LNG罐式集装箱发展现状及前景论文

LNG罐式集装箱发展现状及前景

梁严1,周淑慧1,王占黎1,黄晓光2

( 1.中国石油规划总院;2.中国石油天然气销售分公司)

摘 要: 近两年,在国内天然气市场需求高速增长、资源供应紧张大背景下,LNG罐箱凭借其周转灵活、市场切入快的特点,从个别企业的零星尝试发展到多家企业积极介入乃至商业运营,并受到了国家和地方政府的高度关注。在调研国内外LNG罐箱发展现状基础上,梳理LNG罐箱制造及检验、运输、接卸、堆存等各环节的标准及政策法规,剖析制约发展的主要因素。与LNG传统运输模式从技术可行性、经济性等方面进行对比,分析LNG罐箱运输模式的优缺点,提出未来的应用方向,包括助力中小批量LNG国际贸易、应急储气调峰、可移动式终端用户供气,以及作为LNG动力船舶的燃料罐等。展望未来中国LNG运输格局,大规模LNG进口贸易将以LNG散装船加LNG接收站模式为主,小规模多点式LNG进口贸易则以LNG罐箱与LNG散装运输并重发展;短距离、公路直达LNG运输方式以LNG槽车为主,长距离、多式联运LNG运输方式优选LNG罐箱。

关键词: LNG罐式集装箱;政策法规;限制因素;经济性;发展前景

2017年下半年以来,受宏观经济增长、北方冬季清洁供暖、工业“煤改气”政策等因素驱动,天然气市场需求爆发式增长,资源供应整体进入新一轮短缺,国内液化天然气(LNG)价格在冬供期间出现了暴涨,国内外LNG贸易出现巨大套利空间。国内北方地区供应极度紧张,而南方LNG接收站接卸能力受管输瓶颈制约而有很大富余,南北方LNG液态市场套利窗口大敞。LNG罐式集装箱(简称“罐箱”)凭借市场切入快、周转灵活的特点,在2017年个别企业跨国尝试性运输的基础上,2018年迅速成为行业热点,并得到了国家能源局、交通运输部及沿海省区地方政府的高度关注。LNG罐箱为中国创新LNG运输模式、解决南北区域天然气供需不平衡提供了有益尝试,有助于构建全方位、多渠道的天然气运输体系,但其规模化发展还存在诸多瓶颈。随着环渤海、长三角地区LNG接收站的快速扩张,以及管网和储气调峰设施的完善,LNG罐箱的中长期发展前景仍存在非常大的不确定性。

1 LNG罐箱发展现状

常见的LNG运输方式有水上LNG船或陆上LNG槽车,在物流行业属散装运输。罐式集装箱运输LNG属于新兴物流模式,在物流行业属包装运输。LNG罐箱在国外早有应用先例。近年中国天然气消费呈爆发式增长,2017年以来,国家相关部委出台一系列政策,推动LNG罐箱快速发展。

数学是一门自然学科,在初中阶段的数学教学中,受学生思维发展的限制,常倾向于形象思维。为此,在初中数学教学中,教师需引导学生从形象思维过渡到逻辑思维,以提升初中生的思维品质,进而让学生掌握数学相关知识,提高学生的数学综合素养。

1.1 LNG的物流模式

进口LNG一般通过远洋大型LNG运输船运至沿海各接收站,然后汽化并通过管道输送至终端用户;或在接收站直接将液态LNG装入槽车,通过LNG槽车陆路运至终端用户。还可以将远洋大船运输的LNG在接收站转泊至小型LNG运输船,然后通过小型LNG运输船运往沿海或内河中转站,继而通过LNG槽车或汽化进管道方式运至终端用户。这一物流方式国内也有成功实践,最早案例是2014年冬季昆仑能源有限公司自大连LNG接收站装船后转运至海南储转库。对于国产气,在气田周边或管道沿线建设天然气液化工厂,天然气自管道进入工厂进行液化,然后通过LNG槽车运至终端用户[1]

罐式集装箱运输LNG是一种新的物流模式,在物流行业中属于包装运输。从海外直接进口LNG时,供应商或承运商在资源地附近港口将充装了LNG的集装箱吊装至大型集装箱船上,与其他货物混装,跨洋运至目的港,卸载后通过水路、公路、铁路或多式联运抵达终端用户,或临时堆存在固定场所。由于LNG属于2.1类危险货物① 《国际海运危险货物规则》按将危险货物分为九大类,各大类又分为若干个小类。其中第2类为压缩、液化或加压溶解的气体,2.1类指易燃气体危险货物。国际海事组织对LNG罐箱的船上积载、码头装卸及堆存、海上运输都有着非常严格的要求。 ,国际上对装卸港、集装箱运输船都有特殊要求,装有LNG的集装箱在甲板上的存放位置也有特殊要求,因此一次运输数量有限。国内LNG罐箱运输时在沿海LNG接收站或LNG液化工厂装箱,然后通过水路、公路、铁路等方式运往终端用户。在储气设施建设不甚发达的今天,有些企业还将LNG罐箱用作临时储气设施,一定程度上缓解冬季高峰期供气不足的情况,履行国家要求的城市燃气企业5%、地方政府3天的储气调峰责任。

