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天然气利用的一些新思路
虽然在我国天然气产业发展很快,但是依然存在很多问题亟待解决。目前我国能源工业主要存在以下问题:天然气在一次能源结构中比例太低;一次能源转化为电能的比例较低;一次能源转化为终端能源的效率也很低;能源的大幅度利用引发了大自然无情的报复。
为解决上述问题必须大力发展天然气产业并将天然气用于发电。我国以后天然气发电利用的总趋势将是从原料利用为主转变为发电利用为主;而且大量天然气将用于已建燃煤基荷电站的改造,新建的天然气电站则大部分为峰荷电站。
未来10年,天然气在化工上的应用将会有大幅度的增长,但是天然气用作原料在消费结构中的比例将大幅度下降。绝大多数仍然用作合成氨的原料,这样将会有一批现用渣油或者煤炭造气的装置将改造成为天然气为原料从而提高工厂的经济效益。但是由于目前的气价还是处于较高的水平,很多工厂为了得到更多的经济效益而放弃使用天然气,所以为了天然气事业的发展我们的政府必须进行宏观调控来控制气价达到环保效益双丰收。
汽车尾气的排放对大气造成了不可估量的污染,而天然气的出现可谓解决了这一突出问题。据统计,2014年底我国天然气汽车保有量为459.5万辆,而2020年我国天然气汽车的保有量将达到1050万辆,所以天然气作为汽车燃料还有很大的发展空间。由此可见,天然气对于解决汽车尾气排放污染和燃油紧缺问题颇有现实意义。
由于我国的天然气资源多分布在经济相对落后的中西部地区,而经济发达的地区在东部沿海,因此,天然气异地输送是必不可少的。目前,天然气的输送方式主要有三种:
一是通过输气管道运输,运输介质单一,耗资大,一般适于运送距离通常在1650千米-3300千米的远距离运输。
二是将天然气在-162摄氏度的低温下变成液态,然后用罐车运往使用地区,再重新还原为气态供用户使用。天然气的液化耗能大,且工艺过程复杂。
三是将天然气压缩至20兆帕-25兆帕,用长管拖车运输至用户,一般适于运输距离在500千米内的短程输送。
与管道运输难以实现地域的全覆盖和运送介质较为单一相比较,长管拖车能较气体运输到任何通公路的地方,覆盖范围更为广泛。相对于罐车运输,长管拖车便捷、高效,且避免了气体的液化汽化工艺。
关于管道、罐车及长管拖车运输天然气的运输成本、能源消耗及安全性的比较,研究结果表明,长管拖车的运输成本为2.3元/千克,罐车运输液态天然气的成本为0.4元/千克,管道运输成本为6元/千克。罐车运输成本最低,但天然气在液化时的能耗占自身低热值的30%以上,约为压缩能耗的3倍。从各方面综合考虑,以长管拖车运输最优。
(文|杜志发 中国海洋石油总公司规划计划部)
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