山西天然气（煤成气）管网发展战略

＊刘联涛

（山西省国新能源股份有限公司 山西 030032）

引言

山西作为煤炭大省，省内煤成气资源丰富。近年来，为贯彻落实能源革命综合改革试点要求，山西持续推进煤成气增储上产，大力建设非常规天然气基地，煤成气（天然气）管网覆盖面不断扩大。截至目前，全省输气管道总里程达8610km，省内大部分资源区块已建设配套管网，并与省级管网实现了连接，但同时，部分资源区块连接线，以及不同主体间管道尚未完全实现互通，影响了资源统筹调配。本文通过提出“十四五”期间应重点优化的管网系统、规划建设的煤成气输送通道，以加快促进非常规天然气基地建设。

1.煤成气开发现状与发展规划

(1)山西煤成气资源分布

山西作为煤成气资源和生产大省，预测总地质资源量约达20万亿立方米，其中，埋深2000m以浅煤层气地质资源量为8.31万亿立方米，致密气1.29万亿立方米，页岩气10.81万亿立方米。

全省辖区内共设置煤层气矿业权和油气矿业权共计82个，登记面积3.22万平方千米，约占全国煤层气矿业权面积的68%，其中，探矿权66个，面积2.97万平方千米；采矿权16个，面积0.25万平方千米。

(2)山西煤成气勘探开发

山西全省累计施工各类煤成气钻井2万余口，在建及建成的煤成气地面开发形成产能140.9亿立方米/年。全省累计探明煤层气地质储量达6601亿立方米，主要分布在沁水盆地和鄂尔多斯盆地东缘。现已建成潘庄、郑庄两个10亿立方米级煤成气气田，石楼西和临兴两个10亿立方米级致密气气田，保德区块建成全国首个中低阶煤煤成气开发示范区。

2020年全省煤成气地面商业开发的年产量达81.46亿立方米，约占全国的96%。煤矿瓦斯抽采、利用量均超过全国总量的50%。井下煤矿瓦斯抽采量64亿立方米，利用量29亿立方米，利用率达45.2%。

“十四五”期间，山西煤成气开发的基本策略是：发挥资源优势，实施“已开发区滚动勘探、已发现区重点勘探、新出让区风险勘探和煤层气成熟区稳步增产、致密气开发区快速上产、已探明未动用区加快达产、新出让区块试采建产”战略，推动产业发展，壮大产业规模。

2.煤成气（天然气）消费

(1)煤成气(天然气)利用

“十三五”以来，天然气市场利用规模不断增加，全省天然气消费量由2015年的43亿立方米增加到2019年的67亿立方米，年均增速11.7%，天然气在一次能源消费结构中的比重由2015年的2.5%上升到2019年的4.6%。

(2)煤成气(天然气)消费

“十四五”期间，煤成气（天然气）高效清洁利用发展的重点是积极培育民生燃气和公商燃气，保持绿色交通用气，推动工业燃料替代和化工用气，进一步优化能源消费结构。到2025年，天然气需求量将达到150亿立方米，在全省一次能源消费总量的占比提升至1。到2025年，我省天然气资源供应量为285亿立方米，其中，省内天然气需求量为150亿立方米，外输气量为135亿立方米，资源供应总体宽松。

“十四五”期间，山西将依托山西煤成气开发气源优势，发挥煤成气绿色低碳优点，扩大煤成气（天然气）消费规模和消费水平。优先保障全省城乡居民生活和公商服业用气；完善LNG/CNG加气站及LNG－油联合加气加油站网络建设，促进公交、出租、大型运载车辆等交通工具利用压缩煤成气（CNG）、液化煤成气（LNG）作为燃料；稳固集中供热、氧化铝生产、玻璃陶瓷制造、冶炼铸造、机加工（热轧和热处理）等用能工业的清洁能源替代。