1.2 LNG罐箱主要技术参数

根据《国际海运危险货物规则》(International Maritime Dangerous Goods Code,IMDG CODE),LNG罐箱属于IMO 7型罐柜,并适用于相应的T75导则[2]。LNG罐箱主要由罐体和框架两个基本部分构成,此结构可以有效传递在起吊、搬运、固缚和运输中所产生的静载和动载力。目前,全球具备LNG罐箱生产能力的工厂超过100家,生产的LNG罐箱主要有13种型号,实际应用以20、30及40英尺为主,陆地静置试验表明,最长维持时间介于118~178天。国内成规模的达到高质量技术标准的LNG罐箱生产厂家有中集、查特、天海、富瑞特装等公司。表1为某生产厂典型40英尺LNG罐箱的主要技术参数[3]

表1 40英尺LNG罐箱主要技术参数

1.3 国内外LNG罐箱发展情况

与传统LNG运输储存模式相比,LNG罐箱具备多种优点:一是储运灵活性,LNG罐箱宜水宜陆,宜储宜运,既可实现多式联运直达终端用户,又可作为临时储存设施;二是辐射范围广,无海陆运输限制,可达到管网未覆盖的偏远区域;三是利用效率高,集装箱卡车可实现甩挂运输,减少空驶和司乘人员,提高利用效率。随着天然气利用的气化率提高和制造技术发展,LNG罐箱在LNG运输、储存领域逐渐得到应用与发展。

1.3.1 国外发展情况

LNG罐式集装箱在国外早有应用先例。1999年,日本开始采用30英尺低温ISO储罐进行公路、铁路和轮船多式联运,将LNG运输到偏远地区发电。美国加勒比能源公司2014年开始利用40英尺LNG罐箱,为中南美、加勒比海、阿拉斯加地区的制药、食品加工、饮料制造商等企业供应LNG,至2018年底,公司自有LNG罐箱已增加到75个,年供应能力达到4700万立方米天然气。佛罗里达州铁路公司对24个火车头进行改造,用ISO罐箱作燃料罐,LNG燃料来自周边液化工厂及燃料转运站。波多黎各是首个使用罐箱进口LNG的加勒比海岛国,其国内可口可乐瓶装工厂于2014年开始利用通过罐箱运输的LNG替代柴油和电力,经济及环保效果明显,燃料成本每年可节省30万美元,制冷设备压缩机数量从10台降至8台,二氧化碳排放量减少37%。加勒比海岛国巴巴多斯也采用LNG罐式集装箱方式进口美国佛罗里达液化工厂的LNG,将LNG汽化处理后,供给其国内发电厂及附近居民和商户。葡萄牙Sousa集团采用LNG罐箱海陆联运方式,将LNG从内陆运至马德拉岛,再通过岛上卫星储备汽化站汽化后供应燃气电厂,运输距离在1000千米左右,每周运输14个40英尺的LNG罐箱,供应能力达到2000万立方米/年。

总体来看,国外LNG罐箱应用领域主要集中在LNG运输、储存以及作为LNG燃料罐,应用规模尚小,一般在几十箱左右,主要用户为离岸岛屿用户、工业、发电及居民等。

国内LNG公路运输车主要有两种形式:一是LNG半挂式运输槽车,单车最大装液量约20吨;二是LNG集装箱式卡车,这是近两年刚兴起的运输方式,单车最大装液量约16吨,最大优势是罐箱装卸方便,适合多式联运。现阶段LNG公路运输仍以槽车为主,全国槽车市场保有量达1.2万辆,运输半径一般在1000千米以内。综合对比,短距离、公路直达的LNG运输方式宜选择LNG槽车;长距离、多式联运的LNG运输方式可选择LNG罐箱。

受“蓝天保卫战”、北方地区清洁采暖以及工业大规模“煤改气”等因素驱动,近两年中国天然气消费呈现爆发式增长,LNG点供也迎来了前所未有的发展机遇。在供应侧,由于国内天然气产量增长缓慢,进口资源成为满足消费增长的主要支撑点。根据国家海关总署数据,2018年中国天然气进口达9040万吨,比上年增长31.9%,其中LNG进口5300多万吨。传统的LNG进口模式为大型LNG运输船加LNG接收站,国内LNG接收站基本由中国海油、中国石油和中国石化三大石油公司建设运营,社会其他企业可利用的机会较少,冬季供气紧张时,现有接收站能力难以满足市场需求。与此同时,国际资源供应相对宽松,国内外价格差距拉大,从事国际贸易的套利空间打开,LNG罐箱凭借市场切入快、周转灵活的特点,被快速在市场中运用。

