燃氣專項規劃中氣源與負荷的確定

摘 要

摘要：探討了某縣城燃氣專項規劃中氣源和負荷的確定，認為氣源應以管道天然氣為主、瓶裝LPG為輔，負荷的預測參照現狀用氣負荷和規劃人口進行計算。關鍵詞：總體規劃；燃氣專項規劃；氣
摘要：探討了某縣城燃氣專項規劃中氣源和負荷的確定，認為氣源應以管道天然氣為主、瓶裝LPG為輔，負荷的預測參照現狀用氣負荷和規劃人口進行計算。
關鍵詞：總體規劃；燃氣專項規劃；氣源選擇；燃氣負荷預測
Determination of Gas Source and Load in Gas Special Planning
WANG Zhou，SUN Xiang-fei，CAO Cheng，YIN Peng，GENG Bao-hang，GUO Feng，ZHAO Peng，CHEN Jing，DING Fang，GAO Li-ying，CHANG Ying
Abstract：The determination of gas source and load in gas special planning of a county is discussed. It is considered that the gas source should be based on mainly pipeline natural gas accompanied by bottled LPG，and the load forecasting is calculated by reference to the present gas load and the planned population.
Key words：overall planning；gas special planning；gas source selection；gas load forecasting
1 遷西新版總體規劃
   新版總體規劃遷西縣域總面積為1439km2，包含16個鄉鎮。中心城區總面積為80km2，規劃中心城區人口2010年為9.5×104人，2015年為15.1×104人，2020年為19.7×104人。
2 遷西燃氣現狀
    目前，遷西縣的燃氣氣源以瓶裝LPG為主、車載CNG(供氣方式為管道供應)為輔，主要用于居民用戶的烹飪和公建用戶的餐飲，近期內無工業用氣需要。中心城區內瓶裝LPG用氣量為600t/a，用戶約2×104戶，包括居民用戶和公建用戶；CNG管道天然氣用戶約1200戶，主要是居民用戶。
   縣域內共有14個燃氣供應站，全部由私人經營。其中中心城區有1個CNG儲配站和2個LPG瓶裝供應站，其他11個LPG瓶裝供應站分布在縣域內中心城區以外的區域。
    目前，中心城區燃氣供應的主要問題是CNG儲配站的規模無法滿足日益增長的用氣負荷需求，需要尋找穩定充足的天然氣氣源。
3 氣源規劃方案
    遷西縣隸屬于河北省唐山市，編制遷西的氣源規劃，首先解讀《唐山市總體規劃》[1]，有關燃氣專項規劃的內容如下：
    “考慮唐山市現在工業結構和現有的氣源狀況，2008年以后唐山市以及各縣、市、區應逐步轉到以冀東油田天然氣、永唐秦天然氣為主、焦爐煤氣為輔。中、遠期氣源選擇可視產業結構的調整等情況而定，包括考慮采用曹妃甸的LNG作為補充氣源。在管道天然氣和焦爐煤氣未能普及的區域，可先期采用壓縮天然氣、瓶裝或瓶組液化石油氣供氣，待條件成熟，聯網實現大區域管道供氣。”
    筆者通過對唐山市燃氣專項規劃的分析和對遷西縣燃氣氣源現狀的調研，制定了以下氣源方案，并對中心城區主氣源的2種方案進行比較。
    ① 中心城區以外區域的氣源
    規劃中心城區以外的區域全部以瓶裝LPG為主氣源，保留現有的11個LPG瓶裝供應站。隨著用氣負荷的增加，可適當擴大供應站的規模；必要時可根據用氣負荷和服務半徑，選擇合適的地點新建LPG供應站。對于中心城區以外區域的氣源，沒有考慮管道天然氣和其他供氣方式，主要是因為這些區域人口比較分散，且遷西是山水城市，敷設管道天然氣向村鎮供氣，性價比較低。
    ② 中心城區主氣源
    方案一：LNG氣源為主氣源
    目前，遷西氣源為瓶裝LPG和車載CNG，這2種氣源在規劃近期是可行的，但在規劃中期和遠期，都無法滿足不斷擴大的城區規模和日益增長的人口對用氣的需要。曹妃甸距離遷西約50km，目前在建的LNG接收站可為遷西的中心城區提供氣源。規劃中心城區以LNG為主氣源，瓶裝LPG和CNG為輔助氣源。
方案二：長輸管道天然氣為主氣源
規劃中心城區以長輸管道天然氣為主氣源，瓶裝LPG和CNG為輔助氣源。作為一個經濟發展迅速的縣城，規劃遠期中心城區的人口約20×104人，必須有穩定充足的氣源保障，長輸管道天然氣是比較理想的氣源。
    河北廊坊永清有1座天然氣集輸站，氣源來自華北油田、陜京一線和陜京二線，這是永唐秦高壓管道的氣源地，預計永唐秦線將從秦皇島修建另1條天然氣長輸管道，管道從秦皇島到大慶油田并與中亞管道(氣源來自俄羅斯)相連，形成雙氣源長輸管道供氣模式。永唐秦工程是連接華北、東北和俄氣南供的國家級輸氣干線工程，按照《唐山市燃氣利用規劃方案》，唐山市燃氣集團已規劃從永唐秦線引天然氣管道向遷西供氣，管道規劃已完成初步方案。
