國家管網統一調度對油氣工業意義重大

日期:2022-04-07 11:03:54

來源:企業管理部

作者:崔延東

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管道運輸不只是石油和天然氣工業的重要組成部分。它既可在落實國家能源戰略、產業布局上起重要作用,服務于宏觀調控,又可通過統一調度實現資源實時調控。統一調度是實現全局優化的重要一步,體現著社會主義生產關系的先進性。在國家管網公司組建后,優化不只在橫向的互聯互通、管網內優化,更給縱向的全產業鏈優化資源配置提供了可能。同時,管網的油氣大數據有助于建設我國的“國際油氣貿易市場”取得定價權,進而從根本上保障國家能源安全、維護社會穩定。

一、大格局下看管網

油氣儲運系統主要包括油氣長輸管道、油庫、儲氣庫、LNG接駁碼頭等重要儲運設施,骨干管網建設是基石。過去十年間,我國陸續建成投產了西氣東輸、中緬油氣等管道,油氣骨干管網基本形成,總里程超過12萬公里,覆蓋我國31個省區市和香港特別行政區。陸續建成投產了一批LNG接駁碼頭,目前已經超過20個,海上油氣戰略通道也已形成?;緲嫵伞拔饔蜄|送、北油南運、西氣東輸、北氣南下、緬氣北上、海氣登陸”的油氣供應格局。

有了管道,新疆的石油從開采、加工、煉制,運輸至成渝、湘鄂的加油站,全程不超過3天;中亞的天然氣從井口集輸、凈化、處理,輸送至上海也不超過一周?;S、煉油廠的原料油供給要通過原油管道,煉制好的成品油,也要通過管道輸送至城市、機場、碼頭以及軍隊的油庫。清潔方便的天然氣,更是要通過管網送到千家萬戶,同時玻璃廠和化肥廠也需要大量的管道氣供應。作為第三產業中,一種特殊的運輸行業,油氣管道直接或間接地服務于第一產業、第二產業、和其它服務業。如何全面地理解管網的作用和任務?還要從大局視角來看。這樣才能知曉管網在國民經濟中的地位、作用和重要意義,才能更準確地理解管網的責任和任務。研究管網,先要研究能源布局;規劃管網,其實也是在規劃全國的資源配置。目前,我國的能源格局發生了不小的變化。2018年一次能源消費中煤炭占比首次低于60%,而油氣占比則首次超過25%。目前我國原油消耗已達6.5億噸/年,天然氣消耗約2700億立方米/年。年油氣消費費用總額已達5萬億人民幣。

宏觀上,油氣管網的布局,可在落實國家能源調控戰略和產業布局方面起到重要作用。微觀上,管網又可通過統一調度,實現油氣資源的實時調控。而近日的“北溪2管道”美歐爭端,更說明了管道的戰略地位??梢哉f,油氣管網是當之不愧的“能源樞紐、國之重器”。

二、油氣工業成本構成

大格局下看管網,首先我們來看一下油氣工業的成本構成。其主要有能源消耗費(燃動力與損耗費)、維修作業與制造費、工資福利費等三大類。從產業特性來分析,維修作業與制造費主要與固定資產狀態有關,工資福利費受人力資源情況影響,而能耗費與生產運行方式密切相關。油氣開發、煉化、儲運、銷售等四大生產環節中。能源消耗費在油田操作(生產)現金成本中占比接近20%,在煉油廠操作現金成本中占比在30%左右,在輸油管道現金成本中占比超過50%、在完全成本中占40%左右。根據相關數據統計,目前中石油、中石化整體現金成本中能源消耗費用占比已接近30%居可變成本之首,排在第二位的是維修作業與制造費。體現出兩耗(能耗和損耗)一費(維修費)占比大的特點。

三、油氣工業經營特點

石油天然氣工業領域的生產經營,最重要的是油氣田勘探開發(生產)、煉油、油氣儲運(管道運輸)、天然氣和成品油銷售,這四個環節。石油天然氣工業是高投入、高收益、高風險行業,同時也是高技術行業。石油天然氣工業生產經營管理的重要性反映在三個層面:一是從技術進步層面看,可提高生產力效能,充分發揮企業生產力潛能;二是從經濟責任層面看,可提高經濟效益,提高企業利潤;三是從社會責任層面看,可促進社會資源集約。

油氣工業有其自身固有的客觀經營特點。工藝復雜性和上下游連續性,決定了其生產過程的多樣性;高風險、高收益的特性,決定了其收益對經營差異十分敏感。因此油氣工業生產特點可概括為“四個平衡”,即:要求產、運、供、銷、儲、貿六個環節的產能平衡;要求油、氣、電等能量平衡;要求設施、裝置運行時數和檢修周期上的時間平衡;要求原材料供應和產出物的物料平衡。