在前些年初步实验基础上,2017年以来受天然气市场快速发展、供应紧张形势驱动,国内LNG供应企业、LNG罐箱制造企业、运输服务企业及相关科研单位等联合开展了一系列LNG罐箱多式联运试点工作,取得了大量实验数据,为LNG罐箱商业化运营打下良好基础。2018年4月,中国石油所属昆仑能源有限公司开展了国内首次LNG罐箱商业化运营试点,在大连LNG接收站充装6个40英尺的LNG罐箱,通过集装箱卡车运至大连港装船,后搭乘“集发黄海”号集装箱船运至威海港卸载,再通过二次集装箱卡车运至威海地区LNG加注站或汽化站。2018年11月,中国海油通过集装箱卡车将充装完毕的130个40英尺LNG罐箱由洋浦LNG接收站陆路运至洋浦港码头,并以专船运输、堆积两层的方式,通过“乐从”号集装箱船北运,首批65个罐箱在山东龙口港卸载,剩余65个罐箱运往辽宁锦州港,最后通过集装箱卡车运至周边终端用户,成功实现“南气北运”(见表2)。

表2 中国LNG罐箱多式联运部分试验及试点情况

1.4 LNG罐箱发展支持性政策

LNG水上运输可分为散装专船运输和罐式集装箱船运输,两种运输方式各具优势。根据运输距离及运输路径可分为国际远洋航线、国内沿海航线以及内河航线三种情况。

2017年1月,交通运输部等18个部门联合出台《关于进一步鼓励开展多式联运工作的通知》,标志着罐箱多式联运上升为国家层面的制度安排。LNG罐箱多式联运可以实现较低成本、更高效率的跨区域LNG流通,促进天然气产业布局优化。

2017年6月,国家发改委等13部委联合印发《加快推进天然气利用的意见》,明确提出探索研发集装箱方式运输LNG的技术和装备,从延长LNG存储时间、降低蒸发率、增强运输安全性等多方面,提高LNG罐箱的竞争力;加快提升水运、铁路、公路LNG运输效率,完善各环节LNG接卸的衔接,推进多式联运,增强LNG运输的灵活性。

2018年4月,国家发改委、国家能源局发布《关于加快储气设施建设和完善储气调峰辅助服务市场机制的意见》,提出加强储气领域技术和装备创新,LNG罐箱可作为地方政府和各类企业的临时补充储气设施,建设多层次储气调峰系统;提出推动建立LNG罐箱多式联运等方面的相关法规政策。

2018年9月,国务院《关于促进天然气协调稳定发展的若干意见》提出,根据市场发展需求,积极发展沿海、内河小型LNG船舶运输,出台LNG罐箱多式联运相关法规政策和标准规范。

2 制约LNG罐箱发展的主要问题

LNG为2.1类危险货物,国内外对其运输和储存管理都较为严格。罐箱作为新兴的LNG运输和储存方式,由于相关标准规范不完善、不统一,甚至缺失,在制造、检验、靠泊离港、航运行驶、货场堆放等各个环节,还有许多问题制约其规模化发展。2019年1月,交通运输部海事局就《船舶载运液化天然气可移动罐柜安全运输条件》[4]向社会广泛征求意见,文中规定了LNG罐箱的技术要求、航运企业要求、运输及通航条件、船员资质4方面内容,旨在保障船舶载运LNG罐箱运输安全,但目前正式文件尚未见颁布。中国LNG罐箱运输相关各环节现行标准规范适用情况及主要问题如下。

当1≥e1>e2>0时,对任意的w1,定理3结合定理1,有q*(e1,w1)>q*(e2,w1),如图5所示。

2.1 LNG罐箱的制造与检验

目前,中国已具备国际领先水平的LNG罐箱设计生产能力,现有设计制造检测标准基本齐全,发展的基础已经具备,国内厂家生产的集装箱也已经大量出口到北美地区。中国LNG罐箱的设计及制造主要遵循《冷冻液化气体罐式集装箱》《移动式压力容器安全技术监察规程》《压力容器》《钢制压力容器》等标准规范;LNG罐箱的试验主要遵循《液体、气体及加压干散货罐式集装箱技术要求和试验方法》《冷冻液化气体罐式集装箱》《真空绝热深冷设备性能试验方法》等标准规范;LNG罐箱的检测主要遵循《承压设备无损检测》。

依据运输方式,LNG罐箱的检验主体分属于3个部门:陆上特种设备检验所、船级社以及铁路相关部门,且各部门有不同的检验侧重点。例如,陆上运输重点考虑车辆的启动、刹车对罐箱的影响;海上运输重点考虑船舶的横摇、纵摇、垂荡对罐箱的影响;铁路运输重点考虑火车的高频振动对罐箱的影响,且铁路部门尚无检验标准,不允许装载LNG罐箱行驶。今后如果开展LNG罐箱多式联运,按现行制度要求需进行“一罐三检”,同时满足公路、水路及铁路部门的检验要求,势必会造成检验重叠、检验周期长且效率低下的情况,需要研究制定通用的检验标准。

