我国实施天然气能量计量与计价的基础条件分析

天然气能量计量与计价已经为当今世界多数天然气消费国所接受和采纳，成为国际上最流行的天然气贸易和消费计量与结算方式。除前苏联、东欧国家和中国等外，北美、南美、西欧、中东和亚洲的大多数国家的天然气交易合同，虽然在计量单位上有所差异，但是大都采用天然气的能量单位结算费用，天然气输送和终端消费也同样采用能量计价。
    我国国内天然气交接长期采用体积计量和计价方式，随着进口天然气的大量引进以及我国天然气供应系统的复杂化，如果继续实行体积计量与计价，国产气与进口气贸易结算问题将难以协调，对于多气源、多类型、多路径联网供气的天然气销售格局来说将难以适应这种计量计价方式，体积计价带来的天然气价值扭曲问题也难以解决。我国天然气计量方式与国际惯例接轨是大势所趋，实行天然气按能量计量和计价在我国已经迫在眉睫。
    一、实施天然气能量计量和计价的紧迫性
    1. 天然气供应结构日趋复杂，价格问题成为焦点
    随着我国经济体制改革的深入和国民经济的快速发展，未来，我国天然气市场需求将呈现快速增长趋势。预计到2015年，我国天然气需求量将达到2300亿立方米，届时天然气消费将占国内一次能源消费的8%。为满足旺盛的天然气市场需求，我国天然气市场的多元化供应格局将更加复杂化，除了国产天然气，进口的管道气、LNG将成为主要的新增气源，还将有煤层气、煤制气、页岩气等大量非常规天然气进入管网进行销售。预计到2015年，我国进口天然气依存度将达到31%；国产天然气中常规天然气、煤层气、煤制气、页岩气的占比分别为85.3%、3.5%、10.5%、0.7%；进口天然气中中亚气、缅甸气、卡塔尔LNG、澳大利亚LNG的占比分别为79.7%、8.3%、7.7%、4.3%。
    大量高价格进口天然气的引入使国内天然气市场呈现多种气源的竞争，天然气供应网络化趋势也愈来愈明显，加之我国天然气工业所采取的供应推动型发展战略等等，这些因素使得价格问题成为今后一段时期各方关注的焦点，有利于实现公平交易的天然气能量计量与计价方式将越来越受到重视。
    2. 联网条件下天然气贸易、销售中的价值扭曲问题急需解决
    我国天然气供应系统的复杂化衍生出三个新问题。
    (1)国产气与进口气贸易结算难以协调
    我国进口LNG的交接和结算都是按能量计量，进口管道气也直接或间接按能量计价。这样一来，在国内天然气贸易的交接计量和结算中，便同时出现了按体积和按能量这两种截然不同的计量与结算方式。随着进口天然气量在我国天然气供应总量中的比例逐年上升，特别是进口气与国产气混合后销售的情况下，继续按体积计量显然不太合适。因为体积计量不但不能反映出天然气的单位发热量，而且将能量价格融合进体积价格也有一定难度。传统的体积计量方式既影响进口天然气资源的境外采购，又影响其国内销售，有碍我国天然气市场的健康发展和国际化进程。
    (2)体积计量与计价难以适应多气源、多类型、多路径联网供气的天然气销售格局
    未来我国将有多种气源进入国内骨干管网。例如新疆、内蒙古的煤制气，山西、陕西、河南的煤层气，四川、重庆的页岩气，不同气源的热值差异可能会很大。通常煤层气和煤制气的单位体积热值低于常规天然气，而常规天然气的高位发热量也相差达到9兆焦/立方米(MJ/m3)。多种气源进入输气管网与气层气混合输送和销售，势必影响商品气的技术指标，用户难于接受；供用方之间也容易因气质指标，特别是因发热量等关键参数波动过大而引起天然气交接上的纠纷和争议，不利于非常规天然气的开发与利用。
    (3)体积计价扭曲天然气价值
    现行制定气价的基础是气的体积量而不是热值，而且没有规定所定价的1立方米天然气的热值，由此可能带来天然气价值的扭曲和商业上的纠纷。例如，当天然气年销售量达到1580亿立方米，平均门站供气价格达到2.30元/立方米时，热值相差5%，就意味着1580×2.30×5%=182亿元的经济价值差额。
    二、实施天然气能量计量和计价的政治经济意义
    1. 进一步深入世界天然气贸易体系的需要
