优化、环境约束趋紧的新常态下,天然气的推广应用将得到前所未有的重视,天然气发电、分布式能源等“新兴市场”的出现必将带动天然气提档增速发展。

 

在环保约束下,工业企业的燃料升级改造、车船燃料的改造都将扩大天然气消费量和增长量。


另外,随着城镇化建设不断深入,新型城镇化对高效清洁天然气的需求也将不断增长。这些都为天然气的发展提供新的发展动力,给天然气的综合利用带来新的发展机遇。

 

LNG作为清洁燃料,以其运输便利、安全性高、节能环保、经济性突出以及应用广泛和方便的优势,在能源生产和消费革命中发挥重要作用,也将与管道天然气形成互补发展,共同提高天然气在一次能源消费结构中的比重,服务于当前环保治理的要求。

 

但随着天然气需求量的不断增加,我国天然气资源勘探开采量明显不足,尽管已经建立了连接国际市场的油气运输通道,但从近年来发生短期“气荒”情况来看,天然气供应保障能力还很脆弱。

 

因此应建立多元化的资源引进渠道,加强进口LNG的引进和天然气基础设施建设,尤其加强LNG接收站规划,做好调峰气源的储备。

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