    考慮到LNG氣化站的建設成本偏高，工藝難度偏大，筆者傾向于采用長輸管道天然氣為主氣源。
   ③ 中心城區輔助氣源
   河北廊坊霸州境內天然氣氣源充足穩定，可作為可靠的壓縮天然氣氣源，采用氣瓶車向中心城區供氣。目前的CNG儲配站保留，用于中心城區氣源的調峰、應急或其他用途。
   考慮綜合性價比，瓶裝LPG在各地LPG供應基地采購，采用運瓶車向規劃區供氣。規劃保留中心城區的2個LPG瓶裝供應站，作為中心城區的輔助氣源。
4 中心城區用氣負荷預測
    新版總體規劃已對遷西中心城區的供熱和工業能源做好相應規劃，故本規劃不考慮工業用氣和供熱用氣，供氣對象以居民和公建用戶為主。天然氣作為不可再生的潔凈能源，應節約使用，要優先滿足居民用氣。
    居民生活用氣量與燃氣用具的配置、氣候條件、有無集中供熱等許多因素有關，很難精確計算。另外，遷西縣中心城區使用CNG僅4年時間，用戶僅1200戶，歷史數據不完善、不穩定。LPG的用氣量并沒有隨著城區經濟的發展和人口的增長而上升，主要是由于很多家庭使用電器烹飪，且在家烹飪的人數慢慢減少，外出就餐的概率在提高。筆者認為常規的用氣負荷預測方法不適合遷西縣的實際情況。通過反復比較各種計算方法，筆者認為根據實際統計資料分析得到的用氣定額和規劃人口來預測用氣負荷比較合理。2005年至2008年7月中心城區天然氣用氣量見表1。
表1 中心城區天然氣用氣量
年度
戶數/戶
年用氣量/(m3·a-1)
每戶日用氣量/(m3·d-1)
2005
65
900
0.04
2006
673
27225
0.11
2007
881
62033
0.19
2008
1200
—
0.21
    從表1顯示的數據和現場調研情況，筆者了解到2005年和2006年用氣量偏低，主要是由于新建小區的入住率較低。2007年和2008年，天然氣的每戶用氣量約為0.2m3/d。2008年7月，筆者對管道天然氣用戶抽樣調查，發現一般用戶每戶的用氣量多為0.2～0.25m3/d。根據目前城市管道天然氣的發展趨勢，由于廚具日趨電氣化，天然氣用戶的用氣量逐年減少。綜上所述，保守預測遷西中心城區管道天然氣每戶的用氣量為0.25m3/d(每戶按3.5人計算)。
   ④ 近期(2009年—2010年)用氣負荷
   近期中心城區燃氣用戶主要分為居民用戶和公建用戶。總氣化率為100%，其中管道天然氣的氣化率為70%，瓶裝LPG的氣化率為30%。近期規劃人口為9.5×104人，根據氣化率計算，其中6.65×104人使用管道天然氣，2.85×104人使用瓶裝LPG。
   a. 天然氣用氣量
   居民用氣量為0.475×104m3/d，近期規劃公建用氣量為居民用氣量的30%，為0.14×104m3/d，不可預見用氣量為總用氣量的5%，則管道天然氣總用氣量為0.65×104m3/d。
   b. LPG用氣量
   根據遷西縣總體規劃，并參照其他同等城市的參數，確定近期居民LPG耗熱定額為2303MJ/(人·a)，LPG用氣人口為2.85×104人，則居民LPG用氣量為4.75t/d，公建用氣量為居民用氣量的30%，為1.42t/d。不可預見用氣量為總用氣量的5%，則瓶裝LPG總用氣量為6.5t/d。
   ②遠期(2010年—2020年)用氣負荷
   遠期規劃燃氣用戶主要分為居民用戶和公建用戶。總氣化率為100%，其中管道天然氣的氣化率為90%，瓶裝LPG的氣化率為10%。遠期規劃人口為19.7×104人，根據氣化率計算，其中17.7×104人使用管道天然氣，2×104人使用瓶裝LPG。
   a. 天然氣用氣量
   遠期居民用氣量為1.27×104m3/d。遠期規劃公建用氣量為居民用氣量的50%，0.64×104m3/d。不可預見用氣量為總用氣量的5%，則管道天然氣總用氣量為2×104m3/d。
   b. LPG用氣量
   確定遠期居民LPG耗熱定額仍為2303MJ/(人·a)，LPG用氣人口為2×104人，則居民LPG用氣量為3.4t/d，公建用氣量為居民用氣量的50%，為1.7t/d，不可預見用氣量為總用氣量的5%，則瓶裝LPG總用氣量為5.4t/d。
5 結語
    筆者通過參與《遷西縣城總體規劃》燃氣專項規劃的編制，對于氣源的選擇和燃氣負荷的預測，總結了以下經驗：
    ① 燃氣氣源的選擇要慎重。可與總體規劃的氣源進行縱向比較，也可與周邊其他相似地區的氣源進行橫向比較，經常與當地和上級燃氣主管部門協商，了解氣源的最新進展情況[2]。
    ② 準確地預測規劃區的燃氣負荷至關重要。作為總體規劃，預測燃氣負荷不要求達到很高精度，但要實事求是，不可偏差太大，否則會對后續燃氣規劃的編制造成誤導。
參考文獻：
[1] 全國人大常委會法制工作委員會.中華人民共和國城鄉規劃法解說[M].北京：知識產權出版社，2008.
[2] 嚴銘卿.城鎮燃氣規劃與編制[J].煤氣與熱力，2009，29(1)：B54-B57.
 
(本文作者：王洲 孫項菲 曹誠 尹鵬 耿寶航 郭峰 趙鵬 陳靖 丁芳 高麗穎 常瑩 中國建筑北京設計研究院 建筑與城市設計所 北京 100044)