近年来由于对清洁能源天然气的需求增大,LNG产业获得了快速发展。过去10年中,全球LNG产量上涨了70%,气化和接收能力也大幅提高。传统的LNG气化和接收终端一直受项目审批时间长、投资大、建设周期长及地理条件要求高等因素的制约,尤其是近年来随着人们的环保意识增强,在沿海陆地建设LNG气化和接收终端受到的限制越来越大。特别是在美国和欧洲,许多计划中的终端项目遇到许可上的障碍,不得不延迟甚至取消。
为突破陆地建设LNG气化和接收终端的限制,浮式LNG气化和接收终端(floating storage andre—gasification terminal,FSRT)很快就从概念设计进入实际开发阶段,并在过去几年中获得了相当的发展。自2005年首个浮式终端在美国建成投入使用以来,已经有6个FSRT在美洲和欧洲陆续建成并投入使用。运营实践证明FSRT技术已走向成熟,而且具有成本低、建设周期短、灵活性高等优点。浮式终端作为LNG气化和接收的新型解决方案,密切关注和了解其发展,探讨其实现的可行性,将对我国LNG产业的发展提供新的思路。
一、浮式LNG气化和接收终端的产生和发展
目前已实施的和建设中的FSRT大致可分为两种:船舶式和重力结构式。船舶式是以LNG船舶为基础,在原有储罐设施的基础上增加气化装置,从而实现LNG的接收和气化功能。船舶式通常保留船舶的运输功能,可以实现LNG的装载、运输、储存和再气化。重力结构式是在混凝土或钢制矩形结构上安装LNG储罐和气化装置,固定在海上某个地点使用。目前应用最广泛的为船舶式,也是本文介绍的重点。
1.第一个浮式LNG气化和接收终端
Excelerate Energy公司是最早开发浮式LNG气化和接收终端并将其投入运营的公司。2005年2月Excelerate Energy和其合作伙伴Exmar从韩国Daewoo订购的第一艘带有气化装置的LNG船“Excelsior”交付。在传统的1.38×1051113的薄膜型LNG运输船的基础上,“Excelsior”加装了气化装置,可实现10000t/d的气化能力,****气化能力可达到14000t/d。Excelerate Energy公司把这种新型船舶命名为能源桥梁气化船(energybridge regasvessel,EBRV),并用它在美国墨西哥湾建成了世界上第一个浮式LNG气化和接受终端(gulf gateway)。能源桥梁气化船停泊在墨西哥湾中部距离海岸约200km的深海上,与海底转塔系统相连,海底转塔系统由一系列锁链和锚固定在海底,实现能源桥梁气化船的系泊。同时气化后的天然气也通过海底转塔系统预先安装的管汇,进入海底外输管线输送到岸上。
Gulf Gateway项目总投资约为7千万美元(合5.4l亿人民币)。2005年3月17日开始气化首船LNG,每天可向管网提供约1.4×107m3天然气。Excelerate Energy公司原计划以FOB的方式购买LNG,由能源桥梁气化船运输至Gulf Gateway,气化后送入美国Gulf Coast市场。自2005年3月投入运营以来到2009年5月,利用四艘能源桥梁气化船:Excelsior、Excellence、Excelerate和Explorer,Gulf Gateway项目共接收和气化了15船LNG。
2.Excelerale Energy公司已建成的其他项目
(1)Teeside Gasport项目
继Gulf Gateway项目成功实施后,Excelerate Energy公司两年后在英格兰北部的Teeside Gasport实施了第二个浮式气化和接收终端项目。与Gulf Gateway项目所不同的是,Teeside Gasport的能源桥梁气化船不是停泊在远离岸边的深海,而是停靠在码头上。气化后的天然气通过码头管汇处注入氮气,调节气体质量后,输入岸上管网。Teeside Gasport
项目第一次实现了LNG的船对船输送。2007年2月,在英国苏格兰东北海岸奥克尼群岛(0rkney Islands)的斯卡帕湾(Scapa Flow),Excelrate Energy公司的另一艘LN6船“Excalibur”成功将1.33×10的5次方立方米的LNG输送到能源桥梁气化船“Excelsior”上,完成了世界上首次商业性的船对船LNG驳载。船对船驳载对浮式气化和接收终端技术有重大意义,它给利用浮式终端实现连续供应提供了技术保障。能源桥梁气化船可以停靠在任何合适的港口或水域,像传统终端一样进行连续接收和气化。
(2)Northeast Gateway项目
自2005年6月开始,Excelerate Energy公司即向当地政府申请在马塞诸塞州海湾13km外的水域建设浮式气化和接收终端。2007年2月,项目获得批准。经过一年施工后,2008年2月,美国第二个浮式气化和接收终端Northeast Gateway开始试运营。Northeast Gateway有两套转塔系统,可同时停泊两艘能源桥梁气化船。与Gulf Gateway采用开放式的海水气化系统所不同的是,NortheastGateway则使用燃烧天然气的封闭式气化系统,以避免排放低温海水对周围海洋环境的影响。Northeast Gateway约需消耗1%一2%的LNG,用以加热汽化器的热水。2008年5月,Northeast Gateway接收了能源桥梁气化船“Exellence”运自特立尼达的第一船LNG。为测试卸载和管线系统,仅1/3的LNG被气化,剩余LNG被运往其他高价市场。由于当时国际LNG市场供应紧张,Excelerate Energy公司原计划供应Northeast Gateway的FOB货物被转运到其他高价市场。Northeast Gateway直到2009年2月才接收第二船来自埃及的LNG,由能源桥梁气化船“Explorer”运输并进行气化。