国际远洋航线以大型LNG运输船舶运输为主,运力可达20万立方米以上,单位运费水平通常介于0.1~0.3元/立方米,但接卸环节需建设投资额巨大的LNG接收站。LNG罐箱运输受《国际海运危险货物规则》管制,在船舶甲板上最多可堆积两层,且与其他货物有间隔要求,无法做到大批量、整船运输LNG罐箱,LNG罐箱运输船的最大运力仅为数千立方米,单位运费可达到0.5~1元/立方米,但可在任何具备接卸资质的港口接卸。综合比较,大规模LNG进口贸易仍以LNG散装运输为主,小规模多点式LNG进口贸易可适当发展LNG罐箱运输。

2.2 LNG罐箱的水上运输

LNG罐箱水上运输、船上积载、码头装卸及港口堆存需遵循《国际海运危险货物规则》《船舶载运危险货物安全监督管理规定》《港口危险货物安全管理规定》《危险货物集装箱港口作业安全规程》《港口危险货物集装箱堆场安全作业规程》等规定[5]。各环节要求如下:1)装载船舶。国内载运LNG罐箱的船舶应经中国船级社(CCS)检验认可,取得2.1类危险货物适装适运证书。2)船上积载。LNG罐箱仅限于货船舱面积载,且仅能在最上层放置两层,还应避开生活居住场所,客货船禁止装运;LNG罐箱与其他类危险货物需保持一定距离,例如与1.1类危险货物之间必须“用一个介于中间的整个舱室或货舱做纵向隔离”。3)港口接卸。接卸港口需取得《港口经营许可证》及《港口危险货物作业附证》,即港口须具备2.1类危险货物接卸资质,进行专项安全评价、安全条件论证,符合环保、消防、职业卫生等相关主管部门的要求;装卸、过泊作业开始之前24小时,需向港口所在地行政管理部门报告并取得作业批准。4)港口堆放。LNG罐装箱不得相互叠放,即仅能堆放一层,与其他非易燃易爆危险货物集装箱叠放时需放置在最上层;LNG罐箱在港口内需直装直取、限时限量存放(未明确规定可存放时限,一般应在48小时内取走)。

风井、管道井、设备间……这些公共设施也要收取精装费?近两年来,四川成都、湖北武汉、湖南长沙、陕西西安、江苏南京等多地业主由于不满公摊面积计入精装修费用的“潜规则”而进行维权,相关视频、照片通过微博、微信广泛传播。

基于上述规定,现阶段各地海事部门、港口管理部门出于安全考虑,对LNG罐箱运输尤其是内河运输持非常谨慎的态度。2018年开展的几个试点项目均属一事一议,采取了类似大型LNG船舶进出港的管理办法,即装载有LNG罐箱的船舶进出港时实行临时性通航管制,护航、引航进出港,在港口采取车船直取方式。在接卸环节,目前国内具备2.1类危险货物作业资质的港口比较少,现行港口危险货物作业规程限制LNG罐箱堆积,仅准许限时限量存放,如果大规模LNG罐箱运输,则存在疏港困难问题。可以判断,远洋LNG罐箱运输难以形成规模,并且由于运输成本较高,与大批量散装运输相比不具有竞争优势,国内沿海和内河运输发展也需假以时日。

2.3 LNG罐箱的陆上运输

目前,中国已形成较为完善的关于LNG道路运输的法律法规标准体系,包括《中华人民共和国道路交通安全法》《道路危险货物运输管理规定》《危险化学品安全管理条例》《汽车运输危险货物规则》《汽车运输、装卸危险货物作业规程》《移动式压力容器安全技术监察规程》等。从事LNG罐箱道路运输的企业,需要获得道路危险货物运输许可,具备相应的专用车辆设备、专用停车场地、合格从业人员、健全管理制度等。此外,部分省市对危化品运输车辆行驶的路线、时间段、速度等有严格限制。例如,山东省规定每日19时至次日凌晨6时禁止危险物品运输车辆通行境内高速公路;江苏省规定每日凌晨2时至5时禁止危险物品运输车辆通行各高速公路及普通公路、城市道路;节假日各省高速公路基本都禁止危险品运输车通行,LNG罐箱运输需严格遵守这些规定。

相对于目前常用的LNG槽车运输,初期制约LNG罐箱公路运输发展的主要因素在于用户端罐箱的接卸问题。如果LNG罐箱用于置换空罐,需要在用户端配置集装箱吊装车,对小规模零散用户而言不太现实。因此,LNG罐箱发展初期其作用与LNG槽车无异,不能发挥装卸灵活的特点,并且装载量还逊于槽车(相当于槽车的80%左右)。

2.4 LNG罐箱的铁路运输

中国LNG罐箱铁路运输试验始于2002年6月,由新疆广汇倡导,并于次年3月份发布首部行业标准《液化天然气罐式集装箱》(JB/T 4780-2002)。2013年8月,铁路总公司牵头、昆仑能源公司等单位参与,在青藏线格尔木-拉萨铁路段,用5个LNG罐车集装箱进行3次运行试验。同年12月,铁路总公司印发《铁路液化天然气罐式集装箱运输设施设备暂行技术条件》,填补了国内LNG罐箱铁路运输政策空白。2014年2月,《铁路危险货物运输管理暂行规定》将冷冻液态甲烷从禁运名单中去除,尽管铁路运输LNG在政策层面的障碍基本消除,但目前仍没有实现商业化运营。

