上海市燃?xì)庹{(diào)度中心 楊溢歡

法國(guó)的天然氣調(diào)度

上海市燃?xì)庹{(diào)度中心 楊溢歡

法國(guó)燃?xì)馐袌?chǎng)是一個(gè)高度自由化的市場(chǎng)，參與者為數(shù)眾多，貿(mào)易頻繁，給燃?xì)庹{(diào)度帶來(lái)了很大的難度。燃?xì)庹{(diào)度的最終目的是供求平衡，為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，法國(guó)燃?xì)獠捎昧硕喾N方式進(jìn)行管理，在確保供求平衡的同時(shí)，也解決了部分貿(mào)易問(wèn)題。文章主要通過(guò)蘇伊士環(huán)能集團(tuán)全資天然氣長(zhǎng)輸子公司(GRTgaz)在天然氣長(zhǎng)輸運(yùn)營(yíng)中的各項(xiàng)規(guī)定和工作，簡(jiǎn)要介紹法國(guó)天然氣調(diào)度工作的情況。

天然氣 調(diào)度 動(dòng)態(tài)平衡

1 歐盟地區(qū)及法國(guó)天然氣運(yùn)營(yíng)概況

在近20年的時(shí)間內(nèi)，天然氣應(yīng)用在歐盟地區(qū)和法國(guó)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。天然氣已占據(jù)歐盟地區(qū)一次能源利用1/4的市場(chǎng)，2008年開(kāi)始受世界范圍經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影響，發(fā)展速度放慢。

歐盟天然氣資源主要依靠進(jìn)口，其中管輸氣源占比約46%，主要來(lái)自于俄羅斯等國(guó)家、地區(qū)；歐盟區(qū)域自產(chǎn)氣約占35%，主要來(lái)自英國(guó)、荷蘭等；進(jìn)口LNG在2011年之前發(fā)展迅速，之后受亞洲市場(chǎng)影響而逐步放緩，目前約占19%的份額。

歐盟地區(qū)是世界天然氣管網(wǎng)密度最大的地區(qū)，圍繞主要干線(xiàn)形成了10多個(gè)地區(qū)中心，各國(guó)或區(qū)域性管網(wǎng)系統(tǒng)既各自獨(dú)立，又相互貫通。

由于氣源高度依賴(lài)進(jìn)口，因此歐盟地區(qū)極為重視區(qū)域天然氣存儲(chǔ)，儲(chǔ)氣調(diào)峰設(shè)施以地下儲(chǔ)氣庫(kù)為主。歐盟地區(qū)儲(chǔ)備量約占天然氣年消費(fèi)量15%~25%，法國(guó)有效儲(chǔ)氣能力達(dá)到年消費(fèi)量的25%。

法國(guó)天然氣主要運(yùn)營(yíng)商是蘇伊士環(huán)能集團(tuán)(GDF Suez)，他是一家特大型世界能源公司，總部位于巴黎。其歐洲能源分部主要負(fù)責(zé)歐洲及法國(guó)的燃?xì)夤?yīng)、電力生產(chǎn)、能源管理和交易、能源市場(chǎng)和銷(xiāo)售以及客戶(hù)服務(wù)。旗下包含：全資天然氣長(zhǎng)輸子公司(GRTgaz)，擁有約3萬(wàn)km長(zhǎng)輸管線(xiàn)，占全法國(guó)長(zhǎng)輸管線(xiàn)總長(zhǎng)的87%；燃?xì)鈨?chǔ)存公司(STORENGY)，擁有13座地下儲(chǔ)氣庫(kù)，有效儲(chǔ)氣量約130億m3，約等于全法年用氣量的25%；全資輸配公司(GrDF)，擁有1.6 MPa及以下城市輸配管線(xiàn)約19.5萬(wàn)km，占全法國(guó)輸配管線(xiàn)總長(zhǎng)96%，2013年輸氣量約270億m3；全資液化天然氣公司(ELENGY)，擁有3個(gè)LNG接收站，裝卸能力約為每年1 600萬(wàn)t。

