浮式LNG儲(chǔ)存及再氣化裝置(FSRU)應(yīng)用展望

　　1 FSRU概念、功能及應(yīng)用范圍

　　FSRU是浮式儲(chǔ)存及再氣化裝置（FloatingStorageandRe-gasificationUnit）的簡(jiǎn)稱(chēng)，通常也稱(chēng)LNG-FSRU，是集LNG(液化天然氣)接收、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)運(yùn)、再氣化外輸?shù)榷喾N功能于一體的特種裝備，配備推進(jìn)系統(tǒng)，兼具LNG運(yùn)輸船功能。

　　FSRU主要功能為L(zhǎng)NG的儲(chǔ)存及再氣化，將從其他LNG船舶接收的LNG加壓氣化后，輸送到管網(wǎng)中提供給天然氣用戶(hù)。

　　該裝置可以作為傳統(tǒng)陸基LNG接收站的替代品，也可作為普通LNG船舶使用，目前主要被作為L(zhǎng)NG接收及氣化裝置、LNG運(yùn)輸及氣化船、平臺(tái)式LNG接收終端以及重力基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)式海上接收裝置使用。

　　2 FSRU關(guān)鍵技術(shù)及主要生產(chǎn)商

　　相對(duì)于傳統(tǒng)LNG船舶及陸基接收站，F(xiàn)SRU的關(guān)鍵技術(shù)包括：再氣化工藝技術(shù)、適應(yīng)船體運(yùn)動(dòng)的工藝設(shè)備、改建常規(guī)LNG運(yùn)輸船設(shè)計(jì)技術(shù)、液貨艙晃蕩及船體耦合分析技術(shù)、平衡液貨艙晃蕩對(duì)結(jié)構(gòu)和總體運(yùn)動(dòng)影響的技術(shù)、液貨輸送及儲(chǔ)存技術(shù)。工藝中的核心點(diǎn)為再氣化的熱源、熱介質(zhì)、整體工藝流程以及BOG（自然蒸發(fā)氣）回收工藝。一般來(lái)講，氣化裝置是以模塊撬裝的方式布置在FSRU的甲板上。FSRU氣化模塊工作流程及設(shè)備整體構(gòu)成如圖1所示。

　　氣化的主要方式為加熱LNG蒸發(fā)形成高壓天然氣，使用的主要設(shè)備為高壓蒸發(fā)器和高壓液貨增壓泵。高壓蒸發(fā)器一般使用管殼式換熱器，用海水加熱LNG使其蒸發(fā)；Moss船型的再氣化裝置一般會(huì)設(shè)置一到兩臺(tái)增壓泵，增壓泵從LNG緩沖罐，然后排入換熱器，低溫LNG不斷吸收海水的熱能蒸發(fā)，最終形成高壓天然氣連接管網(wǎng)進(jìn)行外輸。

　　目前國(guó)際市場(chǎng)已經(jīng)投運(yùn)的FSRU來(lái)源分為兩種，一種為對(duì)原普通LNG運(yùn)輸船舶進(jìn)行改造而成，另外一種為專(zhuān)門(mén)新建的FS-RU。其中，全球現(xiàn)有的27艘FS-RU中，有5艘為改裝而來(lái)。在改裝領(lǐng)域內(nèi)新加坡廠(chǎng)商占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，有4艘在新加坡完成，另1艘在迪拜干船塢內(nèi)建設(shè)完成。

　　目前，專(zhuān)門(mén)建造的FSRU占總FSRU總保有量的絕大多數(shù)?，F(xiàn)有的27艘FS-RU中有22艘為專(zhuān)門(mén)建造，韓國(guó)三大船廠(chǎng)大宇造船、現(xiàn)代重工和三星重工在全球FSRU制造業(yè)中占據(jù)統(tǒng)治地位，全球已經(jīng)專(zhuān)門(mén)建造投運(yùn)的22艘FSRU全部出自前述三大韓國(guó)廠(chǎng)商之手。目前，中國(guó)船廠(chǎng)剛剛試探性進(jìn)入這一領(lǐng)域，2017年初，舟山太平洋海工接到一小型FSRU訂單，滬東中華在2017年下半年承接了兩艘17.4萬(wàn)立方米的大型FSRU訂單。

　　3 FSRU發(fā)展過(guò)程

　　FSRU在市場(chǎng)中的應(yīng)用和發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段。最初，F(xiàn)SRU被作為“具有LNG氣化能力的運(yùn)輸船舶（SRV）”使用，往返于LNG液化廠(chǎng)及下游接收港口之間，平行服務(wù)于不同的市場(chǎng)。需要特定的“磚塔式”連接及系泊系統(tǒng)，且一次裝載及儲(chǔ)存LNG貨量相對(duì)較小。

