基于市场效率的我国储气库运营制度设计研究

本文通过分析我国天然气储气库发展中存在的问题,提出在我国天然气对外依存度逐年提高的情况下,储气库对于我国天然气发展的重要性。通过与欧美成熟储气库市场的对比,指出当前我国天然气储气库市场存在规模仍然很小,市场化程度不高,以及市场效率很低的问题。结合我国经济发展的阶段性特点,以及天然气市场的特殊性,阐述我国应在运用价格机制的基础上,配合适当的政策规划和制度设计,扩大并完善我国天然气储气库市场,以期达到帕累托次优,并提出若干政策建议。     

国内

<正>发展改革委:出台《加快推进天然气利用的意见》《意见》明确指出逐步将天然气培育成为我国现代清洁能源体系的主体能源之一,到2020年,天然气在一次能源消费结构中的占比力争达到10%左右,地下储气库形成有效工作气量148亿立方米。到2030年,力争将天然气在一次能源消费中的占比提高到15%左右,地下储气库形成有效工作气量350亿立方米以上。     

中国地下储气库主要进展、存在问题及对策建议

经过十几年的建设和运营管理,中国地下储气库取得了可喜进展。国家财政、中国石油和中国石化积极投资,力促储气库建设;专业化科研队伍快速成长,掌握了一系列储气库建设核心技术,并制定了多项储气库标准;政府也出台相关政策措施,引导推进储气库运营市场化进程。但同时也面临不少问题:建库地质条件愈发复杂,建库难度较大;储气库运营规模较小,无法满足调峰需求;中国石油和中国石化在地下储气库建设、运营管理中形成垄断,投资主体单一,制约了储气库市场竞争机制的形成;储气调峰定价机制尚未形成,成本回收和效益体现困难;相关政策措施缺乏可执行性规定,监管力度不够。建议加大各类储气库建库技术研发力度,多途径加快推进储气库建设,提前培育储气库市场化独立运营环境,制定可执行性支持政策文件并完善监管体系。     

压缩空气储能盐穴储气库注采全过程热力学特性分析

压缩空气储能是解决风电、光伏等波动性可再生能源消纳问题的有效手段之一。盐穴作为压缩空气储气库具有独特的技术和经济优势。研究压缩空气盐穴储气库的热力特性,对于压缩空气储能系统的设计和运行都具有重要的指导意义。本文对盐穴储气库的压缩空气注采全过程开展了数值模拟和热力特性分析。分析结果表明:由于盐穴储气库内的空气和该储气库壁面上的盐岩层存在对流换热,因此充、放气过程中盐穴储气库内平均温度的变化程度均小于绝热模型,充气过程中,盐穴储气库内空气的平均温升为6.1℃,放气过程中,盐穴储气库内空气的平均温降为7.2℃;充、放气过程中,盐穴储气库壁面上盐岩层内热影响区的深度为2.5 m,这不会对盐穴储气库的安全运行产生不良影响。     

大型边底水气藏型储气库多周期运行存在问题及技术对策——以呼图壁储气库为例

呼图壁储气库设计库容107×10~8m~3,工作气量45.1×10~8m~3,共部署注采井30口。经过五个周期注采运行后仍表现出井网利用率低、调峰能力不足的特征,且强注强采使地层压力交替、剧烈变化,注采气量合理配置及跟踪调控较为困难,随着储气库逐步达容,地层压力已趋近设计上限地层压力,区域断裂、盖层等均存在漏失风险,极大的威胁了注采安全。通过配产配注、跟踪数值模拟与注采参数实时预测技术相结合,实施"储气库气藏—井筒举升—地面管网"的一体化分析,实现注采气量合理配置及跟踪调控。调峰能力评价及水侵区动用技术可逐步改善注采运行效果,对于边底水气藏型储气库,水侵区域应尽量少布井或晚布井,以降低低效井风险;对处于水侵区域的注采井,可通过"注气驱替+注采吞吐"的方式,改善储层渗流能力,恢复注采利用。利用库容诊断及微地震监测评价气库的动态密封性,为注采方案优选和气库达容达产提供了技术支持,实现了多周期安全、平稳、高效运行。     

