摘要：文章主要阐述了能量计量的方式和程序，讨论能量计量在浙江LNG实施的可行性，并提出解决措施。文章从能量计量原因、浙江LNG计量方式简述、液态LNG能量计量的探究，最后结合应用实践加以论述，为LNG能量贸易交接提供参考。关键词：LNG；贸易交接；能量计算；液态外输；色谱分析；赋值引言 国家发改委、国家能源局等四部门制定了《油气管网设施公平开放监管办法》，明确了建立天然气能量计量计价体系的要求，应于《办法》实施之日起24个月内实现热值(能量)计量，天然气能量计量计价终于提上日程。在国际上通用的计量方式是能量计量，能量计量的优势在于无论天然气的产地、组分如何变化，总能量不改变，通过能量计量可以解决天然气混输的计量结算问题。通过能量计量的计量计价方式与国际通用方式接轨，更能体现出公平与优质优价的原则。随着时间的脚步一步步逼近，能量计量必将在浙江LNG实施，本文结合笔者的工作实践，主要探究能量计量在浙江LNG实施的可行性。1、实施能量计量的必要性1.1 国家政策 在国家能源清洁化发展方针和优惠政策的支持下，国家管网的资源整合，我国的天然气市场正在蓬勃发展，天然气销售机制和天然气价格的市场化改革也在积极推进之中，实行天然气能量计量和计价改革比以往任何时候都更加迫切。1.2 不同气源的发热量差异较大 据不完全统计，目前国内仅有中海油输送至香港地区部分计量站及广东LNG、福建LNG、广东管道公司采用能量计量，其余管输天然气基本采用体积计量。浙江LNG从运行至今已接卸LNG船达到400多艘，其中包含了各种气源、不同产地和类型的天然气。不同国家不同产地的天然气组分和含量存在极大的差异，组分的变化意味着密度的不同，密度不同导致同样体积和质量的天然气，其燃烧产生的热能也存在极大差异。单位体积的发热量差异较大，无论是单独还是混合输送和销售，体积计量和计价无法反映出商品天然气的主要技术指标—发热量及其经济价值，而能量计量的方式可避免体积计量的不足。浙江LNG接收站接收的天然气的体积发热量最小为36.9MJ/m3，最大为46.2MJ/m3，二者间的差异达到了25%。体积计量和能量计量各有优缺点，体积计量较为方便和便捷，而能量计量有利于准确计量、体现公平、减少计算纠纷，但是能量计量所需硬件条件较多，还因涉及二次计量，其准确性和不确定性均是计量难点。1.3 三种计价制度的差异 天然气的计量方式主要包括三种，分别为体积计量、质量计量和能量计量。浙江LNG以上三种计量方式都有涉及。LNG的进口贸易计量使用能量计量，LNG的气态贸易计量使用体积计量，LNG的液态贸易计量使用质量计量。 LNG进口贸易计量以能量计量结算，而LNG气化后通过管道的一次销售按体积进行结算，通过槽车液态外输的按照质量进行结算。进口和外输不同的计量计价制度和气源间的热值差异势必影响他们的融合。2、能量计量在浙江LNG的应用2.1 能量计量的基础条件分析2.1.1 天然气能量计量标准体系基本建立 现有的发热量测量相关标准约有25项，流量计专业标准体系14项，两个标准GB/T22723—2008《天然气能量的测量》和GB/T18603—2014《天然气计量系统技术要求》作为能量计量的核心也已确认。比如按照《天然气计量系统技术条件》：6.1.1“天然气发热量采用直接或间接测量方法获得，推荐使用组成分析数据计算的间接测量方法，对于管网系统当使用在线色谱仪分析组成数据不经济时，其结算的发热量应该使用赋值计算方法获得”。此标准指导浙江LNG计算发热量的方法。 按照《天然气能量的测量》的要求，可以通过赋值的方法进行能量计量，即为所测天然气体积赋一个有代表性的热值，此标准指导浙江LNG可以通过间接赋值的方式计算能量。2.1.2 能量计量溯源体系接近完成 围绕天然气能量计量技术发展的需要，在流量计量和发热量测量两方面建立了标准方法、测量设备、气体标准物质等，ISO等国际组织相继发布并修订了一系列重要标准与规范。最主要的目的是通过建立与完善溯源和量传体系以提高能量计量系统的准确性。2.1.3 浙江LNG基础设施基本满足要求 浙江LNG从取样系统开始配备在线分析仪、硫化氢分析仪等，再到实验室配备三台离线色谱仪，最后在计量橇配备两台在线色谱仪，可以做到对气质情况的全覆盖监测(表1)。
