【专稿】能量计量，对城燃企业带来哪些挑战？

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文：张天光

能量计量和计价是天然气贸易中大多数国家采用的天然气交接及计量收费方式，欧美等发达国家也多采用能量计量计价方式，而我国现在仍在使用天然气体积计量和计价的。目前，国家发展改革委、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，提出门站等天然气批发环节应以热量作为贸易结算依据；暂不具备热值计量条件的，应于《办法》实施之日起24个月内实现热值(能量)计量，讨论多年的天然气能量计量计价有了时间表。

一、天然气的商品价值

一般商品的价值由两部分组成，即品质和数量。现在天然气的质量计量或者体积计量只是进行数量计量，不能体现出天然气的品质，也就体现不出天然气的实际价值。天然气能量计量使天然气计价方式回归一般商品定价方式，也就是以质论价，优质优价；如煤炭就按照煤炭的热值定价的，按照每公斤多少兆焦耳或者千卡论价。天然气能量=天然气热值×天然气流量；从天然气产品商品属性看天然气热值属于天然气的品质指标，天然气流量属于天然气的数量指标。从计量学的角度看，天然气的热值检测属于化学计量（分析）的范畴；天然气的数量计量属于热学、力学、质量、时间计量的范畴。从检测检验分工看，商品的品质质量检验属于质量检验的范畴；商品的数量检测属于计量检测的范畴。天然气如果只是体积计量或者质量计量的话可以认为没有质量检测步骤（只是供需双方默认其达到规定的天然气质量标准）。

二、天然气能量计量的实现

从目前常见的能源（包括含能工质）来看，电能的计量实现是最容易，对于民用户，一块电能表就能搞定；其次是热水和蒸汽（蒸汽的计量相对的比热水复杂一些）；天然气相对比较最复杂。天然气能量计量最关键的是热值（发热量）检测，按照GB/T18603-2014《天然气计量系统技术条件》：

4.3“发热量测量测量天然气在标准参比条件下体积（或质量）发热量，最常用的技术是采用发热量测定仪直接测量或气相色谱仪间接测量”。

6.1.1“天然气发热量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”。

这里说明两个问题，一是现有的技术设备采用天然气发热量测定仪直接测量发热量在可靠性，准确性还是不理想的；二是以气相色谱仪为核心的天然气热值测量系统价格昂贵，技术要求高，只能在规模较大的分输站或者门站采用；对于广大燃气用户，目前还没有一种能够便宜实用的检测天然气能量的仪器，只能是分别检测天然气的热值和数量，然后通过计算得出天然气的能量。

三、天然气能量计量对城燃企业带来的问题

现阶段城市燃气用户既有的计量器具是检测天然气的体积量或者质量量的计量器具，甚至将来很长一段时间都得采用这种计量器具，即使将来出现价格低、一体化且能满足天然气能量计量的天然气能量表，但既有（存量）的大量流量计不可能一下子更换下来（一般燃气表或者流量计从安装使用到报废10年左右）。在这种情况下，其表征天然气品质的热值只能采用赋值的方式，赋值可能成为城市燃气企业对大多数用户天然气能量计量的实现方式。这种赋值的值是在燃气在结算时根据当期或者一段时间的热值乘以数量量得出天然气的能量作为结算的依据。赋值的准确性关系到供需双方的利益，那么，热值赋值的值是谁提供的？是上游企业、城市燃气企业、第三方检测公司或者有关部门的权威发布？数据是否准确、是否具有法定性、权威性？用什么来保证和监管?

城燃企业可能存在着多种气源，除了管道燃气外还可能有LNG、CNG等，这些气源来源地不同，热值也不一样，掺混到管道内的燃气热值也是不同的，如果用其他气源调峰时，每天注入管道内的气量和时段都不一样，这种情况如何赋值？

对于城镇燃气企业，从上游购置的商品天然气是按照能量计量来的多少多少MJ，而面对的大多数用户还是采用体积量的计量器具累积的多少多少m³，这就存在着如何将上游买来的天然气经过测算折成体积量的价格，然后，与用户结算还是按照用户流量计的体积量。另外是通过赋值的方式将用户流量计累积的体积量转换成热量与用户结算。无论哪种方式燃气用户都会感觉到不同时段每一定量的天然气（比如100m³或者1000m³）的价格都不一样，毕竟用户只能看见“量”的部分而看不到“质”的部分，所能感受到也只是“量”的变化；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。

如果上游分输站安装在线式气相色谱仪，基本可以采集天然气热值的实时数据，如果门站接收的气量按照能量结算再折算到体积量的话，将可能一天一个价，城市燃气企业不可能对需要赋值的终端用户气量每天赋一个值，那么，赋值的间隔时间是多少?是一天还是十天半个月，还是一个结算周期?多长周期才能保障数据的准确度或者可接受的误差范围？总之，怎么才能兼顾广大用户的利益和公司的利益，需要很多工作要做。

四、CNG加气机计量带来的启示

CNG加气机的内部安装的是科里奥利力质量流量计，计量的是天然气的质量量，根据公式：天然气的体积=天然气的质量/天然气的密度；如果按照天然气的体积量结算的话就需要人为输入天然气的密度，也就是密度参数的设定。

在实践中天然气密度的赋值就存在很多问题，在加气机输入的密度值如果与天然气的实际密度不一致，或者更新的不及时，由天然气质量量转换天然气的体积量就会偏离实际值，产生计量误差，相关问题的论述不少，这里就不一一列举了。为了消除这个弊端，国家质检总局在2012年发布的JJG996-2012《压缩天然气加气机检定规程》引言中“对于以体积显示的压缩天然气加气机，在本规程实施一年内，须更改为以质量显示的加气机”。

也许天然气能量计量热值的赋值与CNG加气机密度的设定不完全一样，但都是对影响天然气最终价格的重要参数不能实现就地、实时进行检测分析并将其输入到计量设备中进行计算，同样的问题，CNG加气机天计量中发生的问题在实行天然气能量计量时应该有所借鉴。

五、结论

天然气计量系统应该是一个由各种功能仪器设备组成（如流量计、压力变送器、温度变送器、流量计算机、离线或者在线式气相色谱仪等）的封闭的系统，这个系统可能是一个复杂的系统，也可能是包括一台流量计和附属设备的简单系统；这个系统的各个参数在没有授权的是不能改动的，任何时候都必须保证系统的完整性、法定性和不可侵入性。确保计量系统的“准确性、一致性、溯源性、法制性”。

发热量的赋值方式实质上是在原来体积（质量）计量的基础上乘上一个转换系数，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。

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。天然气的计量方式由原来的体积计量或者质量计量改成能量计量属于一场计量革命，计价方式的改变无异也是一次价格的革命，牵一发而动全身，必定涉及到各方面的利益，存在着利益的再分配，需要很长时间的过渡期和磨合期，绝不是一蹴而就的，相信未来这些问题会通过实践探索和技术进步来解决。

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