(3)Bahia Blanca项目
能源桥梁气化船技术的逐步成熟,为新兴LN6进口国提供了新思路。阿根廷国家能源公司Enarsa为满足冬季天然气需求高峰,决定利用Excelerate Energy公司的能源桥梁气化船,建设国内第一个LNG气化和接收终端。利用已有的码头进行改造,加装卸料臂和输气管线,Bahia Blanca项目在不到一年的时间内建成。Bahia Blanca为双面码头设计,能源桥梁
气化船停靠在码头的一边,传统LNG运输船停靠在码头的另一边,通过码头的管汇进行船对船的驳载。作为调峰供应,Bahia Blanca项目计划每年冬季(阿根廷地处南半球,冬季为6—8月)投入使用,2008年共运营3个月(6—8月),接收7船LNG。2009年5月开始运营,由于今年国际LNG市场供应充足,价格偏低,预计今年的运营时间将增加。
3.致力于LNG贸易链中游发展的GOIarLNG公司
Golar LNG公司是LNG业界****的船东和船舶运营公司之一,有30多年的从业经验,目前有15艘LNG船舶为其服务。立足于LNG运输所积累的丰富经验,Golar LNG近年来一直致力于拓宽其在LNG中游的业务范围。通过改建传统的LNG运输船,GolarLNG开发了浮式LNG电厂、浮式LNG液化厂和浮式LNG气化和接收终端。
Golar LNG最早选择改建的LNG船是1981年交付的舱容为1.29×10的5次方立方米的球罐型LNG船“Golar Spirit”。气化装置被加装在船的前部,控制中心、
公用设施和船员生活设施在尾部。
2007年10月,“Golar Spirit”进入新加坡的Keppel船厂开始改建,2008年7月世界上第一艘由LNG船改建的LNG浮式气化和接收船顺利交付。Golar LNG第一批计划改建4艘LNG船,分别是Golar piri t,Golar Winter,Golar Freeze和GolarFrost。
(1)Golar LNG实施的第一个浮式终端一Pecem
Golar LNG和巴西国家石油公司Petrobra紧密合作,用改建后的Golar Spirit给巴西建设了第一个LNG接收站Pee6m。Pec6m接收站与阿根廷的BahiaBlanca接收站相似,通过对已有码头改建,实现LNG气化和接收船和传统LNG运输船的双边靠泊。通过卸料臂和码头管汇,LNG从传统运输船被卸载到LNG气化和接收船,整个靠、离泊和卸载的过程约需24h。气化后的LNG通过管线输入岸上的管网系统。Golar Spirit的气化能力约为12000t/d,约lOd完成一船
LNG的气化。
“Golar Spirit”在特立尼达的液化厂完成装载
后,于2008年7月22日到达巴西北部的Pec6m,进
行了为期4周的试运营。作为调峰使用,Pec6m终端
的主要运营时间为巴西的旱季5—8月,Pec6m负责为
附近的3家燃气电厂提供天然气供应,以满足水电供
给的缺口。Petrobra分别与BG和壳牌签订了供应合
同,但由于技术和许可的原因,Pec6m终端直到2009
年1月才开始正式投入运营,目前已接收4船LNG。
(2)Golar LNG的第二个浮式接收和气化终端一
Guanabara ‘
2009年5月,Golar LNG第二条LNG接收和气化船“Golar Winter”完成改建。
1.38×10的5次方立方米的Golar Winter交付于2004年,是首个被改建为LNG气化和接收船的薄膜型LNG船。“Golar Winter”加装了3套气化装置,每天可最多输出1400万立方米天然气。“Golar Winter”的年****气化和输气能力可达3.8×10%LNG。“Golar Winter”将被用于Petrobra在巴西南部建设的Guanabara浮式气化和接收终端。该项目使用的技术和Pecem完全一样,于2009年3月投产,也是用于弥补每年旱季时(5—8月)的水电缺口。
根据Golar LNG和Petrobra的合同,Petrobra将租用两条气化和接收船lOa,并保留5a延长租期的选择权。Petrobra计划在天然气需求的高峰季节,气化和接收船将靠泊在码头工作,通过传统LNG运输船驳载LNG,保持天然气的连续供应。在天然气需求较低时期,气化和接收船可自行前往货源地进行运输,通过间歇供应,降低运营成本。
4.计划建设中浮式LNG气化和接收终端
除去已建成的项目以外,Ex毛clerate Energy和Golar LNG都有一些在建和规划中的项目。其中Excelerate Energy在科威特Ahmadi港口正在建设的Mina A卜Ahmadi Gasport项目将于2009年3—4季度投入使用。Golar LNG在迪拜建设的项目也将在2010年建成,计划使用的LNG接收和气化船为“Golar Freeze”。