在不同的政治體制下,油氣工業體現出不同的社會屬性。不同的社會屬性,賦予其不同的生產經營特征。在資本主義生產關系下,石油集團肩負著對投資者的經濟責任,國際上為優化生產經營,提高經濟效益,通行的做法主要有三:一是,通過強化戰略管理保持各項經營活動的低成本、高效率;二是,通過資本運作來實現公司規模的快速擴張和實力的進一步加強;三是,通過拓展新興市場來形成新的利潤增長點,提高投資回報率。而正如前文所述,石油集團公司整體現金成本中能耗費用占比已接近30%,居可變成本之首,排在第二位的是維修作業與制造費。生產經營的合理性,聯合運營的優化度決定了能耗費用的高低。在社會主義生產關系下,油氣工業不但肩負著經濟責任,更肩負著政治責任和社會責任。

四、全局優化理論與事例

油氣工業的生產任務是:以安全可靠、經濟合理的方式完成油氣及其產品的產、運、供、銷、儲、貿各環節的工作。從運籌學角度解析,就是有多個約束條件的單一目標值或多目標值最優化求解。全局優化與分段優化相比可以提供更大的自由度和優化空間,在通盤考慮、全局優化的模式下,可以得到更優的結果。從運籌學角度解析,就是約束條件越少、自由度越多,最優化求解越理想。全局優化可以更好地提高資源利用效率和生產效率。下面用幾個“跨界”聯合運行典型事例加以說明:

例一,氣田與管道聯運優化。在不考慮全局優化時,集氣、處理、凈化等氣田生產過程中往往把高達幾十兆帕的井口壓力白白消耗、浪費掉。因為按照分段優化的管理方式,氣田企業只需要按照最低供氣壓力(下游長輸管道設計最低進氣壓力)供氣即可。但若從全局優化的角度進行經營管理,氣田盡可能將“剩余壓力”保留到長輸管道首站,這樣從井口到集氣站、處理場、凈化場、長輸管道就避免了無意義的先減壓再增壓的能量浪費。壓氣站負荷得以降低,整個系統需要補充的壓能變小,能耗也就降低了。

例二,油田與煉廠聯運優化。在不考慮全局優化時,聯合站一般會利用輕烴回收和原油穩定裝置將原油中的輕組分盡可能地提取,作為低品位、低價值的礦場燃料被就地使用或低價出售。如:伴生濕氣、液化石油氣等。提取后“富油”變成了“貧油”再通過管道輸送給煉廠。這往往會造成下游煉廠的產出物品位降低,甚至部分裝置低效運行。但若從全局優化的角度進行經營管理,油田在保證生產安全、輸送安全的前提下,盡可能多地保留輕組分留給煉廠進行更專業、高效的精細分離和加工,就可以使整個油氣生產、煉化產業鏈產生更好的效益。

開展跨產、運、供、銷、儲、貿多環節(領域)的全局優化,其自由度、優化空間更大,降本增效的效果更好。國外自20世紀60年代就開始將全局最優化應用于油氣系統以實現降本增效,國內起步較晚直到20世紀80年代初才開始這方面的研究工作。

五、統一調度的先進性

成立國家管網公司,將我國境內的原油、成品油、天然氣骨干管網統一管理,有利于能源的宏觀調控和實時配置,體現著社會主義生產關系的先進性。

在西方由于體制不同,生產資料私有制導致其過分依賴市場商業競爭來進行資源配置。加之反壟斷機制的濫用,導致管道公司很難做大,其能源樞紐、統籌優化的作用被大大削減。在歐洲,若干家管道公司只能通過“商業機制”進行協調,效率較低。正是因為社會主義制度的先進性,我們才有“站在全局角度、集中力量辦大事”的優勢。國家管網公司在我國優越的社會制度下應運而生。在國家管網公司架構下,我們可以做到三種介質管網的統一歸屬、統一調度。一個國家的油氣管網統一管理,這在世界范圍內都是首創。

統籌優化與自由競爭并存,充分發揮各自優勢,實現最大公約數最大限度地造福于人民。成立國家管網公司不但有利于優化資源配置、避免重復浪費,而且恰恰可以為油氣市場向多種所有制主體開放做出貢獻。國家管網可以為油氣交易平臺提供全面的油氣供需數據和實時的物流數據。交易平臺一旦和管網運行實現互動,甚至會催生一個新的國際油氣期貨交易市場。國家管網公司統一調度的管理模式,在世界范圍內無疑是先進的!而這也是社會主義制度先進性的又一體現。

六、統一調度優化配置展望

油氣管網統一管理、統一調度后,其在資源優化配置方面將起到的作用,可以從以下幾方面來展望:

