全球环境下的中国天然气供应安全

随着国内天然气需求量的不断扩大,进口管道气和LNG的规模将不断增大,国内天然气市场对外依存度也将逐步增加,由供气中断带来的供应安全风险逐步显现,天然气的安全、稳定供应面临极大的挑战。以亚太地区天然气供需现状和趋势预测为基础,重点分析预测了中国天然气供应安全现状和面临的形势,提出了天然气供应安全管理框架和保障措施建议,即必须通过政府、供气企业、用户三个责任主体构建完善的天然气供应安全保障系统应对挑战：①政府层面应加强能源政治与外交,完善天然气供应安全相关法律法规,制定合理的天然气价格机制;②供气企业则需要加强国内资源的勘探开发,稳步引进海外资源作为补充,并加快管道、储气库等基础设施的建设;③工业、城市燃气等用户则应配合解决天然气调峰问题,可自行建设储气调峰设施,在冬春季用气高峰期间或其他供气紧急状况时,确保平稳用气和输气管网的安全。     

天然气供应安全与政府责任体系建设

天然气供应安全是国家能源安全的重要组成部分,政府和天然气供应企业及用户都有责任采取措施预防天然气供应中断的风险。以川渝地区为例,从公共管理视角分析政府在天然气供应安全管理中所应肩负的责任,并提出政府应建立天然气供应安全监管机构与天然气产业相关法规、加快天然气价格机制改革等建议,以切实保障天然气供应安全。     

天然气供应安全及其应对策略

天然气供应安全是国家能源安全的重要组成部分，在天然气供应日趋全球化的今天，供气的安全性、稳定性和持续性已受到世界各国的高度关注，政府和天然气生产、运输和销售企业及用户都在积极采取措施和对策，预防天然气供应中断的风险。为此，诠释了天然气供应安全的涵义，介绍了保障供气安全的基本原则和部分国家的供气安全保障机制，最后结合我国天然气供需现状和发展趋势，提出了我国天然气供应安全的应对策略：①制定确保天然气供应安全的法律法规或政策；②调整天然气价格；③实现天然气供应多元化；④建立天然气储备机制；⑤发展可停供气用户；⑥制定天然气供应突然中断或需求严重不足的应急预案；⑦加快天然气市场的改革与开放步伐，利用市场机制解决天然气供应安全问题。     

关于当前中国天然气供应安全问题的思考

在天然气供应日趋全球化的今天,供应中断、严重不足或价格暴涨都有可能会对一个国家或地区的众多方面造成影响甚至损害。天然气已成为我国的主体能源之一,其供应的安全性、稳定性和持续性关乎国家的能源安全。为此,对当前中国天然气供应安全问题进行了探讨,基于总体国家安全观重新认识和审视天然气供应安全,提出构成中国天然气供应安全的三个层次——物质安全、获得安全和共同安全。进而归纳总结出当前影响中国天然气供应安全的主要问题:①天然气对外依存度偏高;②国内天然气基础设施薄弱;③国际共同安全体系建设仍待加强。最后,着眼于内部安全和外部安全两个视角,提出了加强中国天然气供应安全体系建设的对策与措施:①加快国内天然气供应侧能力提升,提升国产气供应安全能力;②加快国内天然气基础设施体系建设,破解国内储运安全瓶颈;③促进国内天然气需求侧应急调峰能力建设,增强需求侧供应安全;④深化"一带一路"能源合作,构建"中国天然气供应安全鱼骨图",全力提升外部供应安全。     

中国天然气供应安全指数构建与建议

中国天然气供应存在的问题主要表现在国内天然气资源基础薄弱、现有天然气储备能力未能满足需求等方面。随着需求量的不断增加,国内天然气供应安全面临极大的挑战。因此,有必要整合天然气供应安全指标,构建出中国天然气供应安全指数(GSSI)。基于已有研究成果和对天然气贸易的主要因素的分析,结果表明:中国天然气供应安全主要受天然气单位产值能耗、天然气进口依存度、国内天然气产量与国内天然气总消费量之比以及地缘政治风险等4个指标影响。同时研究从近10年中国天然气的供应数据可知:2002—2005年国内天然气供过于求,供应安全主要受天然气单位产值能耗的变化影响;2006—2012年间,受用户使用及地缘政治的影响,我国天然气供应安全呈现"U"形波动。鉴于当前我国天然气供应安全风险呈上升趋势,建议从以下3个方面入手提高我国天然气供应安全:①提高天然气使用效率,降低天然气单位产值能耗;②扩大多元化战略,降低天然气进口依存度和地缘政治风险;③增加国内产量,常规与非常规天然气开发相结合。     