除Execlerate Energy和Golar LNG两家公司外,GDF Suez也开始进入这一新的领域。由Hoegh LNG和Mitsui OSK设计,韩国三星重工建造的LNG接收和气化船“Suez Neptune”将于2009年4季度交付,第二条气化船“Suez CapeAnn”将于2010年2季度交付。GDF Suez将租用这两条气化船在美国马塞诸塞州建设一个浮式LNG气化和接收终端:Neptune LNG。该终端位于已建成的Northeast Gateway浮式终端以北附近海域,预计2009年底投入使用。
目前在建的浮式LNG气化和接收终端如表1。
表1 正在建设中的浮式LNG气化和接收终端
Project |
Location |
Gasp or Gasport |
Sb~reholders |
Estimated tart—up |
Mina Al—Ahrrndi |
Ahmadi Port.Kiewi t |
GasPort |
KNPC,Excelerate Energy |
2ndH of 2009 |
Neptune LNG |
10 miles from№ss Gulf US |
Gatewav |
GDF Suez |
end of 2009 |
Dubai LNG |
Jebel Ali,Dubai |
Gasport |
DUSUP,Shell,G01ar LNG |
July,2010 |
Mejillones |
Antofagasta.Chi 1e |
Gasport |
GDF Suez.Codelco |
Oct.2010 |
Livorno |
12 mi les from Livonl0,Italy |
Gatewav |
Endesa。IRIDE,OLT Energy,Golar LNG |
April,2011 |
二、浮式LNG气化和接收终端的特点
和传统陆上LNG接收终端相比,浮式LNG气化和接收终端有以下显著特点。
1.工程量少,建设周期短,可在短期内实现LNG的供应
陆上LNG终端需要建设储罐、码头、气化设施和外输管线,建设周期约需2—3年。由于LNG气化和接收船已配备储罐和气化设施,工程建设集中在改建码头或深水停泊系统及管线。根据已建成浮式气化和接收终端的经验,基本都能在1年内完成。
2.可座落于远离海岸的海上。有效规避在人口稠密地区建设LNG接收终端的安全风险
深水停泊方式的浮式LNG气化和接收终端可建设在远离岸边的海上,一旦发生事故,对周边环境的财产和生命安全危害小。特别适合环境敏感区域和人口稠密地区。美国实施浮式LNG气化和接收终端的经验说明,其对周边环境的冲击和影响小,简化了土地征用,更容易获得当地居民的认可及政府审批。
3.方便选址和搬迁,可实现对不同市场的灵活供应
浮式LNG气化和接收终端可移动的特点,使它可以在某个市场高峰需求时提供供应,在需求低谷时被转移到另外的市场。特别适合满足市场的季节性需求和短期需求。巴西和阿根廷的经验说明,浮式LNG气化和接收终端可以在需求高峰季节提供有效的供应;需求淡季时,LNG气化和接收船可作为传统LNG运输船工作,或短期出租给其他方使用。
三、浮式LNG气化和接收终端对我国LNG谴口的启示
为满足经济发展对清洁能源的需求,我国开始了LNG的进口,并在沿海规划建设了一批LNG接收终端。继广东、福建和上海LNG接收终端相继投产后,江苏、浙江等接收终端也都在紧张的建设中。
在珠三角、长三角等经济发达地区,近两年天然气需求的增长速度非常快,而天然气供应无论是采取管道还是进口LNG其基础设施的建设都需要一定时期。因此,短期内需求缺口较大,供需矛盾较突出。而浮式LNG气化和接收终端建设周期短、可尽快实现供应的特点,非常适合于气价承受能力好且急需尽早供气的高端市场。选取合适的目标市场,利用原有码头等基础设施,实施浮式LNG气化和接收项目,可尽早实现天然气供应,缓解供需矛盾。特别是今年以来,国际LNG市场转为供过于求的买方市场,获取资源相对容易。但已建成的接收终端由于受到设施能力所限,不能更有效地利用好的市场环境。浮式LNG气化和接收终端以其简便易行的特点,给LNG进口带来更大的灵活性,是提供LNG短期供应的很好解决方案。
如同大多数LNG进口国一样,我国也存在对天然气需求的季节性差异。由于地区差异大,不同市场的需求高峰期也差别很大。对于地处南方的珠三角来说,炎热的夏季是高峰需求季节。而对于环渤海的北方市场来说,冬季供暖期间处于需求高峰。借鉴于巴西和阿根廷的经验,浮式LNG气化和接收终端可以给季节性调峰需求提供很好的解决方案。对于我国来说,可以通过选择两个或多个需求高峰相错的市场,用一条LNG气化和接收船满足不同市场的调峰需求,获取更大的经济性。
四、结 论
目前我国LNG进口基本上是在长期合同供应基础上建设陆上接收和气化终端,以确保长期、可靠供应为主。随着LNG技术的发展和国际LNG市场流动性增加,我国在进口LNG资源时,不应拘于一种形式,而应该充分利用不同进口方式,以便既实现资源的稳定可靠供应,又能充分满足市场的短期和季节性需求。