【行业观察】LNG产业链分析
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LNG接收站专栏 丨行业观察
LNG产业主要是指液化天然气(LNG)的生产、运营及市场应用等相关经济活动的总和。
它既包括专门针对LNG商业运营及应用相关的经济活动的集合，也包括为实现LNG生产而开展的相关工业经济活动，同时也可以覆盖与生产、运营及应用相关的配套经济活动。
LNG是英语液化天然气（Liquefied Natural Gas）的缩写，主要是相对于PNG（管道天然气）和CNG（压缩天然气）而言。
其主要成分是甲烷，是由天然气经净化处理（脱除重烃、硫化物、CO2、水等）后，在常压下深冷至-162℃，由气态转变成液态而来。
LNG的体积约为同量气态天然气体积的1/600，重量仅为同体积水的45%左右，热值为52MMBtu/t。大大方便储存和运输。（1MMBtu=2.52×10^8cal）。
它和PNG、CNG共同构成了天然气的中游储运市场，它们各自有其优势和缺点：管道天然气是行业的主力军，解决的是大规模运输问题，具有自然垄断性，而LNG和CNG则具有一定的竞争性，可以解决分布式和调峰等问题。
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LNG的主要优点
与其它能源相比，液化天然气具有以下优点：
1、清洁高效。LNG具有燃烧清洁的特性，其燃烧排放的二氧化碳比石油少25%，有利于环境保护，并且有大量的冷能可以利用，每吨LNG的气化过程，相当于释放了830兆至860兆焦耳的冷能，同样的制冷方式需要850千瓦时电能，如果将冷能用于其他项目，每吨LNG可节电500至700千瓦时。
2、便于运输和储存。液化天然气最大的优点是体积只有等量气态天然气的1/610，因此可弥补天然气在运输和储存方面所固有的缺陷，无论是用大型船只跨洋运输还是通过装载储罐的卡车运输都很适合。
3、使用灵活方便，成本低。特别是在冬季用气高峰期，可以将事先储存备用的LNG 用于调峰，或运送到交通不便的边远地区。
4、优化能源结构。LNG有利于优化中国的能源结构，对于有效解决能源供应安全及生态环境保护有着双重作用，对于实现经济和社会的可持续发展起着重要作用。
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LNG的主要用途
当前无论是工业还是民用，都对天然气产生了越来越大的依赖性。LNG的应用实际上就是天然气的应用，但由于其特性及相对于一般天然气的优点，LNG又比天然气有着更广泛的用途。主要用途如下：
1、燃气发电。天然气具有燃烧清洁的特性，已经成为全球新建电厂的主要能源。与煤电相比，LNG发电具有污染少、运行灵活、占地小、消耗低、投资省等优势。
2、城市燃气。LNG作为城市燃气是一种非常理想的清洁燃料，主要用于城市基本负荷和调峰，保证城市安全平稳供气，减小对民用和工业用气的波动性。特别是在中小城镇，可采用LNG气化站作为气源供居民使用，此外还可用于商业、事业单位的生活以及用户的采暖等。
3、工业燃料。LNG作为燃料，在工业中应用可帮助提高产品质量、产量，节约能源， 减轻劳动强度，为企业带来良好的经济、社会和环境效益，主要用于造纸、冶金、陶瓷、玻璃等能源消耗大、距离城市或天然气管道很远的地方行业，并且有利于改善这些行业的产品质量，降低成本。
4、化工原料。LNG也是一种优质的化工原料。以LNG为原料的一次加工产品主要有合成氨、甲醇、碳黑等近20个产品，经二次或三次加工后的重要化工产品则包括甲醛、醋酸、碳酸二甲酯等50个品种以上。
5、汽车燃料。LNG汽车的一氧化碳、氮氧化物与碳氢化合物排放水平都大大低于汽油、柴油发动机汽车，不积碳、不磨损，而且具有续驶里程长，燃烧效率高等特点，运营费用很低，是一种环保型汽车，目前国内外都正在大力发展LNG汽车。
