管道作為天然氣最為高效的運(yùn)輸途徑，在經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。近年來，伴隨國家管網(wǎng)集團(tuán)的組建，我國天然氣管道建設(shè)進(jìn)程加速。截至2024年末，全國長輸天然氣管道總里程已達(dá)12.9萬公里，較上一年度增加逾5000公里；預(yù)計(jì)2025年將新建2000公里，干線管網(wǎng)總輸氣能力將超過4600億立方米/年。與此同時(shí)，各地省級(jí)及地方管網(wǎng)也在加速布局，通過對(duì)區(qū)域性輸氣網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化銜接，資源輸送效率得到顯著提升。然而，隨著天然氣輸氣管網(wǎng)長度與輸氣量的持續(xù)增長，管網(wǎng)輸差管理顯得尤為重要。

管網(wǎng)輸差指的是在天然氣輸送進(jìn)程中，輸氣管網(wǎng)全部上載氣量與全部下載氣量之間的差值，該差值可能為正，亦可能為負(fù)。過大的管網(wǎng)輸差不僅會(huì)對(duì)上下游企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益造成影響，還會(huì)給管網(wǎng)運(yùn)營企業(yè)的資源調(diào)度和運(yùn)營成本帶來不利效應(yīng)。通常來講，管網(wǎng)輸差為正時(shí)，上載氣量大于下載氣量，如果上游和下游單位以上載點(diǎn)的流量計(jì)作為結(jié)算點(diǎn)，那么下游單位效益會(huì)受到影響；管網(wǎng)輸差為負(fù)時(shí)，則上游單位效益將受到影響。在輸差處理方面，國家發(fā)展改革委在2021年發(fā)布《天然氣管道運(yùn)輸定價(jià)成本監(jiān)審辦法（暫行）》中明確規(guī)定了跨省天然氣管道的輸氣成本中包含了輸氣損耗費(fèi)，因此國家管網(wǎng)公司將管網(wǎng)輸差產(chǎn)生的成本納入管網(wǎng)輸氣運(yùn)行成本，并在核定管輸費(fèi)時(shí)予以考量。然而，對(duì)于省級(jí)輸氣管道或地方管道來說，除政府定價(jià)的管道外，部分管道還會(huì)承接代輸業(yè)務(wù)，代輸費(fèi)用大多通過雙方協(xié)商確定，管網(wǎng)輸差成本大多由委托輸氣的上游銷售企業(yè)、下游城市燃?xì)馄髽I(yè)或直供用戶承擔(dān)，故而當(dāng)輸差氣量較大時(shí)，上下游在輸差處理上往往會(huì)產(chǎn)生爭議，因此，輸差分析及處理工作顯得十分關(guān)鍵。

2024年上半年，重慶能源大數(shù)據(jù)中心受上游銷售企業(yè)委托，針對(duì)華北區(qū)域某地方輸氣管網(wǎng)的輸差問題開展調(diào)研工作。項(xiàng)目組實(shí)地對(duì)該單位天然氣管道輸差問題展開了全面且細(xì)致的排查與深入分析。下文將依托此項(xiàng)目實(shí)例，探究影響輸差的常見因素，并提出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略。

一、調(diào)研區(qū)域基本情況

項(xiàng)目組通過實(shí)地勘查輸氣管網(wǎng)所涉上下載點(diǎn)的管網(wǎng)設(shè)施及計(jì)量系統(tǒng)，查閱管網(wǎng)與接氣場(chǎng)站的運(yùn)行記錄，審核參與貿(mào)易結(jié)算的流量計(jì)系統(tǒng)檢定證書，并剖析管網(wǎng)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)與流量計(jì)運(yùn)行環(huán)境。依據(jù)相關(guān)國家與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)該地區(qū)管網(wǎng)天然氣輸差及其成因展開了全面排查與深度分析。

調(diào)研區(qū)域管網(wǎng)涵蓋的高壓管道（見圖1）總長度約為200千米，在輸差較大時(shí)段的輸氣量接近5億立方米，輸差率約為2.3%。沿線共有4個(gè)氣源上載點(diǎn)、6個(gè)下載點(diǎn)以及14個(gè)計(jì)量交接點(diǎn)。其中，上載點(diǎn)類型包含分輸站、處理廠和零散氣井；下載點(diǎn)類型包括城市燃?xì)夤尽⒁夯烊粴猓↙NG）工廠、工業(yè)用戶以及上載國家管網(wǎng)等；14個(gè)計(jì)量點(diǎn)涉及的流量計(jì)共計(jì)23個(gè)，其中參與貿(mào)易計(jì)量的有18個(gè)，類型包括超聲波流量計(jì)和渦輪流量計(jì)。

圖1 調(diào)研區(qū)域天然氣管網(wǎng)示意圖 

二、產(chǎn)生輸差的主要原因分析

調(diào)研區(qū)域的管網(wǎng)系地方高壓輸氣管網(wǎng)。經(jīng)與運(yùn)營人員交流，并排除管道破損放散這一因素后，確定該片區(qū)輸差產(chǎn)生的主要原因?yàn)橛?jì)量系統(tǒng)誤差。此外，輸差計(jì)算方式粗放以及氣體輸送過程中的損耗亦為可能的影響因素。