    我国的天然气市场发展正处于重要战略机遇期，已具备参与世界天然气博弈的战略条件。我国与中亚-俄罗斯、日韩等国家拥有共同的战略利益和合作基础，具有将东北亚国家凝聚在一起，进而形成长期贸易合同为主导的天然气区域市场的综合实力和地缘优势。为深入世界天然气贸易体系，与国际惯例接轨，也为了今后国外的天然气能顺利进入我国天然气市场，对天然气按能量计量和贸易交接结算势在必行。
    2. 完善天然气价格形成机制的需要
    《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》提出，理顺煤、电、油、气、水、矿产等资源类产品价格关系，完善重要商品、服务、要素价格形成机制。目前，天然气价格改革已引起国家高度重视，我国天然气价格机制的未来趋势是以完善价格形成机制为目标，主要解决国产气与进口气价格水平的差异、天然气供应系统网络化定价、天然气按能量计量计价等问题。相对按体积计量和计价，天然气按能量计量和计价更能体现天然气商品交易的公平性和公正性，增加交易的透明度。因此，天然气按能量计价是深化天然气价格改革、完善天然气价格形成机制的重要举措之一。
    3. 天然气市场多气源、多气种供应格局下的公平交易需要
    我国天然气供应已经呈现多元化供应格局，除国产气外，还有进口的管道气、LNG，未来煤层气、煤制气、页岩气等非常规天然气将进入管网进行销售。这些不同的气源和气种热值差异较大，热值差异使按体积计量的天然气的发热量变得模糊或缺乏透明度，加大了用户用气量的不确定性。在相同的天然气价格水平下，天然气按体积流量计量和结算，对使用低发热量天然气的用户明显不公。相对而言，按能量计量可以消除交接双方因体积计量条件不同所引起的争议，可信度和透明度更强，交易双方都能接受。
    4. 促进我国天然气产业绿色发展的需要
    《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》提出，要把大幅降低能源消耗强度和二氧化碳排放强度作为约束性指标，有效控制温室气体排放。在我国能源利用中，电力采用能量计量和计价；成品油虽然按体积和质量计量计价，但其单位热值基本是恒定的或稳定的；而按质量计量的煤炭，也根据其发热量和品质有价格差别。目前我国天然气既不是按能量计量，也没有考虑以价格区分质量。这样便难以直接对比天然气与其他替代能源，例如煤、燃料油、电等能源品种的经济价值，不能显现天然气在发热量、价格、质量和环境保护等方面的优势，不利于节能减排和发展低碳经济。如果实施天然气按能量计量与计价，就可以通过降低商品气中CO2的含量来达到减少天然气输送和利用过程中CO2排放的目的。
    三、实施天然气能量计量和计价的技术条件分析
    1. 技术标准基本具备
    我国已初步建立天然气产品及其分析测试、计量技术的标准体系，形成了与国际先进技术一致的、较为完善的计量标准体系。近年来，为推进我国天然气按能量计量，全国天然气标准化技术委员会通过标准化项目推进能量计量工作的开展，采用国际标准等方法，制定了一批实行天然气能量计量不可或缺的国家和行业标准。例如，天然气能量计量总则GB/T 22723-2008《天然气能量的测定》；天然气能量间接测量的方法以及确认手段GB/T 11062-1998《天然气发热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算方法》；为计算体积发热量所必须的压缩因子计算标准GB/T 17747-1999《天然气压缩因子的计算》的三个部分，以及标准化项目《天然气分析—气体标准物质的验证方法》；为获取天然气间接发热量测定数据——天然气组成数据而制定的标准GB/T 13609-1999《天然气取样导则》、GB/T 13610-2003《天然气的组成分析—气相色谱法》、GB/T 17281-1998《天然气中丁烷至十六烷烃类的测定—气相色谱法》，以及保证在线天然气发热量测定准确性和溯源性的标准化项目《天然气在线分析系统性能评价》等。这些国家和行业标准为我国天然气能量计量做好了前期铺垫。但在发热量测定方面，与国际相比，尚需要在溯源性、标准物质、性能评价等方面完善现有的体系。
    2. 技术设备配置基本符合要求