2 法國(guó)天然氣調(diào)度工作簡(jiǎn)介

法國(guó)天然氣市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)規(guī)范相比國(guó)內(nèi)的模式有所不同，在經(jīng)過(guò)數(shù)次改革后，形成了供應(yīng)商和管網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商相互分離的市場(chǎng)規(guī)則。目前，天然氣供應(yīng)和貿(mào)易的參與者眾多；長(zhǎng)輸管網(wǎng)運(yùn)營(yíng)按照地理?xiàng)l件和管網(wǎng)輸氣能力，劃分為北部和南部平臺(tái)，主要由GRTgaz負(fù)責(zé)；區(qū)域性燃?xì)廨斉鋭t以GrDF為主；以此形成了法國(guó)天然氣供應(yīng)鏈。

2.1 調(diào)度工作特點(diǎn)

GRTgaz的調(diào)度工作擁有三個(gè)基本特點(diǎn)：第一為透明而公平的運(yùn)營(yíng)規(guī)范；第二為強(qiáng)大的IT數(shù)據(jù)交換運(yùn)行平臺(tái)；第三為實(shí)際長(zhǎng)輸面和經(jīng)濟(jì)貿(mào)易面的有效分離。

透明而公平的運(yùn)營(yíng)規(guī)范：作為使命單一的長(zhǎng)輸公司，GRTgaz擁有眾多客戶(hù)。從生產(chǎn)、輸配至終端消費(fèi)，包括了天然氣生產(chǎn)商、供應(yīng)商、投資貿(mào)易商、輸配公司、大型用戶(hù)等等，他們都可以成為GRTgaz的客戶(hù)，或者可以統(tǒng)稱(chēng)為承運(yùn)商，對(duì)GRTgaz來(lái)說(shuō)，這些承運(yùn)商擁有相同的運(yùn)營(yíng)規(guī)范和權(quán)力。而政府開(kāi)放市場(chǎng)的目的就是想在長(zhǎng)輸系統(tǒng)中，讓這些承運(yùn)商得到統(tǒng)一、平等的服務(wù)，同時(shí)也很好的公開(kāi)了長(zhǎng)輸管線(xiàn)運(yùn)作情況，提升了透明程度。

強(qiáng)大的IT數(shù)據(jù)交換運(yùn)行平臺(tái)：GRTgaz的調(diào)度工作由其調(diào)度中心負(fù)責(zé)，中心擁有強(qiáng)大的IT數(shù)據(jù)交換運(yùn)行平臺(tái)，通過(guò)該平臺(tái)，各個(gè)承運(yùn)商都可以在該平臺(tái)提出自己的需求，并按照規(guī)程進(jìn)行修改。同時(shí)，GRTgaz的調(diào)度中心也通過(guò)該平臺(tái)對(duì)實(shí)際長(zhǎng)輸管網(wǎng)的運(yùn)行進(jìn)行預(yù)測(cè)和管理，以確保長(zhǎng)輸管網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)安全。

實(shí)際長(zhǎng)輸面和經(jīng)濟(jì)貿(mào)易面的有效分離：GRTgaz調(diào)度平臺(tái)還承擔(dān)了經(jīng)濟(jì)貿(mào)易的職責(zé)，通過(guò)該平臺(tái)，投資貿(mào)易投資客戶(hù)可以進(jìn)行交易，但天然氣并未實(shí)際通過(guò)管網(wǎng)進(jìn)行輸送。該調(diào)度平臺(tái)可以將此類(lèi)經(jīng)貿(mào)活動(dòng)從實(shí)際長(zhǎng)輸運(yùn)行中有效區(qū)分，分別計(jì)算，確保實(shí)際管網(wǎng)的高效運(yùn)營(yíng)。

2.2 調(diào)度工作基本要素

GRTgaz的調(diào)度中心的工作大致可分為兩個(gè)層面，物理層面包含了：計(jì)量、壓力保證、天然氣流向管理、管網(wǎng)維護(hù)、管容管理；合同層面包含了：長(zhǎng)輸能力管理、指定、確認(rèn)、平衡步驟、結(jié)算步驟。