一是在宏觀調控、產業調整方面。目前,國家骨干油氣管網已初步建成,形成了“西油東送、北油南運、西氣東輸、北氣南下、緬氣北上、海氣登陸”的供應格局,這是幾十年來國家油氣資源規劃的重要成果。骨干油氣管網的綜合建設成本在1億(元/公里)左右,投資大、使用壽命長、投資回收期長。這個網來之不易,要把這個網完善好、使用好、不浪費,就必須要讓它更好地服務于國家產業結構調整這個大局,發揮宏觀調控的作用。同時,國家管網的既有布局也是影響產業結構調整的重要因素。前文提到,油氣管網與第一產業、第二產業、第三產業的發展息息相關。產業結構的調整務必會打破原有的資源配置,油氣資源的供需關系也面臨打破平衡、再平衡,形成新常態的過程。國家管網公司成立后,全國這張網一定會為下好產業結構調整這盤大棋貢獻力量。

二是在公平開放、調整供需方面。我國既有的油氣骨干管網自動化程度較高、信息化基礎較好。統一管理后,設施的使用信息、油氣物流信息將實現集中采集,這些全國性的大數據不容小視。其一,這個大數據可以直接用來支持落實“油氣管網設施公平開放”。通過大數據,油氣貿易商不但可以了解哪些設施還有剩余儲運能力,從而進行競標租用,還可以通過其了解各地的油氣供需關系,從而尋找商機,公平競爭。其二,利用這個大數據可以更客觀地研究全國各地的油氣消費規律,從而制定更為有效的保供方案。其三,這個大數據可以用來開展第三方油氣質量監督,更好地保障消費者的權益。其四,油氣大數據有助于我國通過市場機制獲得國際油氣定價權。我國已成為油氣最大進口國,我國有一半以上的油氣資源需要通過國際貿易以期貨或現貨的方式海運進口。管道進口一般通過簽署10年甚至20年的長期協議,來提前完全或部分鎖定價格,以屏蔽價格波動風險。海運進口油氣資源不同于管道進口,其價格一般通過期貨、現貨市場決定,價格波動較大。尤其容易形成惡意炒作,甚至觸發經濟危機危及能源安全。自2018年始我國已躍升為第一大油氣進口國,但我國目前卻沒有油氣定價權。要獲得定價權就必須擁有交易市場并有效控制這個市場健康運行。國家管網公司成立后,全國一張網、統一調度、數據透明。不但可以實現國內的油氣設施公平開放和調整油氣供需的功能。這也將為我國獲得國際油氣定價權做出重要貢獻。用好國家管網的這個油氣大數據,就可以把上海石油天然氣交易中心建成世界上第五個國際能源交易市場,為中國獲得定價權。對于能源進口大國而言,油氣資源的國際自由貿易是國家能源戰略安全的最大保障。

三是在油氣保供、應急處置方面。國家管網公司是繼國家電網公司、國家鐵路公司之后,又一個可以對全國范圍重要基礎設施進行統一管理的大央企。這類央企的一個重要特征是:不但承擔著經濟責任,還承擔著社會責任和政治責任。尤為重要的是承擔著國家能源戰略安全的責任。在應急處置方面,國家管網公司也和國家電網公司、國家鐵路公司一樣,可以更好地支持國家發改委和國家煤電油運和搶險抗災應急指揮中心的工作。一方面,可以利用前文提到的油氣管網大數據,進行油荒、氣荒的預測和預警;另一方面可以利用統一調度的高效管理體系落實應急處置措施。尤其在面對自然災害、油氣禁運甚至戰時緊急狀態之時,統一調度的油氣管網能夠更高效地執行油氣保供任務,迅速完成油氣資源調配。從而更好地應對天災人禍,減少甚至避免出現氣荒、油荒的情況,保障能源安全、維護社會穩定。

四是在降本增效、平抑價格方面。管網統一調度后,有利于通過優化運行來降低成本,從而降低油氣價格。降低成本,一方面是直接降低油氣輸送的操作成本,另一方面是發揮管網能源樞紐的作用,配合國家落實宏觀調控政策,實現全產業鏈,甚至跨產業的資源配置優化,從而實現降本增效。如前文所述,能耗成本(亦稱;燃動力費)占油氣產業操作成本的30%,是可變成本之首。在管道運輸環節能耗成本更是占到50%??梢哉f控制住能耗成本,是油氣產業降本增效,以及降低油氣價格的關鍵之一。經測算,僅通過管道儲運環節的運行優化、降本增效,甚至可實現每升汽油降價0.2元,每立方米天然氣降價0.1元。管網統一調度后,運行數據高度集中,遠程控制高度集中,有利于更好地開展油氣管網的“兩測一評”工作。即:能耗在線監測、能耗預測和能效評價?!皟蓽y一評”可以有效地支持“PDCA管理循環”。通過這個科學的管理循環,實現最低成本運營就只是一個時間問題。如果進一步發揮管網“能源樞紐”的作用,還可以將“兩測一評”模式延伸至油氣工業的上游和下游環節,實現更大程度的降本增效,甚至可以推廣至其它相關產業,實現更廣泛的資源優化配置。


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