关于天然气产业可持续发展的几点思考

根据世界天然气市场发展阶段特点,结合我国天然气市场现状,提出我国天然气行业正处于发展期的认识。深入剖析了天然气产业自身的特点：①气田开发、管网、终端用户三者是一套“联合生产装置”;②天然气生产供应具有规模性、稳定性、建设周期长、风险大的特点;③天然气管网具有周期长、投资大、长期性等特点;④天然气市场具有多重特性。在此基础上,提出了推进我国天然气可持续健康发展的措施和建议：①统筹兼顾,提高天然气产业链的效率、效益和稳定性,是天然气产业可持续发展追求的目标;②资源稳定是天然气产业健康发展的前提;③建立多层次调峰保障系统是保障市场稳定供应的基础;④加强需求侧管理是保障市场稳定供应的前提条件;⑤履行好企业社会责任和政治责任,为社会的稳定和谐发展作出贡献;⑥建设可靠的保障体系。     

基于能源革命的天然气产业发展及其市场化路径

能源革命推动天然气市场发生巨大变革,为适应天然气产业发展,在分析天然气消费、供应、技术和体制改革趋势基础上,提出适应天然气市场化管理的思路,并基于天然气全产业链市场角度,从市场化目标、市场化动力、市场化结构、市场化主体、市场化机制和市场化路径等方面构建了天然气市场化管理模式。最后,研究提出天然气产业发展和市场化改革的四大主要途径:优化天然气市场结构,促进天然气消费市场变革;推广天然气生产利用新技术,带动天然气产业升级;推进天然气市场体制改革,打通天然气发展快车道;全方位加强合资合作,实现开放条件下天然气供应安全。     

多气源供应下川渝地区天然气用户结构优化策略

川渝地区的多气源供应在提高天然气市场保供能力的同时也增加了供应中断等风险，对天然气用户结构及其消费优化问题提出了新的要求。分析了多气源供应对川渝地区天然气用户结构及营销管理带来的影响，指出用户结构的现状及存在的主要问题，提出了多气源供应条件下城市燃气、化肥用户、工业用户及用户分级分类管理的优化措施。     

单个城市天然气供应安全评价体系——以国内某城市为例

天然气作为清洁能源在城市能源消费结构中所占比例越来越高,供气安全关系到千家万户和国计民生,建立供气保障指标体系和数学模型对认识供气影响因素,提升保障措施具有重要意义。为此,从资源供应、输配能力、市场地位、责任能力和应急管理五大方面,构建了含有18个评价指标的城市天然气供应保障指标体系,并根据行业特点给出了各指标体系的定义,以评价城市能否得到足量、及时的天然气供应。将保障指标体系应用于国内某城市,选择层次分析法计算各项指标权重,定性与定量相结合分析可知影响其供气安全的主要制约因素,进一步可得到提高该城市供气保障安全的方向和措施。所建模型在分析影响城市供气安全不利因素,增强城市供气保障措施和安全系数上,具有一定的辅助作用。     

LNG项目的储气调峰作用——兼论LNG项目建设理念的转变

如何解决天然气储气调峰、应急供应问题,国内外一些成熟的做法提供了可借鉴的经验。面对一个高速增长的天然气市场,天然气基础设施建设需要一定的超前性,需要保证一定的备用供应能力和一定水平的储备量。在不具备建设地下储气库条件的区域,规划建设液化天然气（LNG）项目是实现储气调峰、应急供应目标的有效措施。结合国际LNG贸易流动性增加等新特点,应转变建设理念,从落实LNG资源、市场,转变到落实处理能力,在合理规划建设LNG项目的同时,适当提高LNG接收站的处理（储备）能力,强化其储气调峰功能。这样不仅可承担起部分储气调峰、应急供应任务,还可以此为契机,争取进口天然气定价的话语权;从长远角度来看,有利于促进输气管道、LNG接收站等基础设施的公用化。     

多气源混输条件下天然气互换性问题分析——以浙江省天然气管网系统为例

浙江省天然气市场已进入高速发展阶段,"十二五"期间将逐步形成六大气源混输供应体系。气源多元化提高了天然气供应系统的安全性,但天然气产地及生产工艺不同,不同气源特别是管输天然气和液化天然气的组分及气质特性存在着较大差异,不同气源进入主干管网时必须考虑互换性。采用华白数法、美国燃气协会(A.G.A)法对浙江省现有五大气源天然气的互换性进行了分析。借鉴国外解决多气源互换性问题的相关做法,提出了浙江省多气源混输格局下管网供气的解决方案。     