在沿海及内河航线,LNG运输既可采用小型散装运输船,也可采用LNG集装箱包装运输。小型LNG散装运输船的船容一般小于4万立方米,国内已建成两艘,分别是中国海油3万立方米LNG内河运输船和浙江华祥海运有限公司1.4万立方米LNG内河运输船,两家企业已率先取得沿海和内河水域LNG船经营资质,但现阶段内河水域尚不允许小型LNG散装运输船通行。另外,小型LNG运输船需在接收站装船,而沿海已建成的接收站码头及配套泊位、靠船墩、系缆墩、低压泵、LNG外输管道等设施,大多不能满足装载小型LNG运输船的要求,需要改造。根据《船舶载运液化天然气可移动罐柜安全运输条件》征求意见稿,LNG罐箱运输船舶需具备危险货物适装证书,整船运输LNG罐柜的还需通过检验机构附加检验;整船运输甲板最多可堆积3层,非整船运输仅能积载在最上层。与散装运输相比,LNG罐箱运输在港口靠泊更加方便,无需专用码头,但单次运量较小,政策上还没有放开。2018年底和2019年初,中国海油牵头开展了从海南洋浦-山东日照-辽宁锦州及山东日照-南京龙潭港两次试装试运。随着交通运输部大力推动长江经济带绿色航运发展,以及《船舶大气污染物排放控制区实施方案》的颁布,LNG内河水运有望迎来快速发展期。为此,需要加快构建以中小型LNG散装船运输LNG为主,LNG罐箱运输船为辅的物流体系[7]

在小学语文教材中,其语文课文主要有略读文以及精读文,其中精读文与略读文相比,其主题相对深刻,内容也相对比较丰富。基于此,在进行小学语文主题教学时,可以以精读文为主、略读文为辅开展教学。语文教师要加以引导,通过对精读文的阅读让学生感受到其课文思想,并深入理解其精读文内涵。而对于略读文,教师不需要过于注重对略读文的教学,仅仅要求学生能够理解课文主题,对文中字词以及重点句子进行学习即可。

2.5 LNG罐箱的内陆堆放

根据《冷冻液化气体罐式集装箱》(NB/T 47059-2017)规定,LNG罐箱内陆堆场长期存放,应放置在防潮、通风和具有消防设施的专用场所,且应做好事前检查。另根据《危险化学品经营企业开业条件和技术要求》(GB18265-2000)规定,大中型危险化学品仓库(货场总面积在550平方米以上)要远离市区和居民区、位于主导风向的下风向、河流下游,与周围建筑物、交通干线、工矿企业至少1000米距离;企业必须取得《危险化学品经营许可证》,取得县级以上公安、消防部门颁发的消防安全经营许可证和消防安全储存许可证,要配备足够的消防设施和器材,应有消防水池、消防管网和消防栓等消防水源设施,大型危险物品仓库应设有专职消防队,并配有消防车等。

LNG罐箱需堆放在具备2.1类危险品堆积资质的场库内,而目前社会上这类堆积场库的数量非常少,满足现行GB18265-2000规定新建仓库选址极不容易。此外根据现行规定,LNG罐箱禁止堆积,从而增大了堆放场地的面积,直接导致投资额增加,加大投资回报的不确定性。

式中:Kave、Kg、Kc分别为煤储层平均体积模量、吸附气体体积模量、煤岩体积模量;fg为煤岩吸附气体百分比,常温常压下CH4密度为0.72 kg/m3,假设煤层中气体含量为x,则有fg=0.72x;ρave、ρc分别为煤储层平均密度和煤岩密度;D为煤层埋藏深度;vp、vs分别为煤岩干燥态纵、横波速度。

3 LNG的不同运输方式对比

LNG罐箱运输可通过水上、公路、铁路3种方式,以下就这3种运输方式,分析对比LNG罐箱运输与散装运输、常规槽车运输的特点及适用性,并以长江沿线特定市场为例,对比分析不同运输方式的经济性。

罗爹爹说:“阿里每天一大早就放哀乐。声音放得蛮大,街坊邻居听得瘆人得很。放一两回还没有事,天天放哪个受得了?你爸爸腿不好,说了怕他解决不了,心里还多件事,不舒服。都在等你回来,看有什么办法。”

通过梳理对教学与实训平台创建文献,许多专家就平台建设提出了独特的见解.马艳红等[21-28]分别对各种教学平台的设计与建设进行了分析;顾开宇等[29]介绍了外语教学实验实训平台在大学英语混合型教学中的应用.