压气储能地下储气库选型选址研究

  [目的]  地下储气库选型选址是大规模压气储能电站规划设计的首要问题。  [方法]  通过对比分析现有文献,总结了4种地下储气库的优缺点,分析了我国适合建造地下岩穴储气库的硬岩地层分布范围及特点。基于我国第一个压气储能地下储气实验库的实验成果论证了硬岩岩穴地下储气库建设关键技术的可行方案;最后,以广东省为例探讨了大规模压气储能电站地下储气库的规划选址方法。  [结果]  研究成果表明:盐岩洞穴和硬岩洞穴是大规模压气储能电站的优选地下储气库类型;在我国光伏能和风能电站规划及建设集中的地区,适合建设硬岩洞穴储气库的各种岩石地层有分布广泛。  [结论]  我国广泛的各类硬岩分布解决了间歇性能源富集地区修建大规模压气储能电站选址困难的问题,试验研究也表明了硬岩地层优良的力学特性有助于解决地下储气库变形稳定性及密封性等关键技术问题。总之,我国现阶段建设压气储能电站地下储气库在技术上是可行的。     

电力市场背景下的储气库降低用电成本方法研究

储气库生产特点具有一定特殊性,各类耗能设备运行工况复杂,耗能总量大,尤其是耗电量较大,在运行维护过程中发现节能降耗水平尚存在较大可提升空间。近年来,在推进电力市场建设的背景下,国家陆续出台了一系列为企业减负的改革措施和政策。节能降耗工作不仅关系到各主管部门的节能考核,还是促进企业降本增效的重要抓手。文章以西南地区某大型储气库为例,评价了耗能情况,分析导致能耗和用能成本偏高的主要问题,并提出了节能优化的相应策略。     

基于IEEM和FCE的盐穴地下储气库设计方案优选

为了解决盐穴地下储气库设计方案优选问题,建立了基于改进熵值法(IEEM)-模糊综合评价(FCE)的模型。首先,考虑了盐穴储气库设计方案优选的9项评价指标因素;其次,由于熵值法在确定盐穴地下储气库设计方案优选指标的权重时,熵传递的信息不一致,在基本熵值法的基础上对其进行改进,结合FCE的优势,建立了基于IEEM-FCE的盐穴地下储气库设计方案优选模型;最后,为了验证模型的有效性,以金坛盐穴储气库为例进行研究。结果表明:金坛盐穴地下储气库的设计方案一为最优方案,经验证与实际符合,同时,所建立的盐穴储气库设计方案优选模型具有运算时间短,精确度高的特点,为科学地确定储气库设计方案提供了理论参考。     

美国储气库管理现状及启示

美国高度重视天然气储气库的建设,储气库在其整个天然气工业价值链中占据着重要地位。截至2012年,美国已建成天然气储气库407座,其中80%以上为废弃油气田储气库。美国在储气库建设、经营与管理方面积累了丰富的经验,包括从价值链、技术研发、规划布局、战略储备等方面高度重视天然气储气库;不同时期各有侧重,依法实行州际与州内的分级监管;由天然气储存成本、安全性、地质条件及天然气需求情况共同决定储备方式;天然气储气库所有者与经营者采取市场化运作,各司其职。我国应借鉴美国的经验,加快制定我国天然气储备库发展规划,明确未来我国不同地区储气库的建设目标、库型分布、实施方案及保障措施;建立由国家能源主管部门引导、以大型骨干企业为主、地方储运企业及下游用户积极参与、市场化运营的储备经营管理模式;制定符合我国国情的天然气储备法、管理办法、储备基金管理制度等相关法律法规与政策体系,依法监管天然气储备库;充分发挥产学研用一体化优势,加强天然气储气库技术研发力度,为不同地区的储气库建设提供技术支撑。     

呼图壁储气库合理生产压差数值分析

气井出砂是一个带有普遍性的复杂问题。出砂不仅会导致气井减产或停产,地面和井下设备磨蚀,而且会使油管损坏,最终导致油井报废。对于储气库而言,出砂问题关系着储气库设备寿命的长短、配产的大小、完井方式等重要问题。由于储气库采取强注强采开发方式,并且要求长期安全运行,因此,迫切需要解决好合理生产压差的大小问题。目前,常用的判断地层是否出砂的方法为现场观测法、经验计算法等,这些方法只能给出储气库正常生产情况下定性的判断。针对呼图壁储气库强注强采的特殊生产模式,在详细分析出砂的影响因素、出砂机理、出砂原因的基础上,以三轴地应力实验、测井资料求取最大主应力、最小主应力为基础,采用数值计算的方法,给出5种数值计算模型,综合分析后,最终给出了呼图壁储气库气井在不同地层压力下的合理生产压差。计算结果表明,地层压力越高,地层越稳定,越不容易出砂。参考合理生产压差进行合理配产,可以避免储气库出砂。     

