日本LNG接收站的建設(shè)

摘 要

摘要：及時(shí)了解、吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的LNG接收站建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，有助于推進(jìn)我國(guó)正大力進(jìn)行的LNG接收站建設(shè)工作。為此，詳細(xì)介紹了世界最大LNG進(jìn)口國(guó)及建有最多LNG接收站的國(guó)家—&mdas
摘要：及時(shí)了解、吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的LNG接收站建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，有助于推進(jìn)我國(guó)正大力進(jìn)行的LNG接收站建設(shè)工作。為此，詳細(xì)介紹了世界最大LNG進(jìn)口國(guó)及建有最多LNG接收站的國(guó)家——日本的LNG接收站建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，闡明其LNG接收站具有以下特點(diǎn)：建設(shè)較早，多采用地下罐，配有大量LNG衛(wèi)星站和管網(wǎng)，實(shí)行LPG和LNG兼營(yíng)，建有個(gè)別的內(nèi)航船LNG接收站，LNG法規(guī)完備，LNG接收站項(xiàng)目由保險(xiǎn)公司和銀行等投資，燃?xì)夤矩?fù)責(zé)LNG接收站運(yùn)營(yíng)，重工制造公司負(fù)責(zé)LNG接收站的設(shè)計(jì)建造，商社負(fù)責(zé)LNG資源采購(gòu)。研究成果對(duì)我國(guó)有如下啟示：做好規(guī)劃建設(shè)，適當(dāng)建設(shè)內(nèi)航船LNG接收站、地下罐；LNG與其他能源合理配置，盡量不用來發(fā)電；引入銀行和保險(xiǎn)公司的風(fēng)險(xiǎn)投資機(jī)制；同時(shí)加強(qiáng)對(duì)日本和中國(guó)臺(tái)灣省LNG接收站的調(diào)查研究和學(xué)習(xí)。
關(guān)鍵詞：LNG；日本；接收站；儲(chǔ)罐；組織建設(shè)；總體布局；投資體制；相關(guān)法規(guī)
1日本LNG接收站的發(fā)展過程
從20世紀(jì)60年代開始，液化天然氣(LNG)在英美兩國(guó)開始由工廠的嘗試轉(zhuǎn)向成熟，成為一種新的能源利用方式。隨著LNG大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展及遠(yuǎn)洋運(yùn)輸成為可能，急需能源的日本迅速加強(qiáng)了LNG理論的學(xué)習(xí)、技術(shù)的引進(jìn)、接收站的建設(shè)，開始大規(guī)模地引進(jìn)LNG。
1969年，日本首個(gè)LNG接收站——根岸接收站開始接收美國(guó)阿拉斯加LNG。幾年后日本就成為世界最大的LNG進(jìn)口國(guó)，并一直保持到現(xiàn)在，1990年其LNG進(jìn)口量曾占世界總量60%，近10a開始降低，2008年約占世界總量40%共920×108m3[1]。2007年度日本一次能源構(gòu)成中，天然氣已占17.9%[2]。城市燃?xì)鈽?gòu)成中LNG占87%，國(guó)產(chǎn)天然氣占6%，LPG占6%，其他能源占1%。目前日本進(jìn)口的天然氣全部為L(zhǎng)NG，已建接收站26個(gè)(見表1)，是世界建有最多LNG接收站的國(guó)家，另有內(nèi)航船(槽船)LNG接收站5個(gè)(函館、八戶、高松、松山、筑港)、衛(wèi)星站68個(gè)[3]。
 
2 日本接收站的組織建設(shè)