3.输气管网建设

(1)管网建设现状

随着煤成气资源的开发，山西的煤成气（天然气）输送管网建设发展迅速，输送管网架构纵贯南北、横越东西。截至目前，山西已投资建成连接11个设区市，111个县（市、区）的省内管线，输气管道总长度已达8610km，形成“贯穿东西、纵穿南北”的“三纵十一横输气管网系统，县级管网覆盖率达到95%，输气能力达到300亿立方米/年，为我省煤层气产业发展提供了重要基础保障。

表1 山西省天然气（煤成气）管网

(2)储气调峰建设

“十三五”期间，山西储气调峰能力不断提高。在国家和省级相关政策的支持下，山西省储气调峰设施建设步伐加快，应急储气调峰能力大幅提升。截至2019年底，全省已形成储气能力2.1亿立方米。

“十四五”期间，山西省将集约建设LNG储气调峰设施和地下储气库，进一步提升储气调峰能力。

大型LNG储气调峰设施：根据山西省天然气消费市场分布及输气管网布局，围绕两个区域调峰中心，规划省内大型LNG储气调峰重点项目6个，规划新增储气调峰能力约3.2亿立方米，到2025年全省LNG储气调峰能力达到约5.3亿立方米。重点建设项目：在晋城、临汾、长治、运城、忻州、晋中等地规划了6个重点建设项目。

超大型地下储气库项目：依托河东煤田丰富的煤成气和盐等资源优势，建设气藏型和盐穴大型地下储气库，重点推进临汾永和区块的致密气藏型地下储气库、吕梁柳林石西区块的盐穴型地下储气库项目的前期工作。

(3)管网存在问题

山西煤成气（天然气）输气管网尚存在三方面的问题：

一是，管网互联互通不充分。由于原来同级别管道的管径、压力等级不匹配，不同建设主体间的管道没有形成有效的互联互通，甚至同一主体的管道也存在局部联络不科学的问题，因此导致资源调配能力不足。企业重组之后，需要华新燃气集团加快互联互通建设。

二是，部分管段存在输送瓶颈。由于建设滞后和企业利益等问题，部分管段存在输送瓶颈，导致部分煤成气开发区块外输管道输气能力不足和省内资源互调互保能力不足。

三是，管网整体运行负荷率偏低。全省管网输气能力已达到300亿立方米/年，但全省实际输配天然气（煤成气）总量仅为86亿立方米/年，管网利用率严重不足（30%左右）。

4.管网发展战略

完善的煤成气（天然气）管网系统是建设非常规天然气基地的重要支撑，也是山西实现煤成气增储上产和综合利用目标的基础保障，依托现有管网布局，“十四五”期间应重点在优化管网系统、建设煤成气输送通道、连通储气设施、省际资源互保、对接国家管网等方面规划布局，形成衔接上下游、连通省内外的区域管网枢纽。

(1)全省“一张网”整体战略

在现有管网的基础上，进一步优化管网运行布局，构建由国家级过境管道及跨省管道（煤成气外输和天然气下载通道）、省级B型双环高压（6.3MPa）主干环网、省级中压（4MPa）主干管道以及省级中压支线或专线（4MPa）组成的，全省互联互通、地市多路畅通、县县通的全省“一张网”输气管网体系，以实现统一管理、统一运营、供给稳定。

国家级过境管道及跨省管道：陕京一线、陕京二线、陕京三线、西气东输一线、榆林-济南线及神木-安平线。

省级B型双环高压主干环网：南环网为晋中东庄站-阳泉-长治-晋城沁水-侯马-临汾-吉县-吕梁离石-汾阳-晋中东庄站；北环网为晋中东庄站-汾阳-吕梁离石-临县-保德-朔州神池-原平-太原阳曲站-晋中东庄站。