3.4 增加文化经费投入。文化主管部门要积极争取国家和省上的项目、资金支持,做好各项乡镇文化建设的项目申请建设、人员使用等方面的统一规划。财政部门要加大乡镇文化人才队伍建设工程的投入,保证各项目标任务的落实。要积极动员社会力量投资文化事业,培育乡镇文化人才。

3.1 LNG水上运输

近两年在天然气冬季供需矛盾突出的背景下,LNG罐箱多式联运受到广泛关注,国家密集出台相关政策,推动LNG罐箱快速发展。

目前,各国所遵循的LNG罐箱标准不统一,其中美国、印度、越南等国采用美国机械工程师学会标准(ASME),欧盟国家采用欧盟压力容器标准(EN)。中国主要遵循国内标准,与ASME标准或EN标准尚不兼容,若通过LNG罐箱进口LNG资源,LNG罐箱需同时满足两种或三种标准,或采取临时通关措施,在指定时间内复运出境。

中国LNG罐箱铁路运输仍处于试验阶段,仍有一系列问题亟需解决。首先,现阶段沿海港口、LNG接收站、内陆LNG工厂、LNG罐箱堆场均缺乏铁路专用线及装卸设施,LNG接收站或工厂与铁路专线无法实现无缝接驳,难以打开铁路运输LNG罐箱的市场。其次,LNG铁路运输的规章制度及管理细则等缺失,相关企业在铁路沿线建设LNG储备库、LNG罐箱堆场无章可循。最后,LNG罐箱在铁路行驶过程中的安全问题还有待研究解决,例如在隧道、涵洞中LNG挥发气(BOG)排放的安全隐患,电气化铁路运行安全等[6],目前还没有相关制度规范。

3.2 LNG公路运输

1.3.2 国内发展情况

表3 LNG罐箱与传统LNG运输方式经济性对比单位:元/吨

3.3 LNG铁路运输

LNG铁路运输工具主要有两种:LNG罐箱+平车(以下简称铁路LNG罐箱)和铁路罐车。美国和俄罗斯的LNG铁路罐车容积介于100~130立方米。中国的LNG铁路罐车运输还没有商业化运营,中车西安车辆公司、中集安瑞科等多家单位曾开展研发试验。2015年4月,铁路总公司印发《GYA70B、GYA70C型液化天然气铁路罐车样车技术条件及设计方案评审意见通知》,确定了LNG铁路罐车设计与制造的技术条件;2016年,中车西安车辆公司完成样车试制,进行了车体静强度车辆冲击和车辆动力学等各项试验,达到了验收试运的要求。

LNG铁路罐车单车装载量大,单位运输成本低,但罐车装卸不方便,需配套建设铁路专用线及接卸设施,无法实现门到门运输,更加适合LNG长距离、大批量、固定线路长期运输。LNG罐箱铁路运输目前仅在日本有商业化运行,采用“LNG罐箱+平车”方式,集装箱尺寸以30英尺为主,一辆铁路平板车可装载两个集装箱,罐箱装卸方便,可与车体分离,接收站内不用建设铁路专用线,车辆可随时调度,机动灵活高效,可实现水路、公路、铁路多式联运及门到门服务;与罐车相比,缺点是一次运输量小,单位运输成本较高,需配置押运车。中国目前受技术标准及规章制度等方面的制约,尚未有铁路运输LNG罐箱商业化运营的实际案例[8]

3.4 长江沿线市场LNG不同运输方式经济性对比

长江沿线市场以如东LNG接收站至芜湖、合肥、武汉等终端市场LNG加注站为例,分析LNG罐箱多式联运各环节的经济费用,并与传统LNG运输模式对比,具体测算结果见表3。

水源地2011~2016年年平均值(全评价)水质依次为劣V类、劣V类、Ⅳ类、Ⅳ类、V类、Ⅳ类。可以看出,水源地氨氮,总磷等有逐年好转的趋势,但是COD存在一定的水质恶化风险。

通过测算初步得出以下几点结论:1)LNG罐箱多式联运因涉及船东、海事、港航、码头堆场、罐箱租赁、车辆转运、内陆堆场等多个政府管理部门和运营企业,各环节收费层层叠加,短距离运输时与陆路槽车运输相比不具有优势。例如,从如东至安徽水上运距约600千米,陆上多式联运至合肥终端用户,供气价格大致为6150元/吨,而单纯采用陆路槽车的价格仅为5890元/吨。2)LNG罐箱运输的经济优势主要体现在江海长距离运输,从如东接收站装船,沿长江而上运到两湖地区,水上运输的LNG价格大致为6128元/吨,与陆上槽车运输的LNG价格6000元/吨接近。因此,沿海进口LNG二次水上转运比较适合供应两湖及以西的高端市场,或气化长江上的船舶,而安徽及以东市场通过陆上槽车运输更经济。3)冬季用气高峰期,国际采购LNG价格水平较高,通过LNG罐箱运输至终端市场,经济上可承受的用户主要为车船,也可作为城市燃气季节性调峰或临时补充气源。

文学写作是高度私人性的事业,也就是高度个性化的事业,绝不能允许“作家气”渗透进来破坏这种“私有性”。 他说:

4 LNG罐箱发展方向

随着大气污染防治计划、“煤改气”工程持续推进,未来中国天然气需求将保持快速增长态势,天然气进口需求也将大幅增长,LNG贸易迎来“黄金时代”,LNG罐箱作为新一代LNG运输工具将有较大发展。而且,天然气需求总规模扩大、冬季采暖用气增加,对中国建立综合性调峰系统提出了更高要求,LNG罐箱可作为临时储气设施,将在天然气调峰领域占据一席之地。但是,随着中国天然气管网及储气调峰设施建设加快,沿海LNG接收站大批量启动建设,管网实现互联互通,加上公平开放监管政策强化,未来两三年,天然气供应紧张形势将得到有效缓解,“南气北运”长距离水上运输需求将越来越小,未来LNG罐箱在水路、公路方面的运输需求以及储存和供气等方面的需求不会有太大增长,LNG罐箱发展的热潮将逐步降温。但考虑其“宜储宜运,宜水宜陆,灵活性强,建设周期短”等特点,LNG罐箱仍可作为今后LNG运输及储存的一个选择,应用方向包括LNG贸易、应急储气调峰、终端用户供气,以及作为LNG动力船舶的燃料罐等。

4.1 助力中小批量LNG国际贸易

大型LNG运输船+大型LNG接收站运输模式的投资较大,参与门槛高,建设周期长,参与LNG进口业务的企业需要有较强实力,目前以三大石油公司及大型民企为主。LNG罐箱运输将降低社会上其他企业参与国际LNG贸易的门槛,中小规模LNG贸易商在国内外价差有套利空间时,可采用LNG罐箱模式,利用现有集装箱船舶、集装箱码头、集装箱卡车等,从国际上采购LNG现货,然后快速分拨配送到用户,实现“门到门”的服务模式,无需租用或者新建专用的LNG运输船,也无需建造或租用LNG接收站。可以预见,LNG罐箱运输发展成熟后,有望在一定程度上打破LNG贸易壁垒,促进市场主体多元及进口渠道多元。

4.2 作为应急储气调峰设施

2018年4月,国家发改委发布的《关于加快储气设施建设和完善储气调峰辅助服务市场机制的意见》明确规定:2020年底上游供气企业形成不低于年合同销量10%的储气能力;下游燃气企业形成年用气量5%的调峰能力;县级以上地方政府形成平均3日需求量的储气调峰能力。由于储气库和固定式储罐建设周期长,一次性投资大,在近三年过渡期内,可利用LNG罐箱机动灵活、建设期短的优势,建设区域式或分布式调峰配送中心,补充性解决冬季保供问题,河北、山东、辽宁等省份在相关规划中已有考虑。中远期根据情况可转为其他应用方式,或在国家构建多层次储气调峰系统方面继续贡献一份力量,形成以地下储气库和LNG接收站调峰为主,气田、LNG和CNG储备站调峰为辅,可中断用户及LNG罐箱调峰为补充的综合性调峰系统。

航站楼环境参数实时无线监测系统主要由检测器节点、路由节点、协调器节点和上位机组成。检测器节点采集航站楼内CO2浓度、温度等环境参数,然后以WIA-PA网络协议将数据发送到路由节点[6]。路由节点负责寻找,建立以及修复路由信息,并向网关发送数据包。协调器在WIA-PA网络中负责网络的建立及配置,接收路由节点的数据并通过串口RS232与上位机通信。上位机通过监测软件对数据进行分析、处理、存储及显示,并具有节点管理、历史数据查询等功能。监测系统总体结构图如图1所示。

4.3 作为可移动式终端储罐

LNG罐箱充装后,最多可维持180天,因此可以作为终端储罐,为管网未覆盖或难以覆盖到的乡镇、小型工业用户、LNG车船加注站、分布式能源、离岸岛屿等供气。在现阶段,国家禁止应用移动式LNG加注设施为车船加注,可考虑将LNG罐箱放置在现有加油站、加气站内,减少基础设施的投资,为此需要研究修订LNG加注站相关规定。

歌词是歌曲传播的载体,现下有许多流行歌曲的歌词内容丰富,文笔优美,有的博古通今,有的贴近生活,富有较多的文学素养等着我们去挖掘。当然也存在较为恶俗的歌词,这时就需要老师严格把关,慎重选择,再推荐给学生。那么,如何将歌词运用到作文教学中去呢?怎么教会学生在流行歌词中找素材,炼字句,将歌词中的好与美化为己用呢?

4.4 作为可替换式标准燃料罐

随着LNG罐箱标准的逐渐统一,将来可将其作为标准燃料罐,为LNG船舶、城市燃气、工业用户等供气,类似于电池的服务模式,把LNG罐箱直接放置在用户侧。当罐箱LNG用尽,可用已充装好的燃料罐替换,空罐可通过多式联运在接收站或工厂再充装,充装完毕再运往用户,如此循环往复。相对于传统的LNG供应方式,可替换式LNG罐箱具有操作流程简单、基础设施投资少等优点。

5 结语

随着国家加快天然气产供储销体系建设,促进天然气供需动态平衡发展,LNG罐箱具有“宜运、宜储、宜海、宜陆”的特点,可在健全多元化海外资源供应体系、国内南北区域互供互保、保障天然气安全稳定供应、构建多层次储气调峰系统等方面贡献一份力量,成为保障国计民生和国家能源安全的重要手段。未来,随着LNG罐箱规范化、标准化、商业化发展,以及铁路对运输LNG罐箱限制的放开,将助力升级LNG物流模式,为中国天然气行业健康发展注入新的活力。