　　第二階段，一些介于125,000m3至138,000m3的LNG運(yùn)輸船被改造成為FSRU，永久式坐落于LNG卸貨地，只能接收其他LNG船舶卸載的LNG進(jìn)行氣化。由于改裝船舶的體積較小，這一階段，F(xiàn)SRU的存儲(chǔ)及調(diào)峰能力仍然較弱，且運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本高昂。

　　目前是FSRU發(fā)展的第三階段。2014年起，廠(chǎng)家新建的FSRU體積全部在170,000m3以上，存儲(chǔ)能力明顯上升，可以永久或半永久式地停泊于LNG卸貨地。除LNG運(yùn)輸船之外，還可以接收其他來(lái)源的LNG進(jìn)行存儲(chǔ)及氣化外輸；同時(shí)，能效明顯提高，整體投資、運(yùn)營(yíng)成本及生產(chǎn)工期大幅下降。

　　4目前全球及國(guó)內(nèi)FSRU的運(yùn)營(yíng)情況

　　4.1全球FSRU建造及使用情況

　　全球FSRU經(jīng)過(guò)十多年的快速發(fā)展，至2018年初，有27艘已經(jīng)交付使用。其中，21艘正在被用作FSRU，4艘現(xiàn)在被用作LNG運(yùn)輸船，2艘閑置待租。此外，全球還有13艘在建，至2020年全部交付完成后全球范圍內(nèi)FSRU將達(dá)到40艘的規(guī)模，屆時(shí)全球每年浮式LNG的接收能力將比目前增長(zhǎng)約70,000,000t。

　　FSRU市場(chǎng)目前主要有三大運(yùn)營(yíng)商：ExcelerateEnergy、GolarLNG和HoeghLNG，三大主要運(yùn)營(yíng)商船隊(duì)規(guī)模為21艘（Excelerate8艘、Golar和Hoegh各7艘），約為市場(chǎng)保有量的75%；另一方面，近兩年不斷有新的以L(fǎng)NG航運(yùn)企業(yè)為主的運(yùn)營(yíng)商進(jìn)入FSRU運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)，包括BW、MOL、Dynagas等；同時(shí)，也有項(xiàng)目業(yè)主直接從船廠(chǎng)訂購(gòu)新FSRU的記錄，如Gazprom,SwanEnergy等業(yè)主，但占比相對(duì)較小。

　　至目前，世界上共有16個(gè)國(guó)家通過(guò)浮式再汽化裝置進(jìn)口LNG。在2017年底，浮式LNG接收裝置的再汽化能力在全球總體進(jìn)口液化能力占比達(dá)到19%，而在2012年此比重僅為7%。根據(jù)目前在建的FSRU工程數(shù)量，至2022年，該比重將達(dá)到22%。根據(jù)計(jì)劃，在2018、2019年，陸續(xù)有7艘新建FSRU下水，采用浮式裝置進(jìn)口LNG的國(guó)家將增長(zhǎng)到21個(gè)。

　　4.2中國(guó)FSRU建造及使用情況

　　我國(guó)FSRU的建造及使用進(jìn)程晚于全球步伐，但近年來(lái)發(fā)展迅猛。中國(guó)首艘FSRU裝置由惠生海洋工程有限公司制造，第二艘FS-RU由新加坡PaxOcean公司在我國(guó)舟山地區(qū)的基地進(jìn)行建造，此兩艘FSRU均為非自航式駁船。

　　2017年10月，中船集團(tuán)宣布將兩座170,000m3自動(dòng)力型FSRU交付滬東中華造船廠(chǎng)建造，此兩艘FSRU是中國(guó)國(guó)內(nèi)第一次自主建造帶有動(dòng)力的FSRU船舶。滬東中華船廠(chǎng)已經(jīng)具有非常成熟的LNG運(yùn)輸船生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，迄今為中外用戶(hù)成功建造了10余條LNG運(yùn)輸船；其早在2013年就啟動(dòng)了220,000m3FSRU研究課題，并于2015年完成了一條170,000m3FSRU的修理改裝工作，在FSRU設(shè)計(jì)、建造方面具有了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)及一定的經(jīng)驗(yàn)積累。國(guó)有生產(chǎn)廠(chǎng)將逐漸肩負(fù)起FSRU這種高端技術(shù)產(chǎn)品自主建造的重?fù)?dān)。

