浮式LNG储存及再气化装置(FSRU)应用展望

　　1 FSRU概念、功能及应用范围

　　FSRU是浮式储存及再气化装置（FloatingStorageandRe-gasificationUnit）的简称，通常也称LNG-FSRU，是集LNG(液化天然气)接收、存储、转运、再气化外输等多种功能于一体的特种装备，配备推进系统，兼具LNG运输船功能。

　　FSRU主要功能为LNG的储存及再气化，将从其他LNG船舶接收的LNG加压气化后，输送到管网中提供给天然气用户。

　　该装置可以作为传统陆基LNG接收站的替代品，也可作为普通LNG船舶使用，目前主要被作为LNG接收及气化装置、LNG运输及气化船、平台式LNG接收终端以及重力基础结构式海上接收装置使用。

　　2 FSRU关键技术及主要生产商

　　相对于传统LNG船舶及陆基接收站，FSRU的关键技术包括：再气化工艺技术、适应船体运动的工艺设备、改建常规LNG运输船设计技术、液货舱晃荡及船体耦合分析技术、平衡液货舱晃荡对结构和总体运动影响的技术、液货输送及储存技术。工艺中的核心点为再气化的热源、热介质、整体工艺流程以及BOG（自然蒸发气）回收工艺。一般来讲，气化装置是以模块撬装的方式布置在FSRU的甲板上。FSRU气化模块工作流程及设备整体构成如图1所示。

　　气化的主要方式为加热LNG蒸发形成高压天然气，使用的主要设备为高压蒸发器和高压液货增压泵。高压蒸发器一般使用管壳式换热器，用海水加热LNG使其蒸发；Moss船型的再气化装置一般会设置一到两台增压泵，增压泵从LNG缓冲罐，然后排入换热器，低温LNG不断吸收海水的热能蒸发，最终形成高压天然气连接管网进行外输。

　　目前国际市场已经投运的FSRU来源分为两种，一种为对原普通LNG运输船舶进行改造而成，另外一种为专门新建的FS-RU。其中，全球现有的27艘FS-RU中，有5艘为改装而来。在改装领域内新加坡厂商占据绝对优势，有4艘在新加坡完成，另1艘在迪拜干船坞内建设完成。

　　目前，专门建造的FSRU占总FSRU总保有量的绝大多数。现有的27艘FS-RU中有22艘为专门建造，韩国三大船厂大宇造船、现代重工和三星重工在全球FSRU制造业中占据统治地位，全球已经专门建造投运的22艘FSRU全部出自前述三大韩国厂商之手。目前，中国船厂刚刚试探性进入这一领域，2017年初，舟山太平洋海工接到一小型FSRU订单，沪东中华在2017年下半年承接了两艘17.4万立方米的大型FSRU订单。

　　3 FSRU发展过程

　　FSRU在市场中的应用和发展经历了三个阶段。最初，FSRU被作为“具有LNG气化能力的运输船舶（SRV）”使用，往返于LNG液化厂及下游接收港口之间，平行服务于不同的市场。需要特定的“砖塔式”连接及系泊系统，且一次装载及储存LNG货量相对较小。

　　第二阶段，一些介于125,000m3至138,000m3的LNG运输船被改造成为FSRU，永久式坐落于LNG卸货地，只能接收其他LNG船舶卸载的LNG进行气化。由于改装船舶的体积较小，这一阶段，FSRU的存储及调峰能力仍然较弱，且运营维护成本高昂。

　　目前是FSRU发展的第三阶段。2014年起，厂家新建的FSRU体积全部在170,000m3以上，存储能力明显上升，可以永久或半永久式地停泊于LNG卸货地。除LNG运输船之外，还可以接收其他来源的LNG进行存储及气化外输；同时，能效明显提高，整体投资、运营成本及生产工期大幅下降。