2.2 计量在浙江LNG的实际运用 通过浙江LNG工艺流程示意图可以知道浙江LNG主要涉及三种计量方式，笔者将从LNG进口、LNG气态外输、LNG液态外输这三个不同的方面进行阐述(图1)。
2.3 浙江LNG进口贸易计量 LNG卸货计量的目标就是为了计算在卸货过程中从船方到岸方所卸货物的总能量，目前任何贸易形式下的卸货能量计算国际上都有统一的做法。首先由舱容表确定卸货LNG体积乘以由组分计算的密度和单位质量热值计算而来，同时需要考虑扣除返回气体及作为燃料或通往气体燃烧装(GCU)天然气能量。现行的LNG国际贸易是通过能量计量进行结算，在此不再赘述。2.4 浙江LNG气态外输 浙江LNG气态外输通过配备的超声波流量计及其配套系统实现。现行的气态外输计量方式主要是通过体积进行计量，但是超声波流量计天然气贸易计量数据中，同时会自动计算出体积、能量、质量等参数，其中能量数据可以直接运用于气态外输的能量计量。通过现有的计量橇相关设备设施可以做到体积计量到能量计量的无缝转换，浙江LNG无需为气态外输新增额外的设备设施。2.5 浙江LNG液态外输 浙江LNG液态外输通过槽车运输进行，因为建设期较早并未在槽车区域安装在线色谱仪进行组分的监测，现行的计量方式主要通过地磅进行质量称重，结算方式也是质量计量。 简单来说，液态外输的能量测定有直接法、间接法两种。虽然直接测量天然气热量的仪器已经进入市场，但可靠性，准确性有待改进，故直接法暂时不能采用。 目前国际上常用的是间接法，采用可变赋值法进行能量计量更适合浙江LNG实际情况，即由天然气的体积流量和体积发热量的乘积计算获得天然气的能量。GB/T22723—2008《天然气能量的测量》规定在上游进气和下游分输计量界面，可采用气相色谱分析仪测定热值和流量计测定流量，采用可变赋值法进行能量测定。2.6 液态外输能量计量方案 浙江LNG选用的能量方式取决于实际使用的计量设备和方法，根据流量、气体的商业价值、冗余要求以及仪器的技术规格选择最合适的能量计量方式。2.6.1 标准参比条件 能量计量的标准参比条件可参照体积计量确定为20℃和101.325kPa，有特殊要求也可按照合同规定的其他条件。2.6.2 计量单位 我国要求使用公制计量单位，能量计量单位可选择千瓦小时(kW·h)和焦耳(J)做出选择。根据国家标准《天然气能量的测定》也规定一般能量计量单位为MJ和kW·h，一般沿用气质分析惯用的焦耳作为能量计量单位。2.6.3 计量方式 对于间接能量测定，能量可以通过已测定或已计量的体积、质量、发热量和其他参数进行再测定的。浙江LNG的液态外输的能量计量，需要知道质量和质量发热量。其中质量可以通过地磅称量所得，所以下文主要是阐述质量发热量的获得。 通过浙江LNG工艺流程可知，LNG接收站的气态外输的本质是将LNG加压后气化外输的一个物理过程，不涉及化学变化。不管是气态外输还是液态外输，其LNG都是从储罐中获得，其气源为同一个。虽然槽车外输系统中未安装色谱仪，但是可以使用计量站中的色谱仪作为液态外输组分的依据。在贸易交接中，通过色谱分析法可以提供包括相对密度、声速、沃泊指数、烃露点、H2S测量值等天然气能量计量所需的全部测量信息。