省级中压（4MPa）主干管道：从北到南有金沙滩-大同；怀仁-原平；大盂-原平；大盂-太原；太原-平遥；平遥-临汾；临汾-侯马；新绛-侯马-运城。

省级中压支线或专线（4MPa）：主要有怀仁-左云-右玉；原平-代县-繁峙；神池-三岔-偏关；神池-五寨-岢岚；忻州-定襄-五台；洪洞-安泽-长子；运城-临猗-永济等。

(2)深入对接国家管网战略

对接国家建成管道：进一步加强与国家管网公司的深度合作，切实做好对接现有国家管道的互联互通建设，共同推进西气东输一线、榆济线、陕京线在山西省内相关站场的升级改造。

对接国家规划管道：省内同步配套布局互联互通工程，重点推进神木-安平管道省内上输、下载配套工程，在兴县、原平、大盂、盂县建设省内连接管道。

实现上下载无障碍：与国家管网公司合作推进陕京四线向山西供气工程，提高山西北部地区资源保障能力，实现山西煤成气上载国家管网和国家管网下载天然气双向无障碍。

(3)煤成气双通道上载战略

为保障山西省煤成气开发利用，所有煤成气（含煤层气、致密气、页岩气等）开发区域尽可能地实施双通道上载战略，确保所有煤成气开发区与省网乃至国网上载畅通。主要煤成气开发区块包括：潘庄区块（煤层气）、郑庄区块（煤层气）、马必区块（煤层气）、大宁-吉县区块（煤层气+致密砂岩气）等。

(4)枢纽站改造升级战略

在管道交叉点、主要气源地、重点市场负荷中心等，加快枢纽站站场改造，全面提升管网输配能力。“十四五”期间，重点建设以太原为中心的全省管网核心枢纽，加快阳曲、盂县、沁水、榆次等枢纽站改造升级。

(5)煤成气余气外输战略

按照煤成气就近利用、余气外输战略。在过境国家管网和建成投运的通豫煤层气专用管道的基础上，进一步扩大余气外输能力。建议：东部，通过建设和顺-松烟镇-邢台-雄安管道，实现与河北及雄安管网互通；南部，建设晋城-焦作、盐湖-平陆-三门峡管道，与河南省管网互通。

(6)晋陕资源互保战略

充分利用晋陕资源优势，积极推动省际管道互联互通，提高资源互保能力。“十四五”期间重点规划建设吉县-延长管道，增加晋陕之间天然气（煤成气）资源互保能力。

(7)输气管网全覆盖战略

“十四五”期间，进一步提升输气管网覆盖率，全面实施“县县通”工程，实现117个县城区、重点乡镇、重点工业企业、重点景区输气管网全覆盖。重点建设潞城-平顺、段纯-回龙、安泽郭都-唐城工业园区等联络线。

(8)联通储气设施战略

按照统筹规划、科学布局、多层储备、集约运营的原则，实施“2+1+N”发展战略，即着力打造晋南、晋中北两大区域储气调峰中心，组建一个省级储气调峰运行管理平台，构建N层涵盖省内地下储气库、省内大型LNG储罐群、省外以租赁或合建的储气库或沿海大型LNG储气调峰设施在内的储气调峰系统。

与省内储气设施联通：重点建设霍州液化等储气项目联络线工程。适时推进永和、柳林等地下储气库联络线建设。

与省外储气设施联通：与邻省储气库联通。依托榆济线在我省分输站的增压改造实现与中原地下储气库的资源串换。与沿海LNG接收站联通。重点围绕天津、河北沿海LNG接收站外输管道，实现与我省干线管网联通，提升储气调峰能力。

5.结语

煤成气作为高热值的清洁能源，是近年崛起的洁净、优质能源和化工原料。在我国“双碳”目标牵引下，煤层气产业肩负着保障安全生产、弥补能源缺口重大任务。进一步加强煤层气勘探研究，持续优化煤成气管网布局，是加快实现产业转型升级，推动清洁能源高效开发利用的战略举措，是推动产业长远健康发展的必由之路。产业大有可为，未来大有作为。