    日本的LNG接收站的運(yùn)營(yíng)公司主要有3個(gè)：東京燃?xì)?、大阪燃?xì)夂蜄|邦燃?xì)?，主要從事LPG、LNG接收站的運(yùn)營(yíng)及燃?xì)怃N售。LNG的海外采購(gòu)及運(yùn)輸主要由三井物產(chǎn)、三菱商事、伊藤忠商事等專業(yè)的商貿(mào)及礦產(chǎn)公司來完成。LNG接收站的施工建設(shè)、LNG輪船的制造，主要由三菱重工(MHI)、石川島播磨重工(IHI)、川崎重工(KHI)等重工制造公司來完成。其工程產(chǎn)業(yè)鏈為：燃?xì)夤矩?fù)責(zé)LNG接收站的運(yùn)營(yíng)，專業(yè)商貿(mào)公司負(fù)責(zé)海外采購(gòu)及運(yùn)輸，重工制造公司負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)施工、設(shè)備制造。
    日本LNG接收站的建設(shè)，主要的核心工程是外包給重工制造公司，但一些較小的工作多由燃?xì)夤咀约和瓿伞Ｓ捎谌細(xì)夤镜墓ぷ靼ń邮照镜娜粘＿\(yùn)行、檢修維護(hù)，因此其本身具有一定的運(yùn)行檢修維護(hù)能力，具備承擔(dān)簡(jiǎn)單的建設(shè)和項(xiàng)目管理的能力，并且，隨著建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的豐富和學(xué)習(xí)積累，LNG項(xiàng)目建設(shè)的外包工作逐步減少，直至最后過渡到幾乎全部建設(shè)工作由燃?xì)夤咀约撼袚?dān)，甚至開始獨(dú)立到海外承攬接收站的建設(shè)工程。重工制造公司則逐步專注于核心的、更高難度的設(shè)備制造，不斷產(chǎn)品升級(jí)。商貿(mào)公司則專注于海外貿(mào)易、礦產(chǎn)資源投資、遠(yuǎn)洋運(yùn)輸，專業(yè)于海外的研究。
    目前國(guó)際上LNG接收站建設(shè)所需的LNG主要設(shè)備，基本壟斷在日本的制造商手中。世界主要的LNG資源產(chǎn)地，均有日本公司的投資參與。
    工程上，日本LNG接收站建設(shè)受地震和海嘯影響較深。商務(wù)上，近年來，原簽訂的20a的LNG資源合同很多要到期了。無論是技術(shù)上的海外工程業(yè)務(wù)、還是商務(wù)上的LNG資源采購(gòu)，今后日本都面臨著韓國(guó)、中國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)。但日本LNG接收站相關(guān)產(chǎn)業(yè)，通過運(yùn)營(yíng)、建造、商貿(mào)的合理組織和多年發(fā)展，具有較強(qiáng)的應(yīng)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)的能力，并從國(guó)內(nèi)建設(shè)開始走向國(guó)外承攬LNG工程。
    近年來，日本LNG運(yùn)營(yíng)、建造、商貿(mào)的公司，尤其1是重工制造等公司大量參與中國(guó)的LNG接收站建設(shè)，甚至在部分領(lǐng)域處于壟斷地位。主要參與內(nèi)容為：LNG儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)及建造，前端設(shè)計(jì)(FEED)及試車，LNG泵、氣化器、卸料臂等重要設(shè)備的提供。
3 日本典型的LNG接收站及其特點(diǎn)
3.1 日本典型的LNG接收站
    日本最大燃?xì)夤緰|京燃?xì)庵饕\(yùn)營(yíng)的LNG接收站為根岸、袖浦、扇島3大接收站，其中：根岸為日本最早的LNG接收站，袖浦為日本最大的LNG接收站，扇島則是全地下罐的LNG接收站(見圖1～3)。3大LNG接收站容量都很大，均位于東京灣、處于東京的外圍，通過管網(wǎng)互聯(lián)，繞經(jīng)整個(gè)都市圈，并通過聯(lián)絡(luò)管道與遠(yuǎn)方的仙臺(tái)、新溻等市的LNG接收站聯(lián)絡(luò)起來。LNG接收站還通過槽船、槽車運(yùn)送LNG至未連接骨干網(wǎng)的LNG衛(wèi)星站(含內(nèi)航船LNG接收站)，如北海道地區(qū)的函館、八戶LNG站[4～5]。
3.2 日本LNG接收站的特點(diǎn)
3.2.1總體布局