　　4目前全球及国内FSRU的运营情况

　　4.1全球FSRU建造及使用情况

　　全球FSRU经过十多年的快速发展，至2018年初，有27艘已经交付使用。其中，21艘正在被用作FSRU，4艘现在被用作LNG运输船，2艘闲置待租。此外，全球还有13艘在建，至2020年全部交付完成后全球范围内FSRU将达到40艘的规模，届时全球每年浮式LNG的接收能力将比目前增长约70,000,000t。

　　FSRU市场目前主要有三大运营商：ExcelerateEnergy、GolarLNG和HoeghLNG，三大主要运营商船队规模为21艘（Excelerate8艘、Golar和Hoegh各7艘），约为市场保有量的75%；另一方面，近两年不断有新的以LNG航运企业为主的运营商进入FSRU运营市场，包括BW、MOL、Dynagas等；同时，也有项目业主直接从船厂订购新FSRU的记录，如Gazprom,SwanEnergy等业主，但占比相对较小。

　　至目前，世界上共有16个国家通过浮式再汽化装置进口LNG。在2017年底，浮式LNG接收装置的再汽化能力在全球总体进口液化能力占比达到19%，而在2012年此比重仅为7%。根据目前在建的FSRU工程数量，至2022年，该比重将达到22%。根据计划，在2018、2019年，陆续有7艘新建FSRU下水，采用浮式装置进口LNG的国家将增长到21个。

　　4.2中国FSRU建造及使用情况

　　我国FSRU的建造及使用进程晚于全球步伐，但近年来发展迅猛。中国首艘FSRU装置由惠生海洋工程有限公司制造，第二艘FS-RU由新加坡PaxOcean公司在我国舟山地区的基地进行建造，此两艘FSRU均为非自航式驳船。

　　2017年10月，中船集团宣布将两座170,000m3自动力型FSRU交付沪东中华造船厂建造，此两艘FSRU是中国国内第一次自主建造带有动力的FSRU船舶。沪东中华船厂已经具有非常成熟的LNG运输船生产经验，迄今为中外用户成功建造了10余条LNG运输船；其早在2013年就启动了220,000m3FSRU研究课题，并于2015年完成了一条170,000m3FSRU的修理改装工作，在FSRU设计、建造方面具有了坚实的理论基础及一定的经验积累。国有生产厂将逐渐肩负起FSRU这种高端技术产品自主建造的重担。

　　我国目前仅有一座FSRU项目运营，为中海油天津浮式LNG接收站，是FSRU技术在国内的首次使用。该项目位于南疆港区东南部区域，采用Hoegh公司的145,000m3“安海角号”FSRU，每年有2,200,000tLNG接收及汽化外输能力。首船LNG船于2013年11月21日靠泊该接收站，并于12月10日正式向天津进行供气。该FSRU设施用自带的气化装置将LNG气化，再通过码头上的输气臂将气化后的天然气输入管网，经过17.5km的管线输送到位于临港的分输站，再接入天津市的燃气主管网。天津浮式LNG的成功建设，为国内清洁能源事业发展探索出了一条新道路。

　　5 FSRU特点及优劣势分析

　　FSRU具有投资成本低、建造工期短、灵活性强、投产申请手续少等一系列特点，现就其与传统LNG接收站的优劣势做如下对比分析：

　　5.1FSRU优势

　　5.1.1整体投资方面

　　一座传统LNG陆基接收站的整体投入在4亿至13亿美元之间，而新建一条170,000m3以上的FSRU的整体造价在2亿5至4亿美元之间，改装一条5-10年龄150,000m3的LNG运输船，总投资则更低，不会超过1.5至2亿美元（以5年龄15万m3LNGC为顶限）。FSRU的整体投资与传统LNG接收站相比至少降低50%以上。

　　5.1.2建设工期方面

　　传统陆基LNG接收站的建设工期在3至5年之间，而FSRU的建设工期相对较短，新建的FSRU从建造开始，2至3年内即可投入运营；如果采用LNG运输船改装模式，工期在12至15个月左右即可改装完成，时间成本大大缩减。