　　我國(guó)目前僅有一座FSRU項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)，為中海油天津浮式LNG接收站，是FSRU技術(shù)在國(guó)內(nèi)的首次使用。該項(xiàng)目位于南疆港區(qū)東南部區(qū)域，采用Hoegh公司的145,000m3“安海角號(hào)”FSRU，每年有2,200,000tLNG接收及汽化外輸能力。首船LNG船于2013年11月21日靠泊該接收站，并于12月10日正式向天津進(jìn)行供氣。該FSRU設(shè)施用自帶的氣化裝置將LNG氣化，再通過(guò)碼頭上的輸氣臂將氣化后的天然氣輸入管網(wǎng)，經(jīng)過(guò)17.5km的管線(xiàn)輸送到位于臨港的分輸站，再接入天津市的燃?xì)庵鞴芫W(wǎng)。天津浮式LNG的成功建設(shè)，為國(guó)內(nèi)清潔能源事業(yè)發(fā)展探索出了一條新道路。

　　5 FSRU特點(diǎn)及優(yōu)劣勢(shì)分析

　　FSRU具有投資成本低、建造工期短、靈活性強(qiáng)、投產(chǎn)申請(qǐng)手續(xù)少等一系列特點(diǎn)，現(xiàn)就其與傳統(tǒng)LNG接收站的優(yōu)劣勢(shì)做如下對(duì)比分析：

　　5.1FSRU優(yōu)勢(shì)

　　5.1.1整體投資方面

　　一座傳統(tǒng)LNG陸基接收站的整體投入在4億至13億美元之間，而新建一條170,000m3以上的FSRU的整體造價(jià)在2億5至4億美元之間，改裝一條5-10年齡150,000m3的LNG運(yùn)輸船，總投資則更低，不會(huì)超過(guò)1.5至2億美元（以5年齡15萬(wàn)m3LNGC為頂限）。FSRU的整體投資與傳統(tǒng)LNG接收站相比至少降低50%以上。

　　5.1.2建設(shè)工期方面

　　傳統(tǒng)陸基LNG接收站的建設(shè)工期在3至5年之間，而FSRU的建設(shè)工期相對(duì)較短，新建的FSRU從建造開(kāi)始，2至3年內(nèi)即可投入運(yùn)營(yíng)；如果采用LNG運(yùn)輸船改裝模式，工期在12至15個(gè)月左右即可改裝完成，時(shí)間成本大大縮減。

　　5.1.3靈活性方面

　　FSRU具有的可移動(dòng)及可重復(fù)利用性便利是陸基傳統(tǒng)LNG接收站無(wú)法比擬的，利用現(xiàn)有FSRU移動(dòng)再部署的時(shí)間周期非常短暫快捷，例如，AinSokhna項(xiàng)目所需的第二艘FSRU從發(fā)起招標(biāo)到部署到位僅用了5個(gè)月的時(shí)間，這對(duì)于傳統(tǒng)LNG接收站是無(wú)法想象的。

　　5.1.4審批手續(xù)簡(jiǎn)單

　　對(duì)于大型陸基LNG接收站而言，海事開(kāi)崗前需要辦理的各式審批手續(xù)及技術(shù)應(yīng)急方案也較為繁瑣，例如：開(kāi)港許可辦理、港口經(jīng)營(yíng)許可、通航安全檢查、港口設(shè)施保安證書(shū)等。FSRU的使用在一定程度上將接卸LNG的重點(diǎn)工作轉(zhuǎn)移到船舶上，也可適當(dāng)降低對(duì)港口設(shè)施及規(guī)格的要求，使得港口條件較差的口岸也具有接卸LNG的能力，較為容易通過(guò)審批。

　　5.1.5安全性更強(qiáng)、社會(huì)接收度高

　　歷史上出現(xiàn)過(guò)LNG罐體失效引起的特大LNG泄露燃燒事故。

　　1944年，East Ohio Gas公司的LNG因?yàn)闅夤奘В琇NG泄漏燃燒，最后火災(zāi)造成128人死亡。在陸地上建立LNG儲(chǔ)存庫(kù)需要嚴(yán)格的環(huán)境和安全評(píng)估，可能還會(huì)遇到當(dāng)?shù)鼐用竦目棺h，讓當(dāng)?shù)卣媾R拆遷財(cái)政壓力以及政治壓力。FS-RU部署在水域，陸上不涉及LNG存儲(chǔ)設(shè)施，相對(duì)安全性更好，社會(huì)接受度更高。