    日本LNG接收站在總圖布局上，其廠區(qū)及泊位大都依工程條件呈不規(guī)則形狀布置，廠區(qū)填海區(qū)不多且均為填沙，碼頭泊位往往不與岸線平行，個(gè)別采用背靠背的泊位方式。如根岸LNG接收站廠區(qū)為帶轉(zhuǎn)折的長(zhǎng)條形，袖浦LNG接收站雖較方正但其泊位卻與岸線有一偏斜的夾角，扇島LNG接收站則通過海底隧道連接泊位，泊位成為在海灣中的一孤立平臺(tái)。2km的海管，袖浦站卸料總管最長(zhǎng)部分達(dá)3km(中途是否中繼加壓不詳)。日本的這種依工程具體條件的不規(guī)則的布置，與西歐(如西班牙)的LNG接收站比較類似。
3.2.2儲(chǔ)罐概況
    日本LNG接收站的儲(chǔ)罐，部分為地上罐，更多的是地下罐。日本這種大量采用地下罐的情況，幾乎為世界獨(dú)有現(xiàn)象，其原因可能為基于地震的安全考慮。具體的罐的類型分為：地上罐、半地下(上)罐、嵌入式地下罐、全地下罐。嵌入式地下罐為頂部或少量罐體露出地面，罐內(nèi)液體高度最高不超過地面；全地下罐為整個(gè)罐均處于地面下。地下罐的罐頂又分為兩種：拱頂形和平頂形。為保護(hù)環(huán)境景觀，地下罐周圍、甚至平頂?shù)叵鹿薜捻敳?，種植草木[6]。接收站除有LNG罐外，部分接收站還有LPG罐。
    日本LNG接收站總罐容有大有小，根據(jù)實(shí)際需要，最大的如袖浦，總罐容達(dá)266×104m3，小的如長(zhǎng)崎接收站，總罐容僅3.5×104m3。內(nèi)航船接收站總罐容則更小。
3.2.3配套系統(tǒng)
    LNG接收站在全國(guó)沿岸各主要區(qū)域均有分布，東京灣、大阪灣、伊勢(shì)灣、四國(guó)水道一帶較多，北海道、日本海沿岸較少，與日本經(jīng)濟(jì)及城市分布大體一致。
    日本LNG接收站配套的衛(wèi)星站(含內(nèi)航船接收站)較多、管網(wǎng)也不少。大部分LNG接收站有骨干網(wǎng)連接。日本認(rèn)為其國(guó)土山地多，無法鋪過多的管網(wǎng)，因此大建衛(wèi)星站。但實(shí)際上日本的骨干網(wǎng)已經(jīng)不少，僅東京燃?xì)鈱傧碌臇|京灣骨干網(wǎng)就已形成完整的環(huán)形、長(zhǎng)460km，且與300km外的新溻、仙臺(tái)等連在一起(管長(zhǎng)500km)，管網(wǎng)總長(zhǎng)超過50000km(2004年為47653km)，加上法定儲(chǔ)備天數(shù)為50d，因此供氣可靠性很高[4]。
    日本約半數(shù)的LNG接收站與發(fā)電廠相鄰而建，LNG用于發(fā)電。LNG發(fā)電量占全國(guó)發(fā)電量的27%[2]。表1日本LNG接收站一覽表中，適用法規(guī)為電氣事業(yè)法及高壓燃?xì)獗０卜ǖ慕邮照?，均配套有發(fā)電廠。部分LNG接收站還配套有LNG冷能利用工廠。
3.2.4投資規(guī)模
日本部分LNG接收站投資規(guī)模比較見表2。
表2 日本部分LNG接收站投資額比較表1)
名稱
罐規(guī)模2)
罐形式
投產(chǎn)時(shí)間
投資額3)
富津
9×4
地下式
1986年
1145
大分
8×3
地上式
1990年
820
扇島
20×1
全地下式
1998年
1700
袖師擴(kuò)建
16×1
地下式
(2010年)4)
200
注：1)資料根據(jù)日本公開資料報(bào)道整理；2)罐規(guī)模：罐容量(104m3)×罐個(gè)數(shù)；3)投資額均為大約數(shù)，單位為億日元；4)投產(chǎn)時(shí)間為預(yù)投產(chǎn)時(shí)間。
    從表中可以看出，LNG接收站地下罐比地上罐投資大。LNG接收站建設(shè)投資并未隨時(shí)間推移而明顯增加。
3.2.5建設(shè)公司
    日本LNG接收站主要由燃?xì)夤竞碗娏窘ㄔO(shè)、運(yùn)營(yíng)。電力公司(發(fā)電廠)是LNG接收站很重要的用戶，也往往是接收站的重要股東。
    在日本，LNG往往是與LPG混合達(dá)到一定熱值后作為燃?xì)怃N售的，燃?xì)夤就瑫r(shí)運(yùn)營(yíng)LNG、LPG，很多LNG接收站碼頭泊位也是LNG船及LPG船通用的，LNG與LPG儲(chǔ)罐當(dāng)然是分開的，只在最后外輸至用戶前LNG與LPG才混合。