通常，對(duì)長(zhǎng)輸管網(wǎng)來(lái)說(shuō)，最重要的是時(shí)刻保持管網(wǎng)總體供求平衡，確保管網(wǎng)壓力始終處于安全范圍內(nèi)。如何保持管網(wǎng)供求平衡，GRTgaz有一套成熟的管理機(jī)制。即GRTgaz的承運(yùn)商們提出承運(yùn)需求，稱(chēng)為日指定量，按照日指定量GRTgaz調(diào)度中心進(jìn)行平衡計(jì)算，按計(jì)算結(jié)果一一回應(yīng)各承運(yùn)商的日指定量，稱(chēng)為回復(fù)。日指定量和回復(fù)有一個(gè)修正過(guò)程，包括在工作日內(nèi)的實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，也可以時(shí)刻調(diào)整，以?xún)?yōu)化管網(wǎng)運(yùn)行。當(dāng)工作日結(jié)束后，調(diào)度中心進(jìn)行結(jié)算，并按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行事后操作。

日指定量包含了以下要素：

計(jì)量單位：kW·h(25℃)；

時(shí)間節(jié)點(diǎn)：6∶00至次日6∶00。

承運(yùn)商需確定每個(gè)日指定量的接入點(diǎn)、方向、合作方；通過(guò)系統(tǒng)平臺(tái)或特殊短信提交；指定日前的下午2∶00前提交。

日指定量同時(shí)包含了三個(gè)要求：進(jìn)入和輸出管網(wǎng)的氣量相等；與毗鄰管網(wǎng)的日指定量保持統(tǒng)一；須考慮到管網(wǎng)維護(hù)因素。

回復(fù)過(guò)程較為復(fù)雜，當(dāng)所有的確定了交接點(diǎn)、流向、合作方、質(zhì)量的指定匯總后，GRTgaz的調(diào)度中心將對(duì)所有指定量進(jìn)行計(jì)算，在充分考慮管網(wǎng)維護(hù)因素后，確定是否擁有足夠的有效長(zhǎng)輸能力，通過(guò)管網(wǎng)調(diào)節(jié)合作方(包括地下儲(chǔ)氣庫(kù)、LNG氣化站、其他長(zhǎng)輸公司等)的日指定量的比較，隨后進(jìn)行平衡控制計(jì)算，最后給出可以操作的日回復(fù)，并通過(guò)平臺(tái)或短信通知每個(gè)承運(yùn)商。

結(jié)算管理，可理解為承運(yùn)商日常交易活動(dòng)的最終結(jié)算，包含了在每個(gè)節(jié)點(diǎn)的進(jìn)出流量，以及每個(gè)地區(qū)的不平衡量。結(jié)算結(jié)果在結(jié)算日后的下午1∶00系統(tǒng)平臺(tái)上或者特殊短信公布給各個(gè)承運(yùn)商。公布內(nèi)容包括每個(gè)節(jié)點(diǎn)的最終確認(rèn)的結(jié)算量。對(duì)于最終用戶(hù)的分配節(jié)點(diǎn)，結(jié)算量相當(dāng)于計(jì)量總量，不平衡量即為進(jìn)入和輸出量的差值。這個(gè)結(jié)算管理結(jié)果是以GRTgaz公司的計(jì)量為基礎(chǔ)，以及與各個(gè)地區(qū)的輸配、區(qū)域平衡等計(jì)量的反饋，通過(guò)平衡計(jì)算和結(jié)算計(jì)算產(chǎn)生，是各個(gè)承運(yùn)商作為貿(mào)易結(jié)算的有效依據(jù)。

2.3 動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程

在日指定量和回復(fù)過(guò)程中，所有的供求都是基于各承運(yùn)商的日指定量，總量是平衡。但實(shí)際消耗和日指定量總是有差別的，因此就會(huì)不可避免的出現(xiàn)供求不等的情況。對(duì)GRTgaz來(lái)說(shuō)就必須面對(duì)并解決這個(gè)難題，主要的方法是：利用管道存儲(chǔ)調(diào)節(jié)、市場(chǎng)介入平衡、以及基于調(diào)節(jié)合同基礎(chǔ)上的儲(chǔ)氣庫(kù)調(diào)配。