    依据GB/T 18603《天然气计量系统技术要求》，结合我国实际情况和天然气进口情况，按输气规模的大小将计量站划分为三个等级：A级(120万300万立方米/日)，B级(12万120万立方米/日，C级(≤12万立方米/日)。目前各长输管道的A级计量站按照GB 13610-2003的要求配置了在线气相色谱仪，并按照相应的国家检定规程在安装前进行了检定。各天然气贸易交接计量站配置的体积计量设备和发热量测定设备基本能满足能量计量的设置要求。在实施能量计量时，应遵循“以供方为准，接收方监督”的原则；对A级站采取1小时或结算期“实时监测、叠加平均”的方式计算发热量，即实时监测在线气质数据，发热量数据使用加权平均值的原则。
    3. 发热量量值溯源技术体系基本满足要求
    2006年，国家石油天然气大流量计量站成都分站开展了扩容改造工程可行性研究，2009年正式进入施工阶段，预计将在2011年完成。扩容改造工程建成后，成都分站将进一步提高标准装置的技术水平和能力。根据我国天然气流量量值溯源体系的规划，成都分站将主要承担中、低压天然气实流检定及相关科研工作，南京分站主要承担中、高压天然气实流检定，两个站将共同构成我国完整的天然气量值溯源链，标准装置将达到国内先进、国际一流的技术水平和能力。天然气发热量量值溯源体系已基本能满足能量计量的要求，尚需在天然气发热量直接测定量值溯源体系及组成分析溯源体系方面进行完善，现正开展发热量直接测定技术研究以及高准确度国家一级天然气多组分标准物质研究及装置系统建设。
    四、实施天然气能量计量和计价的前期工作条件
    1. 前期研究工作充分
    为推进我国天然气按能量计量，自2000年开始，中国石油天然气集团公司持续进行天然气能量计量的研究工作，至今已开展多项科研课题，在国外天然气能量计量应用状况、我国实施天然气能量计量的技术标准、能量计量的技术方案、能量计量的配套技术、能量计量的经济分析与价格方案、能量计量的社会影响、能量计量现场试验等方面取得了重要成果，为我国顺利实施天然气能量计量打下了坚实的基础。
    2. 模拟试验获得成功
    中国石油天然气股份有限公司于2007年、2008年选择天然气长输管道上3个不同气源的A级计量站(≥50000立方米/小时)进行天然气能量计量技术应用试点，3个计量站的发热量数据均通过现场在线气相色谱仪，按GB/T 13610-2003分析获得天然气组成数据后，按GB/T 11062-1998计算得到。所有流量设备和在线组成分析设备均进行检定，并对测试系统进行了性能评价。三个计量站点高位发热量测定的不确定度均达到GB/T 18603-2001对A级计量站发热量测定系统的准确度要求，不确定度在0.1%左右，表明长输管线计量站点已基本达到天然气能量计量体系应用的要求。有关机构正在分析2009年的试验结果。
    3. 社会普遍接受能量计价
    2010-2011年，中国石油天然气集团公司选取了全国企业及政府单位共计410余家，进行了天然气能量计量问卷调查，有409家返回调查问卷。在参加问卷调查的23家政府单位中，16家赞同或基本赞同天然气按能量计价，占70%；在23家供气企业中，20家赞同或基本赞同天然气按能量计价，占87%；在357家用户企业中，有232家赞同或基本赞同天然气按能量计价，占65%，赞同程度较高的是用气量较大的城市燃气、化工、CNG、机械、发电等用户。因此，社会普遍赞同天然气按能量计价，但需要进一步加强按能量计量和计价的宣传工作。
    五、结 语
    我国实施天然气按能量计价，在技术上已没有任何障碍，标准体系已基本具备，天然气生产、运输、销售企业也基本具备器具设备条件，天然气用户企业无需进行技术和设施改造。另外，已持续开展多项前期研究与模拟试验，企业与用户也普遍赞同实施能量计价。因此，未来更多的是需要国家进一步完善相关的实施标准，建立更高水平的天然气量值溯源体系，建立天然气质量监督体系，出台合理的天然气能量价格政策，支持和引导天然气实施能量计量和计价。
    参考文献：
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    （作者单位： 中国石油西南油气田公司）