    2008年度日本燃?xì)怃N售約345×108m3，東京燃?xì)?、大阪燃?xì)狻|邦燃?xì)夥謩e占36%、25%、11%，這些大型燃?xì)夤緭碛蠰NG接收站；全國(guó)共有211個(gè)城市燃?xì)馀l(fā)商(60%在關(guān)東地區(qū))，但多數(shù)沒有自己的LNG接收站，從大型燃?xì)夤举?gòu)入LNG到LNG衛(wèi)星站。燃?xì)庾罱K用途為工業(yè)用50%，商業(yè)用14%，家庭用28%，其他用途約占8%[7]。
    東京燃?xì)馐侨毡咀畲蟮腖NG接收及銷售公司，1885年成立，控股多個(gè)天然氣發(fā)電廠和北海道燃?xì)獾热細(xì)夤?，主要供?yīng)東京都市區(qū)和北海道地區(qū)。第二大燃?xì)夤敬筅嫒細(xì)猓饕?yīng)阪神都市區(qū)，天然氣銷售收入占公司銷售收入一半以上。
    日本LNG接收站的施工、設(shè)備制造企業(yè)，與LNG運(yùn)營(yíng)公司有密切的聯(lián)系。如氣化器的主要兩個(gè)廠家：神戶制鋼及住友精密工業(yè)，分別是大阪燃?xì)夂蜄|京燃?xì)獾暮献骰锇?。東京燃?xì)馄煜碌腖NG接收站，氣化器全部為住友所產(chǎn)；大阪燃?xì)馄煜翷NG接收站的氣化器，則全部為神戶制鋼所提供。
    在日本，無論是基礎(chǔ)材料，還是低溫設(shè)備，直至儲(chǔ)罐工藝系統(tǒng)等，其設(shè)計(jì)制造能力均已達(dá)到世界先進(jìn)水平。其中，一些LNG儲(chǔ)罐、LNG船等關(guān)鍵設(shè)備的設(shè)計(jì)制造公司如石川島播磨重工(IHI)、川崎重工(KHI)、三菱重工(MHI)等由早期的重型軍工企業(yè)發(fā)展而來，技術(shù)力量雄厚，有的重工公司擁有超過100a的海外工程歷史。
3.2.6投資體制
    日本的LNG相關(guān)的建造、施工等工程公司，多為公眾上市公司，主要股東多為銀行及保險(xiǎn)公司。LNG接收站的建設(shè)業(yè)主或運(yùn)營(yíng)公司，股東同樣也主要是銀行及保險(xiǎn)公司，如東京燃?xì)獾氖蠊蓶|，除“社員持株會(huì)”外全部為銀行、保險(xiǎn)、信托金融機(jī)構(gòu)，大阪燃?xì)狻|邦燃?xì)庖彩侨绱?。LNG接收站工程建設(shè)中，銀行及保險(xiǎn)公司對(duì)項(xiàng)目的收益及風(fēng)險(xiǎn)性分析較早，介入工程也較深。
3.2.7相關(guān)法規(guī)
    日本LNG法規(guī)主要有：石油供需及儲(chǔ)備、禁止壟斷及國(guó)民生活、石油稅務(wù)及關(guān)稅、工業(yè)地理環(huán)境、運(yùn)輸、安全、環(huán)境、礦業(yè)、通商及外資、節(jié)能及新能源等相關(guān)法規(guī)。最主要的有燃?xì)馐聵I(yè)法、高壓燃?xì)獗０卜ê碗姎馐聵I(yè)法。各法律下面再設(shè)有詳細(xì)的技術(shù)規(guī)范。
    主要供氣給發(fā)電廠的LNG接收站，適用電氣事業(yè)法；主要供氣給居民及工業(yè)的，適用燃?xì)馐聵I(yè)法；既供氣民用又供氣發(fā)電的，適用高壓燃?xì)獗０卜?。各LNG接收站采用法規(guī)情況見表1。
    日本LNG接收站建設(shè)由經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省批準(zhǔn)并主管，海上保安廳(警衛(wèi)隊(duì))亦參與管理，與美國(guó)海岸警衛(wèi)隊(duì)核準(zhǔn)海上LNG接收站的做法類似。
4 日本LNG接收站建設(shè)對(duì)中國(guó)的啟示
4.1 規(guī)劃及建設(shè)