　　5.2FSRU劣勢(shì)

　　需要看到的是，F(xiàn)SRU在具有低成本、短工期、高靈活性、安全性佳、審批便捷等一系列優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，其由于船體體積限制造成的與傳統(tǒng)LNG陸基接收站罐區(qū)存儲(chǔ)量的巨大差距是不容忽視的。比較低的艙容造成FSRU的LNG存儲(chǔ)及中轉(zhuǎn)能力存在一定缺陷。

　　6 FSRU在我國(guó)的應(yīng)用推廣展望

　　2017全年，我國(guó)天然氣消費(fèi)量2352億m3，同比增長(zhǎng)17%，增量超過(guò)340億m3，刷新中國(guó)天然氣消費(fèi)增量歷史。天然氣在一次能源總消費(fèi)量中占比7%，較去年增加0.6個(gè)百分點(diǎn)。受?chē)?guó)內(nèi)天然氣市場(chǎng)利好因素影響，各行業(yè)用氣量均大幅增長(zhǎng)，其中工業(yè)和發(fā)電用氣量增幅最大，分別達(dá)到20.2%和22.9%的增幅。

　　按照地域，環(huán)渤海地區(qū)天然氣消費(fèi)量增長(zhǎng)最為顯著，增長(zhǎng)21.2%，主要來(lái)自于居民、采暖和工業(yè)煤改氣；長(zhǎng)三角增速19.2%，西北和中西部地區(qū)增速10%和11.4%。

　　與此相對(duì)，2017年，中國(guó)天然氣產(chǎn)量1476億m3，同比增長(zhǎng)9.8%。我國(guó)天然氣對(duì)外依存度已經(jīng)接近40%，LNG進(jìn)口量超過(guò)管道氣。2017年，我國(guó)天然氣總進(jìn)口量926億m3，同比增長(zhǎng)24.4%。管道氣進(jìn)口量427億m3，同比增長(zhǎng)10.9%；LNG進(jìn)口量3593萬(wàn)t，接近世界第二大LNG進(jìn)口國(guó)韓國(guó)，同比增長(zhǎng)39%。

　　在2018年，全國(guó)天然氣消費(fèi)量預(yù)計(jì)為2587億m3，增速10%。國(guó)內(nèi)天然氣產(chǎn)量穩(wěn)定增加，預(yù)計(jì)產(chǎn)量1606億m3，同比增長(zhǎng)8.8%。我國(guó)天然氣進(jìn)口量有望在2018年超過(guò)日本成為全球第一大進(jìn)口國(guó)，預(yù)計(jì)全年總進(jìn)口量1050億m3，同比增長(zhǎng)13.4%，對(duì)外依存度上升至40.6%。其中，管道氣進(jìn)口量預(yù)計(jì)為480億m3，LNG進(jìn)口量預(yù)計(jì)為4104萬(wàn)t，同比增長(zhǎng)14.2%?？梢?jiàn)，海外進(jìn)口LNG將在中國(guó)未來(lái)的天然氣國(guó)內(nèi)保證供應(yīng)中扮演舉足輕重的角色，海外LNG將成為我國(guó)清潔能源的主要來(lái)源之一。

　　目前，中國(guó)正在在建及運(yùn)營(yíng)的LNG接收站共有20座，19座為常規(guī)陸上LNG接收站，僅有一座為FSRU。相對(duì)于傳統(tǒng)LNG接收站，F(xiàn)SRU具有低造價(jià)、短工期、高靈活性、易審批、土地空間占用少等一系列優(yōu)勢(shì)，非常適合我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)、天然氣需求旺盛的沿海經(jīng)濟(jì)省份。對(duì)此，國(guó)內(nèi)三大石油企業(yè)中石油、中石化、中海油以及其他能源公司越來(lái)越多地開(kāi)始關(guān)注FSRU，進(jìn)行相關(guān)經(jīng)濟(jì)性評(píng)估，進(jìn)行可行性研究。

　　7結(jié)論

　　相信隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步轉(zhuǎn)型升級(jí)以及對(duì)清潔能源需求的不斷增長(zhǎng)，F(xiàn)SRU裝置憑借各項(xiàng)自身優(yōu)勢(shì)，必將在國(guó)內(nèi)受到越來(lái)越多用戶(hù)的關(guān)注，進(jìn)入推廣和發(fā)展的黃金期。（文/張少增 中國(guó)國(guó)際石油化工聯(lián)合有限責(zé)任公司）