（一）計(jì)量系統(tǒng)誤差

計(jì)量系統(tǒng)作為氣量統(tǒng)計(jì)的核心載體，其精度、選型以及維護(hù)狀況直接影響輸差的大小。該管網(wǎng)在計(jì)量環(huán)節(jié)所暴露的問題具有典型性，具體如下：

1. 部分流量計(jì)精度等級(jí)較低。依據(jù)《天然氣計(jì)量系統(tǒng)技術(shù)要求》（GB/T18603 - 2023），高壓管網(wǎng)貿(mào)易計(jì)量應(yīng)選用精度等級(jí)為1.0級(jí)及以上的設(shè)備。經(jīng)項(xiàng)目組實(shí)地調(diào)研并查看對(duì)應(yīng)流量計(jì)最新的檢定證書，發(fā)現(xiàn)該片區(qū)管網(wǎng)中，計(jì)量點(diǎn)Q5、Q6和Q13處有6塊流量計(jì)的精度等級(jí)為1.5級(jí)，相較于使用1.0級(jí)的流量計(jì)，這會(huì)產(chǎn)生相對(duì)更大的誤差。

2. 流量計(jì)量程與實(shí)際負(fù)荷不匹配。流量計(jì)的最佳運(yùn)行區(qū)間為最大量程的30% - 80%，若長期處于小流量（低于量程的30%）或超量程狀態(tài)，計(jì)量誤差將大幅增大。在該管網(wǎng)中，除LNG工廠用戶長期保持穩(wěn)定的大流量外，其余用戶的流量計(jì)普遍存在“大馬拉小車”的情況。例如，計(jì)量點(diǎn)Q11對(duì)應(yīng)的工業(yè)用戶，因其生產(chǎn)具有淡旺季特征，在淡季時(shí)常常處于小流量狀態(tài)；計(jì)量點(diǎn)Q4、Q13對(duì)應(yīng)的均為城燃用戶，在非采暖季時(shí)流量較低。上述用戶在小流量狀態(tài)下，會(huì)導(dǎo)致計(jì)量誤差顯著增大。

3. 計(jì)量參數(shù)更新不及時(shí)。天然氣貿(mào)易計(jì)量需根據(jù)氣質(zhì)組分（如甲烷、二氧化碳含量）實(shí)時(shí)修正壓縮因子，但該管網(wǎng)的氣質(zhì)檢測(cè)周期為三個(gè)月，且部分站點(diǎn)未安裝在線色譜儀，無法動(dòng)態(tài)更新壓縮因子參數(shù)，從而產(chǎn)生計(jì)量誤差。此外，上載點(diǎn)與下載點(diǎn)流量計(jì)示值誤差存在“正負(fù)極化”現(xiàn)象，部分上載點(diǎn)流量計(jì)小流量示值誤差呈正偏差（多計(jì)量），而部分下載點(diǎn)的對(duì)應(yīng)示值誤差呈負(fù)偏差（少計(jì)量）。如此一來，盡管誤差均在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)，但正負(fù)偏差疊加后，輸差量會(huì)大幅增加。

（二）輸差測(cè)算方式粗放

管網(wǎng)輸差測(cè)算應(yīng)考量管存量變化（此變化受壓力、溫度、壓縮因子的影響）。然而，該管網(wǎng)在初期運(yùn)用“輸差率 =（總上載量-總下載量）/總上載量×100%”這一簡易公式，既未針對(duì)不同管徑、壓力的管段開展分段核算，也未考慮因壓力波動(dòng)所引發(fā)的管存量變化。以冬季調(diào)峰期為例，當(dāng)管網(wǎng)壓力由3.8MPa提升至4.6MPa時(shí)，單段長度為10公里、管徑為DN406的管道管存量增加約9000立方米。若忽視這一變化，單日輸差核算將出現(xiàn)顯著偏差，月度累計(jì)偏差則會(huì)更為明顯。

（三）輸送過程損耗

高壓管網(wǎng)的輸送損耗主要來自設(shè)備檢修放散和管道泄漏。由于該管網(wǎng)的氣質(zhì)潔凈度較高，日常排污量極少，并且高壓管道一旦發(fā)生泄漏，可通過壓力監(jiān)測(cè)迅速察覺，因此泄漏損耗可忽略不計(jì)。不過，在每年的定期檢修維護(hù)工作中，依然存在放散損耗。為減少其中不必要的氣損，需規(guī)范作業(yè)流程。

三、針對(duì)輸差問題的處理建議

（一）計(jì)量系統(tǒng)升級(jí)