    適當(dāng)建設(shè)內(nèi)航船LNG接收站；地震帶適當(dāng)考慮地下罐；LNG與LPG適當(dāng)配合運(yùn)營(yíng)；加強(qiáng)儲(chǔ)備和穩(wěn)定供應(yīng)能力建設(shè)，包括：較大的LNG接收站罐容、配套建設(shè)衛(wèi)星站、調(diào)峰站、管網(wǎng)、槽船/槽車運(yùn)輸。中國(guó)南北差異大，LNG接收站選址及設(shè)計(jì)要考慮地域特點(diǎn)，包括海岸線、海水水質(zhì)及水溫等。完善法規(guī)體制。
4.2 資源的合理配置
    與日本不同，中國(guó)存在一定的石油、天然氣、煤炭、煤層氣、水電等資源。LNG接收站的建設(shè)布點(diǎn)要符合國(guó)家資源的合理配置。宜慎重對(duì)待LNG發(fā)電。日本缺乏其他資源，地震多、建設(shè)抽水蓄能電站大壩風(fēng)險(xiǎn)高，因此不宜照搬日本大量LNG發(fā)電的特點(diǎn)。
4.3 引入風(fēng)險(xiǎn)管理機(jī)制
    中國(guó)的LNG接收站項(xiàng)目，建議引入銀行和保險(xiǎn)資金的介入和管理，改變純國(guó)有管理的單一風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)的方式，形成風(fēng)險(xiǎn)的利益激勵(lì)機(jī)制。同時(shí)，LNG接收站的建設(shè)周期長(zhǎng)、風(fēng)險(xiǎn)因素多、投資大和回報(bào)率低、運(yùn)營(yíng)簡(jiǎn)單，既適合也需要保險(xiǎn)公司的介入。
4.4 加強(qiáng)對(duì)日本和中國(guó)臺(tái)灣省LNG接收站的調(diào)查研究
    日本LNG研究機(jī)構(gòu)對(duì)世界LNG行業(yè)資料收集、研究極為深入，對(duì)中國(guó)LNG接收站的建設(shè)進(jìn)展及規(guī)劃、海外資源采購(gòu)、制度及未來規(guī)劃等了解已非常詳細(xì)，圖紙、數(shù)據(jù)一應(yīng)俱全。日本是世界擁有最多LNG接收站和擁有幾乎最強(qiáng)的LNG建設(shè)能力的國(guó)家，是今后中國(guó)LNG資源采購(gòu)的重要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，中國(guó)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)世界包括日本LNG相關(guān)信息的收集和調(diào)查研究、分析和借鑒。
    中國(guó)臺(tái)灣省的LNG接收站主體工程均由日本承建，而臺(tái)灣省的LNG建設(shè)與內(nèi)地相似之處很多。臺(tái)灣LNG建設(shè)曾因儲(chǔ)罐泄漏發(fā)生重大糾紛。內(nèi)地應(yīng)加強(qiáng)對(duì)臺(tái)灣省LNG接收站建設(shè)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的學(xué)習(xí)和研究。
    注：日本的統(tǒng)計(jì)年度為當(dāng)年的4月份至次年的3月份；日本的內(nèi)航船指僅在國(guó)內(nèi)航行的船，外航船則可用于國(guó)外遠(yuǎn)洋航行的船，內(nèi)航船LNG接收站可認(rèn)為是較大的衛(wèi)星站、采用內(nèi)航船(槽船)運(yùn)入LNG；較小的LNG衛(wèi)星站則一般采用槽車運(yùn)入LNG。
參考文獻(xiàn)
[1] BP Statistical Review of World Energy June 2009[EB/OL].[2009-11-11].http：∥WWW.bp.com/statisticalre view.
[4] Tokyo Gas Co.，Ltd.Tokyo Gas Sodegaura Terminal[M].Tokyo：Tokyo Gas Co.，Ltd.，2007.
[5] Tokyo Gas Co.，Ltd.Tokyo Gas Ohgishima LNG Terminal[M].Tokyo：Tokyo Gas Co.，Ltd.，2007.
 
 
(本文作者：李健胡1 蕭彤2 1.廣東珠海金灣液化天然氣有限公司；2.中海石油福建天然氣有限責(zé)任公司)