成立国家天然气管道公司的必要性及实施建议

目前,我国天然气产业加速发展仍受制于运输和销售捆绑、管道不能公平无歧视向第三方开放、管输价格水平普遍偏高等因素的影响,管网改革已迫在眉睫。为此,研究了我国和国外发达国家天然气管道发展现状、管理体制机制运行情况以及所存在的差异和问题,结论认为:成立国家天然气管道公司将有助于尽早实现天然气市场化定价、降低管道运输价格水平、促进天然气应用规模扩大、增强管网系统调峰和应急保供能力,是我国天然气管网独立改革的最优选项。结合我国国情,建议从以下9个方面着手改革:(1)分阶段完成国家天然气管道公司的建立;(2)尽早强制推行运销分离;(3)明确纳入国家管道公司的管道范围;(4)改革管道建设审批和管理机制;(5)严格国家天然气管道公司成本监审、严控收益水平;(6)相关部门给予政策支持;(7)加快储气调峰设施建设;(8)实施新气源项目配套管道代建回购机制;(9)加强国家管道公司安全高效运营机制研究。     

大型天然气管网系统可靠性

随着中国国民经济的快速发展,天然气需求量不断扩大。天然气管网作为连接资源与市场的纽带,已成为保障国民经济的生命线。中国拥有世界上最复杂、输送任务最艰巨的天然气管网系统。现有基于单一或少数管道的运行管理方法已不能满足大型管网系统安全生产需要,必须寻求更为科学合理的管理思路。本文首次提出大型天然气管网系统可靠性概念,分析了大型天然气管网系统可靠性面临的3个挑战：量化大系统可靠性、评价分系统（单元）可靠性、建立大系统与分系统之间的关联。同时,对大型天然气管网系统可靠性框架进行了初步设计,并针对中国天然气管道行业现状,提出大型天然气管网可靠性增强方案。     

基于简化拓扑结构的陕京天然气管网供气可靠性分析

为了定量分析结合了拓扑结构与水力计算的天然气管网的供气可靠性,以陕京天然气管网为分析对象,提出了一种通用的天然气长输管网系统供气可靠性评估方法。首先从上述天然气管网的拓扑结构入手,将站场与天然气管段视为网络结构的结点与链路单元,对系统进行了简化,建立了天然气管网系统的拓扑结构模型;然后通过设备失效数据库确定了系统各单元的事故率分布,耦合基于故障率分布的蒙特卡洛模拟生成了天然气管网的拓扑结构;最后再结合水力计算得到一定拓扑结构下陕京天然气管网的供气能力。结果表明:①无论是用气高月还是用气低月,该管网都保持了很高的供气可靠性;②陕京一、二、三线3条天然气管道构成了具有一定拓扑结构的供气网络,增加了系统的鲁棒性,从拓扑结构层面也提高了供气的可靠性。结论认为,该项研究成果给出了天然气管网供气可靠性的定量计算方法,为天然气管网供气可靠性分析提供了技术支持。     

中国天然气调峰保供的策略与建议

目前中国天然气供需矛盾较突出,供暖季天然气调峰保供压力较大。为此,在分析中国天然气储运设施调峰保供主要影响因素的基础上,从资源、市场需求及国家能源改革政策等方面阐述了构建中国特色综合调峰保供体系的必要性。研究结果表明:(1)中国天然气储运设施受制于地下储气库建库地质条件复杂、气田放大压差式调峰影响气田开采寿命、LNG调峰成本和安全风险较高、进口管道气存在着中断风险等影响因素,天然气调峰设施建设进度落后于市场发展速度,难以满足天然气调峰需求量的快速增长;(2)多种类型储气设施并存、多渠道资源供气是未来中国天然气调峰保供的常态,需要建立天然气需求淡季重储存、旺季强优化的调峰保供体系,以满足北方供暖区天然气需求量季节性峰谷差巨大的市场。进而提出了中国天然气调峰保供的应对策略与建议:(1)加快推进全国天然气输配管线建设,实现互联互通;(2)因地制宜地发展适合中国国情的天然气调峰设施;(3)大力发展地下储气库,使其成为天然气调峰的首要方式;(4)充分发挥LNG的调峰优势,适度发展LNG调峰设施,提升海陆四大能源通道的综合利用水平;(5)加大天然气供给侧保障力度,确保国产天然气的供应主体地位;(6)积极利用经济杠杆,采取不同的定价机制,确保供气安全。     