6、蓄冷及冷能利用。超低温的LNG在大气压力下转变为常温气态的过程中，可提供大量的冷能（LNG在常温下约有836焦耳／千克的冷能）。
将这些冷能回收，还可以用于多种低温用途：使空气分离而制造液态氧、液态氮；液化二氧化碳、干冰制造；利用冷能进行发电；制造冷冻食品或使用于冷冻仓库；橡胶、塑料、铁屑等产业废弃物的低温破碎处理；海水淡化；用于冷却LNG船液货舱或用于船舶空调和冷库，对燃气轮机进气进行冷却等。
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LNG产业链定义与构成
LNG产业链定义：
LNG从生产到供给终端用户是一个完整的系统，形成LNG产业链，包括天然气预处理、液化、储存、运输、接收站、再气化装置、终端用户应用等。LNG产业链是一条贯穿天然气产业全过程的资金庞大，技术密集的完整链系。
LNG产业链一般有两种方式（如下图所示）,一种是由陆地或海上油田开采的天然气在液化工厂经过预处理后进行液化，生产的LNG按照贸易合同，通过船运或槽车运输到LNG接收站储存，再气化，经由管网送到用户的整个链条。
由于世界上的天然气应用地和生产地距离一般都很远，所以一定量的天然气都是以液态方式通过LNG运输船运输到其它需求国家，再在进口国家港口的油气接收站终端加温还原成气态后，由该国家的天然气管道送到终端用户,从而形成完整的LNG产业链条。
另一种是天然气源通过调峰型液化站将平时的多余气源通过液化存贮起来,在用气峰时再重新气化输送出去,以缓解气源使用不足。
图1：LNG产业链两种基本传导方式图
LNG产业链构成:
根据所处LNG产业链的环节及基本位置不同，LNG产业链又主要分为三大部分，即产业链的上游、中游及下游。
（1）产业链上游。上游主要包括勘探、开发、净化、分离、液化等几个环节。其中，液化是LNG产业链上游中的关键环节。液化的主要作用是持续不断地把原料气液化成为LNG产品。
（2）产业链中游。中游主要包括LNG的储存和装载、运输，接收站（包括储罐和再气化设施）和供气主干管网的建设等环节。接收站是连接LNG最终市场用户的关键环节。
（3）产业链下游。下游环节即最终市场用户，包括联合循环电站，城市燃气公司，工业炉用户，工业园区和建筑物冷热电多联供的分布式能源站，天然气作为汽车燃料的加气站用户，以及作为化工原料的用户等，以及进一步向下延伸的LNG卫星站、加气站、LNG加注站及冷能利用等与LNG相关的所有经济活动。
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LNG产业链基本环节
LNG产业链基本构成又主要由以下基本环节组成：
图2：LNG产业链基本环节
（1）天然气的开发
天然气生产环节包括对天然气的开采和一定程度的处理，按其性质和要求将天然气管输到液化厂并达到LNG厂原料气规格。
（2）液化
主要作用是持续不断地把原料气液化成为LNG产品，其主要步骤有：
a 预处理：从原料气中脱除气田生产环节没有去掉的杂质，如水、二氧化碳、硫、硫醇等。
b 去除NGL：脱除天然气中的NGL以达到液化需要处理的LNG规格和技术要求。
c 液化：用深冷制冷剂将原料气冷却并冷凝到-162℃，使其成为液态产品。
（3）储存和装载
液化天然气（LNG）液体产品被储存在达到或接近大气压的保温储罐中，最常见的储罐类型有单容储罐、双容储罐、全容储罐。
（4）运输
海上LNG运输需专门的运输船，将液态产品在常压或接近大气压条件下储存在LNG船保温舱内。在运输途中有一部分LNG蒸发，这些蒸发气可作为运输船的燃料。陆上运输目前主要以槽车为主。
（5）接收站
LNG产品通过码头从运输船上卸下、储存，而后再气化后变成普通管道气输送给发电厂或通过当地分销网络作为燃料气输送到最终用户。
（6）输配气管网和用户
LNG产品经气化后进入输配气管网，经过多级输气，到达用户。
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