通过天然气色谱仪提供天然气组成成分以及其他重要参数相关的精确可靠信息，通过计算可以获得质量发热量。浙江LNG在线色谱仪每四分钟会获得一个组分数据，一天会有三百六十个数据，考虑到实际的成本和人力物力，只能通过赋值的方法确定液态外输的组分数据。按照以往的经验，赋值周期为一天，因为早上八点为交接点，通常把早上八点的组分数据作为当天的组分数据。早期的液态LNG计量设计时，只有质量计量的概念，全国所有早期的LNG都未在槽车区域安装取样设施，对现阶段的能量计量造成了一定的困扰。现阶段液态的能量计量通常有两种方案，第一种方式就是通过间接赋值的方法进行计算，第二种方式就是通过在槽车区域新增一套取样分析设备通过直接赋值的方法进行计算。3、能量计量面临的主要问题3.1 技术层面 国家尚未建成基准级发热量测量装置，即国际0级水平的基准气体热量计。天然气热值变化范围大，管输和储气环节实施能量计价困难。如果浙江LNG液态外输计量按照能量结算，价格随着赋值间隔周期的变化而变化。赋值间隔的周期如何设置，既能兼顾广大用户的利益也能兼顾公司的利益。 天然气管网能量计量下的合理输差尚未进行规定，需要建立完善的市场监管体系，加强政府主管部门的监督，及时制定和完善相关法律法规。制定能量计量标准和天然气产品质量标准及检测方法标准等，建立完整的能量计量系统认证体系。 目前天然气计量在线色谱仪等关键设备仪器国产化水平还比较低。各流量仪表生产企业要能够突破陈规，引进国外先进技术，研发新产品，同时借鉴其能量计量方面的经验，逐步完善能量计量配套设备，为实现能量计量提供硬件支持。3.2 管理层面 适应我国计量计价管理体系还需要做诸多工作，发热量的赋值方式实质上是在原来体积(质量)计量的基础上乘以一个转换系数，在赋值的过程中要确保上面所说的计量“四个属性”，必须加强监管才能保证包括消费者在内的各方面利益。需要制定监管的实施细则，建议国家制定“天然气热值赋值规则”等具有操作性的监管标准，要做到法律法规先行，监管到位。同时，还需做好宣传工作，让广大用户了解到计量改革的必要性和好处。平衡各主场主体利益存在较大难度，实行天然气能量计量难点是相对合理的计量方式与其不相适应的计量手段之间的矛盾及其衍生出来的问题。如果赋值的值不能做到公开透明，有理有据，用户有理由怀疑赋值的合理性。所以必须保证赋值的准确性，合法性，公开透明。天然气能量计量改革并不是政府和业界的事情，应该包括广大的天然气用户。积极响应号召，努力推进天然气行业的改革，作为计量战线工作者的我们希望早日实现天然气能量计量。4、结语 浙江LNG天然气计量方式从体积计量转向能量计量是大势所趋，公司也将尽快落实能量计量的方式和配备能量计量所需的硬件。天然气的计量改革势在必行，早日实现科学、公正、合理的能源计量，与国际接轨，是我国天然气行业发展的必由之路。参考文献： [1] 吴谋远，殷冬青，何春蕾，等. 我国需加快推行天然 气热值计量计价改革[J]. 国际石油经济，2018，26(4)：38-41.[2] 王富平，周娟，段小浪，等. 我国如何实行天然气 能量计量和计价[J]. 天然气工业，2018，38(10)：128-134.相关：进口液化天然气（LNG）贸易计量十问
一、什么是天然气、液化天然气（LNG）？ 天然气是以甲烷为主的复杂烃类混合物，通常也会有乙烷、丙烷和很少量更重的烃类，以及若干不可燃气体，如氮气和二氧化碳。液化天然气（LNG）是天然气以贮存或运输为目的，经加工、净化处理后液化（-162 ℃）而成。二、进口液化天然气的贸易方式有哪些？ 根据LNG贸易双方合同约定的不同计量条款和目前世界普遍采用的贸易方式，一般分为离岸价（FOB）和船上交货（DES）两种方式。- FOB贸易方式：卖方在出口终端码头处按照LNG合同价格和装船费用，将LNG销售给买方，运输由买方负责，LNG的所有权和风险在装船码头由卖方转移给买方。