管网独立后的中国天然气发展格局

随着我国油气体制改革的深入实施和国家石油天然气管网集团有限公司(以下简称国家管网)的成立,天然气产业中游管道业务将实现独立运营,势必给中国的天然气产业链带来深刻的影响并改变天然气发展的格局。为此,在深入调研我国天然气产业发展现状的基础上,结合国家各部委出台的有关油气体制改革的政策,判断了未来中国天然气的供应、管网、市场格局和价格改革方向。研究结果表明,未来中国的天然气发展格局主要呈现以下变化:①在天然气供应多元化的基础上,上游"三大、一中、众新"的天然气生产主体格局更加明显,就近供应成为主要的供应方式,四气集中是必然趋势;②未来管道企业呈现的"一大、N区、众小"格局或将成为过渡阶段,国家管网与省级管网公司将独立运营并处于竞合关系,而"最后一公里"管道会成为建设的重点;③地下储气库的价格套利功能将会日益显现,LNG接收站是各类资本最为现实也是最为活跃的投资项目;④中国的天然气市场在未来一段时期内仍将处于发展期,但消费模式会发生转变;⑤天然气价格市场化是必然之路,区域性燃气公司将成为市场的主力军,管输费仍将由政府定价,下游天然气终端价格将逐步放开。     

致密轻质油藏不同CO2注入方式沥青质沉积及储层伤害特征

致密轻质油藏注CO₂会引发沥青质沉积现象。为厘清不同CO₂注入方式下沥青质沉积特征及其对储层的伤害机理,以鄂尔多斯盆地延长组7段储层轻质原油为例,在明确CO₂注入量和压力对沥青质沉淀量影响的基础上,通过开展不同注入压力下CO₂吞吐和驱替实验,辅以核磁共振在线扫描技术,研究了不同注气方式下沥青质在岩心中的沉积特征,定量评价了不同注气方式下沥青质沉积对储层物性、润湿性和孔隙结构的伤害程度,从微观孔隙尺度剖析了沥青质沉积对储层的伤害机理。研究结果表明,沥青质主要在岩心入口端大量沉积,且越接近岩心出口端沉积量越小,驱替方式下的沥青质沉淀量和沉积区域大于吞吐方式;两种注入方式下孔隙度变化率相差较小,但驱替方式下的渗透率伤害率远高于吞吐方式;沥青质沉积引发岩石润湿性向亲油反转,润湿反转指数随注入压力的升高而增大,且驱替方式下的润湿反转指数大于吞吐方式;微观尺度下沥青质主要在大孔隙中沉积,但吞吐方式下大孔隙（0.092 μm≤T₂<4.500 μm）堵塞率随注入压力的升高而增大,小孔隙（0.009 μm≤T₂<0.092 μm）堵塞率则先下降、后上升;驱替方式下小孔隙和大孔隙堵塞率均随注入压力的增加而增大。     

天然气管网韧性保供问题及其研究展望

天然气的供应保障对经济发展与社会稳定至关重要。天然气保供是资源、管网、需求上、中、下游一体化的复杂系统工程。国内外对天然气管网可靠性已开展了系列研究。但是,对于大规模复杂系统,基于概率安全思想的可靠性评价方法存在容易稀释小概率、高后果极端风险的本质缺陷。借鉴电网、供应链、交通运输等复杂系统的研究和实践,提出了天然气管网韧性保供的概念,即在可靠性基础上,增加管网系统脆弱性和系统经受干扰后恢复至既定功能的能力（恢复力）评价;总结了天然气管网和电网等复杂系统可靠性、脆弱性和恢复力研究的现状、存在问题和发展方向;同时指出,大数据、人工智能技术将助推天然气管网韧性保供理论的发展,使其成为智能化与市场化变革大背景下智慧管网技术的重要理论基础。     

基于不确定性用气量的输气管网供气可靠度计算方法

由于未来用气量是一个随机变量,过去采用点预测的方式无法客观体现出其随机性的特征,由此得到的供气可靠性评价结果也难以客观反映实际情况。为了准确预测用气量,在调研输气管网供气量预测模型研究进展的基础上,提出了一种采用基于小波分解的神经网络模型来预测随机性用气量的供气可靠度计算方法,通过对比分析模型预测结果与实际用气量的误差,确定用气量所服从的分布类型及参数,结合管道的最大允许输气量,以供气可靠度最高作为目标函数,建立了优化流量分配及计算管网供气可靠度的数学模型,进而利用该模型对某一虚拟管网进行了供气可靠性评价。结果表明:(1)所建模型求解的流量分配方案优先保障权重较大/较为重要的用户,但会牺牲其他用户的供气可靠度,管网总体供气可靠度亦会下降;(2)取消权重后,管网总体供气可靠度提高,优先保障距离气源地较近的用户,若不要求完全满足用户的用气量,则在降低一定的标准后,所有用户的供气可靠度都能达标。结论认为:所提出的计算方法结合了用气量随机的特性,能够更加客观地评价管网的供气可靠度,同时由于引入了用户的权重,在计算管网供气能力的时候能优先满足重要的用户,更加符合实际情况,其评价结果可以指导输气管网的高效运行。