一是更替與加裝高精度計(jì)量裝置。優(yōu)先將1.5級(jí)流量計(jì)更替為1.0級(jí)超聲波流量計(jì)，針對(duì)小流量用戶選取量程適配的計(jì)量裝置。例如，針對(duì)城市燃?xì)庥脩簦诜遣膳緦⑵涫褂玫拇罅砍塘髁坑?jì)更換為更適配的小量程流量計(jì)，以保障實(shí)際流量穩(wěn)定處于流量計(jì)的最佳測(cè)量區(qū)間。

二是構(gòu)建高頻次的氣質(zhì)檢測(cè)與計(jì)量參數(shù)更新機(jī)制。縮短氣質(zhì)組分檢測(cè)周期，由原先的三個(gè)月檢測(cè)周期調(diào)整為一個(gè)月，并依據(jù)組分報(bào)告及時(shí)同步調(diào)整流量計(jì)或修正儀參數(shù)。最優(yōu)方案是在關(guān)鍵上載點(diǎn)安裝在線色譜儀，實(shí)時(shí)采集甲烷、二氧化碳等組分?jǐn)?shù)據(jù)，自動(dòng)同步更新壓縮因子。

三是對(duì)流量計(jì)示值誤差進(jìn)行必要的調(diào)校維護(hù)。盡管案例中所涉流量計(jì)的檢定報(bào)告顯示示值誤差均處于合理范圍，但超半數(shù)的流量計(jì)存在量程過大的問題，且上載點(diǎn)流量計(jì)小流量示值誤差呈正偏差，下載點(diǎn)流量計(jì)小流量示值誤差呈負(fù)偏差，進(jìn)而導(dǎo)致上下載輸差偏大。在此情形下，上下游可共同協(xié)商，必要時(shí)可委托第三方專業(yè)機(jī)構(gòu)對(duì)部分重要的流量計(jì)重新進(jìn)行調(diào)校維護(hù)與送檢，以確保計(jì)量結(jié)果的公正性。

（二）輸差測(cè)算方式優(yōu)化

    根據(jù)該管網(wǎng)中主要上載點(diǎn)、下載點(diǎn)、增壓站位置，將管網(wǎng)劃分為多個(gè)獨(dú)立管段，每日采集各管段起點(diǎn)、終點(diǎn)壓力與溫度數(shù)據(jù)，結(jié)合氣質(zhì)組分確定壓縮因子，采用“分段計(jì)算管存量+匯總核算輸差”的方式，公式優(yōu)化為：“輸差率=（總上載量-總下載量-管存增加量）/（總上載量-管存增加量）×100%”。

（三）輸差氣量協(xié)商處理

在本案例中，項(xiàng)目組結(jié)合實(shí)際情形，提出如下處理方式：

一是開展上下游協(xié)商處理。針對(duì)超出規(guī)定輸差率的氣量部分，50%的輸差氣量由各上載點(diǎn)按照上載氣量占比進(jìn)行分?jǐn)偅硗?0%由各下載點(diǎn)按照下載氣量占比進(jìn)行分?jǐn)偅⒂谫Q(mào)易合同中明確核算標(biāo)準(zhǔn)與分?jǐn)偭鞒蹋砸?guī)避糾紛產(chǎn)生。

二是進(jìn)行與管輸公司的協(xié)商處理。在貿(mào)易計(jì)量流量計(jì)精度獲得共同認(rèn)可的基礎(chǔ)上，借鑒國家管網(wǎng)與上下游企業(yè)的管輸費(fèi)結(jié)算模式，與區(qū)域管輸公司展開協(xié)商，將合理輸差（經(jīng)協(xié)商確定輸差率范圍）所產(chǎn)生的對(duì)應(yīng)成本納入其管網(wǎng)運(yùn)行成本，在核定管輸費(fèi)時(shí)進(jìn)行統(tǒng)籌考量。例如，依據(jù)歷史數(shù)據(jù)測(cè)算年均合理輸差氣量，按年度對(duì)管輸費(fèi)進(jìn)行微調(diào)，此舉既能減輕單方承擔(dān)成本的壓力，又能保障管輸公司主動(dòng)參與輸差治理的積極性。

從項(xiàng)目實(shí)例可知，天然氣管網(wǎng)輸差雖難以避免，但可通過多種途徑避免出現(xiàn)過大輸差。無論是升級(jí)計(jì)量設(shè)備以減小計(jì)量系統(tǒng)誤差，還是細(xì)化測(cè)算方式以契合管網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，或是借助協(xié)商機(jī)制平衡上中下游成本分?jǐn)偅@些針對(duì)性策略均為輸差治理提供了有效的解決途徑。

隨著我國天然氣管網(wǎng)布局的持續(xù)優(yōu)化，以及智慧管網(wǎng)技術(shù)的逐步普及，未來輸差管控將朝著更精準(zhǔn)、更高效的方向演進(jìn)。解決輸差問題不僅是提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵所在，更是保障國家能源安全、推動(dòng)天然氣行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。唯有上中下游企業(yè)協(xié)同合作，將輸差治理納入常態(tài)化管理，方能持續(xù)降低資源損耗，實(shí)現(xiàn)天然氣管網(wǎng)的高效運(yùn)行，為我國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型提供堅(jiān)實(shí)保障。