现阶段中国LNG罐箱设计、制造、检验标准基本齐全,发展的基础已经具备。对于LNG罐箱水上运输,现行规定限制了LNG罐箱船运的规模,需要国家交通管理部门进一步修订完善LNG罐箱水上运输、码头接卸、港口堆放等相关标准规范。对于LNG铁路运输,铁路总公司需尽快完善LNG罐箱铁路运输标准规范和安全管理规定,在线路评估、过程监控、应急补救等方面深入开展试装试运,为商业运营打下基础。对于LNG公路运输,建议相关部门尽快研究,在保证安全的前提下适度调整LNG罐箱内陆堆场设计、建造和运营的标准。总之,LNG罐箱的发展离不开各政府管理部门、各企业通力合作,消除相应制约因素。

国家要求天然气供应企业、城市燃气企业和地方政府在2020年之前具备规定的储气调峰能力,传统的储气调峰设施,例如地下储气库、LNG储备罐等的建设周期较长,在过渡期LNG罐箱可作为临时储气调峰设施。随着管网及储气调峰设施建设的日趋完善,管网实现互联互通,特别是沿海LNG接收站建设加快,“南气北运”LNG长距离水上运输需求越来越小,但随着国家大力推动“气化长江”“气化京杭运河”工程以及沿海船舶燃料排放标准的提高,车船用LNG的潜力较大,LNG罐箱发展仍具备一定空间。当前,中国基本实现LNG液态市场化,三大石油公司及社会其他企业都在积极布局LNG液态市场。从LNG罐箱的商业模式看,通过锁定优质上游资源及下游用户,企业经营存在一定盈利空间,但整个环节涉及充装费用、罐箱租赁费、车船租赁费、港口接卸费、堆放场地占用,以及生产运营等多项费用,能源企业、罐箱租赁企业、船东公司、港口企业、物流企业以及堆场企业需加强合作,降低中间成本,实现互利共赢。

参考文献:

[1] 吴晓研. 多式联运下小型LNG集装箱运输船与集卡优化配置研究[D]. 大连海事大学, 2013.

[2] 吴恒涛. 船舶载运LNG罐箱技术研究[D]. 大连海事大学,2013.

[3] 陈国亮. LNG铁路罐式集装箱运输安全研究[D]. 兰州交通大学, 2018.

[4] 交通运输部海事局. 船舶载运液化天然气可移动罐柜安全运输条件(征求意见稿)(海危防函〔2019〕53号)[EB/OL]. http://www.msa.gov.cn/page/article.do?articleId=0C19BBFA-BF21-4398-91BE-7B6501FACA8F.

[5] 张青松. 港口水域LNG罐箱运输定量风险评价[J]. 天然气工业, 2009, 29 (1): 114-116.

[6] 田葆栓. 中国铁路LNG运输装备发展与关键技术问题[J].煤气与热力, 2018, 38 (8).

[7] 彭建华. LNG罐式集装箱水运安全性探讨[J]. 天然气工业, 2007 (04): 139-141.

[8] 阎英美. 多式联运模式下LNG罐式集装箱配箱量优化研究[D]. 大连海事大学, 2012.

Development status and prospect of LNG tank containers

LlANG Yan1, ZHOU Shuhui1, WANG Zhanli1, HUANG Xiaoguang2
(1. PetroChina Planning and Engineering Institute; 2. PetroChina Nature Gas Marking Company)

Abstract: With the background of the rapid growth of domestic natural gas demand and the shortage of natural gas supply over two years, LNG tank containers with flexible turnover and fast going into market have developed from a few attempts of individual enterprises to the participation of many enterprises, and even large-scale commercial operation and also have received the national and the local government's high attentions. This paper investigates the development status of LNG tank containers, researches the standards and regulations of LNG tank containers' manufacturing, inspection, transportation,loading and unloading, storage, etc., and analyzes the main factors restricting the development of LNG tank containers. Compared with traditional LNG transportation mode in terms of technology and economy, it analyzes the advantages and disadvantages of LNG tank container transportation mode, proposes the application prospect of LNG tank containers in the future which includes assisting small and medium volume LNG international trade, emergency gas storage and peaking regulation, mobile terminal-user gas supply, as well as fuel tanks for LNG powered ships. Looking forward to the future of LNG transportation pattern in China,the large-scale LNG import trade should mainly be based on LNG bulk carriers and LNG terminals, the small-scale LNG import trade may consider LNG tanks and LNG bulk carriers, short-distance and through transportation may mainly depend on LNG tank trucks, and long-distance and multiple transportation could use LNG tank containers.

Key words: LNG tank container; policy and regulation; limiting factors; economy; development prospect

收稿日期: 2019-04-15

编 辑:王立敏

编 审:刘 远

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

LNG罐式集装箱发展现状及前景论文
下载Doc文档

猜你喜欢