呼图壁大型储气库扩容提采关键技术研究

地下储气库作为季节调峰及应急采气的手段,具有单井产量高、快速强注强采、地层应力交替变化等特点。呼图壁储气库经过多个周期注采运行,表现出注采井利用率低、井网调峰能力不足、地面装置运行效率偏低等突出问题,且随着气库逐步达容,地层压力已接近设计上限,区域断裂、盖层、井筒均存在漏失风险。因此开展周期库容诊断评价、调峰能力评价及水侵区动用技术研究,提高储气库井网利用率和调峰能力,形成集"库容诊断、井筒完整性评价和微地震监测"为一体的气库完整性评价技术,评价落实气库动态密封性,保障气库"存得住";优化地面配套增压及集输处理工艺,保证注气压缩机运行效率及外输气产品质量,确保合格气"送得走"。最终形成了集注采地质、井筒工艺和地面集输为一体的储气库扩容提采关键技术体系,实现了呼图壁储气库多周期的安全、平稳、高效运行,为气库预定调峰能力的发挥提供了技术支持。     

辽河双6区块储气库水平井钻井与完井技术

辽河油区地质条件复杂,尤其是东部断陷盆地形成复杂破碎的断块构造加上储层复杂多变的陆相河流相沉积,给储气库建设带来了较大的难度.鉴于此,开展了枯竭油气藏双6区块储气库水平井钻完井技术研究,在有利部位优选主力层段部署水平井10口.针对储气库水平井钻井完井技术难点,进行井身结构和套管柱强度设计.施工中采用φ210mm 1.5°单弯螺杆(带φ308mm球扶)钻具和MWD仪器,采取滑动钻进和复合钻进方式进行造斜井段施工;采用φ172mm 1°和1.25°小度数单弯螺杆(带φ212mm球扶)钻具和LWD仪器进行水平井段施工.同时还采取了有针对性的油层保护技术以及安全钻井技术.技术套管固井采用双级注水泥固井工艺,为了保证固井质量,研发了防窜水泥浆体系——胶乳体系.通过现场应用,形成了一套比较完整成熟的储气库井配套综合技术.     

呼图壁储气库气井冲蚀规律初探

对于地下储气库而言,由于强注强采,高速流动的气体对管柱产生的冲蚀磨损是影响气井管柱寿命的重要因素。针对气井冲蚀问题,研究了材料冲蚀的不同内在机理,包括微切削理论、基于单点冲蚀的切削模型、锻造挤压理论、变形磨损理论、二次冲蚀理论和弹塑性压痕破裂理论。结合呼图壁储气库气井实际管柱结构与生产状况,认为微切削理论和变形磨损理论是主要的冲蚀破坏机理,并指出了管柱和井下工具不同部位所适用的不同的破坏机理。分析了造成气井冲蚀的影响因素,主要包括粒子的冲蚀角度、冲蚀速度、粒度、砂粒含量以及材料的硬度、弹性模量、类型、腐蚀对冲蚀的影响、环境温度等,并针对呼图壁储气库的实际情况,提出了减少甚至避免气井冲蚀的具体防护措施。呼图壁储气库优选的改良型13Cr气井管柱,具有良好的耐冲蚀性能。     

2004年中国PLC市场分析

总体上2003年PLC的市场格局没有大的变化,欧美日系品牌仍占据市场的主流,但一些市场的后来者取得了很大的进步.……     

北京拟于2010年前建设地下储气库

《北京市“十一五”时期燃气发展规划》中表示2010年前建造地下天然气储气库，以确保高速增长的需求。预计2010年，北京市天然气年需求量将达到70～80亿m3。规划中的地下储气库将有助于满足北京市冬季用气高峰。“中国石油”将建造上述储气库，2010年前建设总投资约为115．4亿元人民币。     

考虑空气压缩因子变化影响的地下储气库热力学过程分析CSCD

为了解空气压缩因子变化对压气储能电站地下储气库热力学过程的影响,研究了考虑压缩因子变化条件下的压缩空气热力学过程的计算方法,利用实测数据论证了4种压缩因子计算方法的合理性,结合工程算例,研究了循环充放气状态下地下储气库压缩空气温度及压力变化规律。研究表明,空气压缩因子变化对压缩空气温度和压力计算值有显著影响;循环充放气条件下空气压缩因子、温度和压力均随充放气次数的增加呈现出增大趋势,并逐渐趋于稳定;压缩空气温度计算值对压缩因子的敏感程度大于压缩空气压力计算值。将压缩空气假定为理想气体对储气库温度的估计将产生较大影响,因此,考虑压缩因子的影响是必要的。     