- DES贸易方式：卖方在买方接收站码头处按照LNG现货合同价格、装船费用、运输费用和运输期间的保险费用，将LNG销售给买方，运输由卖方负责，LNG的所有权和风险在接收站码头由卖方转移给买方。
三、进口LNG贸易交接计量模式和流程？ 进口LNG贸易交接一般采用能量计量模式，计量程序参照GIIGNL（国际LNG进口商组织International Group of Liquefied National Gas Importers）发布的LNG贸易交接手册，包括了船舱计量、取样分析、能量计算等流程。
LNG贸易计量方法和流程示意图四、进口LNG为什么要推行能量计量？ 天然气能量计量是优质优价的公平交易原则的体现，是与国际接轨的需要。我国已形成全国范围互联互通的天然气输送管网，不同气源、不同气质的气体进入管网混合输送。这些不同气源的气体组成含量不同，单位发热量相差甚至达到20%以上。另外，相同气源的热值也可能随时间变化不同。不同发热量的天然气以体积量进行贸易交接和结算，不能体现天然气作为清洁燃料使用的价值，不能体现优质优价和科学合理的贸易交接原则。五、进口液化天然气能量计量在国内的实施情况如何？ 我国第一个液化天然气项目——广东大鹏 LNG 接收站于2006年投产，在国外 LNG 购买和国内气化后的销售过程中均采用能量计量和结算。国内其他的 LNG 进口项目，如江苏、珠海、天津、青岛LNG 接收站等，均在国外 LNG 购买过程中采用能量计量和结算。六、进口液化天然气能量计量过程中使用的标准有哪些？ 进口液化天然气计量程序一般参照GIIGNL发布的LNG贸易交接手册，包括了船舱计量、取样分析、能量计算等流程，所涉及的标准一般包括计量标准（如ISO13398）、气质分析标准（如GPA2261、ISO6974、ASTM D1945、GB/T 13610）、物性计算标准（如ISO6976、GPA2172、GB/T 11062）等。七、进口液化天然气能量计量的单位是什么？ 国际上常用的能量单位主要有焦（J）、兆焦（MJ）、吉焦（GJ）、千瓦时（kWh）、英热单位（Btu）、百万英热单位（MMBtu）等，除英国、美国等常用的英热单位（Btu）外，其他均为国际单位制单位。我国《计量法》规定应使用国际单位制单位。广东大鹏LNG接收站使用百万英热单位（MMBtu）作为能量结算单位。八、液化天然气属于危险化学品吗？ 液化天然气（LNG）与天然气一样，都属于危险化学品，在运输过程中属于危险货物。天然气[富含甲烷的]在《危险化学品目录》（2015版）中被列入2123条。根据《危险化学品安全管理条例》（国务院令第591号）以及海关总署2020年第129号公告的要求，海关对列入国家《危险化学品目录》（最新版）的进出口危险化学品实施检验。九、天然气的危险分类鉴别依据有哪些？1. 联合国《关于危险货物运输的建议书 规章范本》（第二十一修订版）2. 联合国《全球化学品统一分类和标签制度》（第八修订版）3. 《危险化学品目录》（2015版）。十、液化天然气的海关监管主要有哪些内容？ 液化天然气（LNG）HS编码：00，监管条件：4ABy，即需要出口许可证，出入境检验检疫，出口许可证（边境小额贸易）。检验检疫类别为：M/N，即进出口需要实施商品检验。天然气的商品检验主要根据《GB 17820-2018 天然气》实施，主要检测项目为高位发热量、总硫、硫化氢、二氧化碳摩尔分数。此外，作为危险化学品，还要审核天然气的危险化学品标签和安全数据单。本文来源：购气宝
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