為了規(guī)范承運(yùn)商的運(yùn)營(yíng)行為，提高日指定量的準(zhǔn)確度，減輕供求不平衡對(duì)管網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的壓力，GRTgaz對(duì)每個(gè)承運(yùn)商有所約束，即對(duì)每個(gè)承運(yùn)商都規(guī)定了一個(gè)不平衡容忍度。不平衡容忍度基于輸配到終端用戶(hù)的長(zhǎng)輸容量，按照不同容量乘以不同的百分比，得出了不平衡容忍度。在此不平衡容忍度基礎(chǔ)上，按照長(zhǎng)輸規(guī)范對(duì)于不同季節(jié)給出的百分比，又得到了一個(gè)不平衡寬度，5倍的不平衡寬度稱(chēng)為最大累計(jì)不平衡。至此，按照大小依次得到不平衡寬度、不平衡容忍度、最大累積不平衡這三個(gè)限定值。

針對(duì)每個(gè)承運(yùn)商和平衡區(qū)域，GRTgaz都會(huì)進(jìn)行計(jì)算每日不平衡量和累積不平衡量，然后與上述三個(gè)限制進(jìn)行比較。實(shí)例見(jiàn)圖1。

圖1 每日不平衡計(jì)算實(shí)例

首先，每天的日不平衡量小于等于不平衡寬度部分(圖1中P0部分)，將用來(lái)計(jì)算累計(jì)不平衡量，如果當(dāng)日累計(jì)不平衡量超過(guò)了最大累計(jì)不平衡量限值，將被處以罰款，罰款數(shù)額等于超出量(圖1中P3部分)的天然氣市場(chǎng)金額的10%。累計(jì)不平衡量的計(jì)算方法：

累計(jì)不平衡量n=累計(jì)不平衡量n-1+P0n。

日不平衡量在不平衡寬度和不平衡容忍度之間的量(圖1中P1部分)，承運(yùn)商將可以以市場(chǎng)價(jià)格，通過(guò)GRTgaz的協(xié)調(diào)在市場(chǎng)上進(jìn)行交易；日不平衡量在不平衡容忍度和最大累積不平衡量之間的量(圖1中P2部分)，則將以130%市場(chǎng)價(jià)格，通過(guò)GRTgaz的協(xié)調(diào)，從地下儲(chǔ)氣庫(kù)等購(gòu)入補(bǔ)足，或者以70%市場(chǎng)價(jià)格賣(mài)出。GRTgaz以經(jīng)濟(jì)價(jià)格差異和懲罰的方式來(lái)規(guī)范每個(gè)承運(yùn)商的運(yùn)營(yíng)，以提高他們的日指定量準(zhǔn)確度，保證長(zhǎng)輸管網(wǎng)的供求平衡。但每年的這些懲罰性收入并不能納入GRTgaz的財(cái)務(wù)中，法規(guī)規(guī)定到結(jié)算周期末，GRTgaz還需按比例返還給各個(gè)承運(yùn)商。但這種管理制度，對(duì)長(zhǎng)輸管線(xiàn)的安全運(yùn)營(yíng)起到了非常積極的作用。

3 結(jié)語(yǔ)

法國(guó)天然氣長(zhǎng)輸包含了兩張運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)：實(shí)際運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)承運(yùn)商必須在每個(gè)平衡區(qū)域內(nèi)受到平衡管理，任何情況下，承運(yùn)商的不平衡都將通過(guò)GRTgaz得以解決，解決方式包括管容管理、市場(chǎng)介入和地下儲(chǔ)氣庫(kù)平衡等。

Introduction of Natural Gas Dispatching in France

Shanghai Municipal Gas Dispatching Center Yang Yihuan

Since natural gas market is a free market in France, there are many players and the trade is frequent, which increase the difficulties of gas dispatching. To keep the balance between the supply and demands, GRTgaz adopts many methods to meet the demands of natural gas operation, which can solve some trade problems as well. The paper introduces the operation of GRTgaz and briefs the situation of natural gas dispatching in France.

natural gas, dispatch, dynamic balance