一种双工质气体压缩储能系统及其可行性分析

[目的]压缩空气储能系统储气库容大、储气压力高,往往需要采用地下盐穴储气库,项目开发受制于盐穴资源的稀缺性。压缩二氧化碳储能系统采用常压柔性气膜储气仓储存二氧化碳气体,气膜仓体积巨大,占地面积过大,难以满足建设用地指标有要求的工业园区。为了实现气体压缩储能在工业园区的广泛应用,提出了一种双工质气体压缩储能系统。[方法]系统整合压缩空气储能与压缩二氧化碳储能两个系统,并共用储气库。储气库采用特殊设计的承压容器,由柔性隔膜分隔成等压且可缩放的空气腔和二氧化碳气腔。系统通过压缩空气回路和压缩二氧化碳回路的协同工作实现储能和释能,并保持储气库维持恒压运行。为了评估系统的储能效果及能量密度,对基于3 MPa储气压力地面储气库方式的100 MW/400 MWh储能系统进行初步的热力学计算,并对工程可行性进行分析。[结果]结果表明：系统的储能效率为70.20%;能量密度为3.85 kWh/m³。系统适合工业园区配套储能,并可发挥其电、气、冷、热多联供的功能,相比电化学储能,具有显著的商业竞争力优势。[结论]针对工业园区储能场景,双工质气体压缩储能选址灵活、技术可行、设备成熟、成...     

柴油机活塞组件结构参数对其密封性能的影响

以一款非道路高压共轨柴油机为研究对象,结合活塞温度场试验研究,建立了活塞组件运动学模型。着重研究了不同配缸间隙、开口端倒角对柴油机窜气量及缸内润滑油消耗的影响规律,运用响应曲面法分析了活塞环开口间隙对窜气量的影响,在此基础上对顶环及二环开口间隙参数进行优化,得到最优解。分析结果表明:配缸间隙的增大使得润滑油消耗增大,最大增幅为7.54%,配缸间隙对窜气量影响较小。顶环开口端倒角对窜气量影响较为明显,顶环开口端倒角从0增加到1mm,窜气量增大13%。顶环及二环开口间隙对柴油机窜气量影响具有线性关系,油环开口间隙对柴油机窜气量影响较小。顶环开口间隙0.42mm、二环开口间隙0.48mm为最优解,此时窜气量为13.11L/min。     

中国光伏产业摆脱当前困境的对策探讨

自2011年以来,欧美光伏产品主要消费同对我国太阳能产品的进口需求大幅减少,美国的“双反”贸易诉讼更是导致中国光伏产品价格快速下跌,中国光伏企业需要寻找新的市场空间.在欧洲,德国希望通过下调太阳能补贴来控制装机速度,以减轻沉重的财政压力;西班牙和意大利在2012年光伏市场也面临衰退;但英国和法国却因为举办奥运会和欧盟对可再生能源所占份额的要求,有可能成为极具潜力的光伏产品市场;另外,乌克兰和捷克也是越来越具潜力的光伏发电市场.美国的太阳能市场在世界上越来越重要,但要占领这一市场有一定难度.亚洲是目前光伏产业发展的热点地区,但其中有些国家/地区已经或有可能成为中国大陆光伏企业的强劲对手.中国光伏企业要摆脱当前的困境,首先应立足于国内,政府要给予一定的政策支持,真正打开国内市场;成熟的欧美市场不能放弃,可采取在欧美设立分公司或建厂的战略来减少贸易摩擦;要有计划地去开发和占领东欧、亚洲和非洲等新兴市场;而最重要的,是要下大力气研发并掌握核心技术,打破国外企业对光伏产业的技术垄断,摆脱“两头在外”的局面.     

中国储气库的急与慢

位于准噶尔盆地南缘的呼图壁素有“西出隘口，东进咽喉”之称，是古丝绸路新北道上的重要驿站，也是现在连接北疆各地的交通枢纽。但是从2013年起。呼图壁又有了新的重要使命。随着呼图壁储气库的建成并开始注气，这里将成为西气东输二线上第一个也是最重要的一个大型储气库。