　　5.1.3灵活性方面

　　FSRU具有的可移动及可重复利用性便利是陆基传统LNG接收站无法比拟的，利用现有FSRU移动再部署的时间周期非常短暂快捷，例如，AinSokhna项目所需的第二艘FSRU从发起招标到部署到位仅用了5个月的时间，这对于传统LNG接收站是无法想象的。

　　5.1.4审批手续简单

　　对于大型陆基LNG接收站而言，海事开岗前需要办理的各式审批手续及技术应急方案也较为繁琐，例如：开港许可办理、港口经营许可、通航安全检查、港口设施保安证书等。FSRU的使用在一定程度上将接卸LNG的重点工作转移到船舶上，也可适当降低对港口设施及规格的要求，使得港口条件较差的口岸也具有接卸LNG的能力，较为容易通过审批。

　　5.1.5安全性更强、社会接收度高

　　历史上出现过LNG罐体失效引起的特大LNG泄露燃烧事故。

　　1944年，East Ohio Gas公司的LNG因为气罐失效，LNG泄漏燃烧，最后火灾造成128人死亡。在陆地上建立LNG储存库需要严格的环境和安全评估，可能还会遇到当地居民的抗议，让当地政府面临拆迁财政压力以及政治压力。FS-RU部署在水域，陆上不涉及LNG存储设施，相对安全性更好，社会接受度更高。

　　5.2FSRU劣势

　　需要看到的是，FSRU在具有低成本、短工期、高灵活性、安全性佳、审批便捷等一系列优势的同时，其由于船体体积限制造成的与传统LNG陆基接收站罐区存储量的巨大差距是不容忽视的。比较低的舱容造成FSRU的LNG存储及中转能力存在一定缺陷。

　　6 FSRU在我国的应用推广展望

　　2017全年，我国天然气消费量2352亿m3，同比增长17%，增量超过340亿m3，刷新中国天然气消费增量历史。天然气在一次能源总消费量中占比7%，较去年增加0.6个百分点。受国内天然气市场利好因素影响，各行业用气量均大幅增长，其中工业和发电用气量增幅最大，分别达到20.2%和22.9%的增幅。

　　按照地域，环渤海地区天然气消费量增长最为显著，增长21.2%，主要来自于居民、采暖和工业煤改气；长三角增速19.2%，西北和中西部地区增速10%和11.4%。

　　与此相对，2017年，中国天然气产量1476亿m3，同比增长9.8%。我国天然气对外依存度已经接近40%，LNG进口量超过管道气。2017年，我国天然气总进口量926亿m3，同比增长24.4%。管道气进口量427亿m3，同比增长10.9%；LNG进口量3593万t，接近世界第二大LNG进口国韩国，同比增长39%。

　　在2018年，全国天然气消费量预计为2587亿m3，增速10%。国内天然气产量稳定增加，预计产量1606亿m3，同比增长8.8%。我国天然气进口量有望在2018年超过日本成为全球第一大进口国，预计全年总进口量1050亿m3，同比增长13.4%，对外依存度上升至40.6%。其中，管道气进口量预计为480亿m3，LNG进口量预计为4104万t，同比增长14.2%。可见，海外进口LNG将在中国未来的天然气国内保证供应中扮演举足轻重的角色，海外LNG将成为我国清洁能源的主要来源之一。

　　目前，中国正在在建及运营的LNG接收站共有20座，19座为常规陆上LNG接收站，仅有一座为FSRU。相对于传统LNG接收站，FSRU具有低造价、短工期、高灵活性、易审批、土地空间占用少等一系列优势，非常适合我国经济高速增长、天然气需求旺盛的沿海经济省份。对此，国内三大石油企业中石油、中石化、中海油以及其他能源公司越来越多地开始关注FSRU，进行相关经济性评估，进行可行性研究。

　　7结论

　　相信随着我国经济结构进一步转型升级以及对清洁能源需求的不断增长，FSRU装置凭借各项自身优势，必将在国内受到越来越多用户的关注，进入推广和发展的黄金期。（文/张少增 中国国际石油化工联合有限责任公司）