世界的趨勢
LNG是液化天然氣(Liquefied Natural Gas)的縮寫,是天然氣在超低溫條件下液化形成的,主要成分為甲烷。LNG體積是同質量的天然氣的1/625,LNG作為清潔能源,是傳統能源的有效替代。
世界LNG工業雖然經歷了40年的發展歷程,但正如50年前的石油工業一樣,今天的世界LNG工業仍處於大發展時期。LNG產業鏈是一條貫穿天然氣產業全過程的資金龐大、技術密集的完整鏈系。由陸地或海上油田開採的天然氣在液化企業經過預處理後進行液化,生產的LNG按照貿易協定,通過船運或槽車運送至LNG接收站儲存,再氣化,經由管線送到用戶手中。
LNG運輸是指通過LNG運輸專用船、鐵路和公路等方式,將LNG運送至終端站。目前海上LNG運量占世界LNG運量的80%以上,LNG全球供需態勢受到國際能源市場綜合因素的影響。在環保問題日益得到全球重視的背景下,LNG貿易市場的中長期前景非常樂觀。
台灣的現況
台灣目前現有LNG接收站僅有永安與台中兩地,我們可以根據經濟部能源白皮書確認目前台灣的接收站使用率過高,
接收站使用率為全體設備負載狀況,綜觀日本42%,韓國37%,中國77%,台灣的負載率上看103%,欠缺設備周轉程度,營運壓力極大,且進口來源若中斷或設備異常,可維持天數偏低,為極大的風險。
台灣 | 日本 | 韓國 | 中國 | |
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進口量(萬噸/年) | 1651 | 8352 | 3717 | 3780 |
接收站數量 | 2 | 34 | 6 | 13 |
規營運量(萬噸/年) | 1600 | 19700 | 10100 | 4900 |
利用率(%) | 103 | 42 | 37 | 77 |
台灣永安LNG接收站示意圖,永安港為台灣現行最早運作,內部設備最為年代悠久的港。
日本東京LNG接收站,相較於台灣的特色便是機具與設備皆具有較高的輪換性,使用風險較低
與日本韓國等進口LNG大國相比,我們的使用率逼近100%,明顯不敷使用且相對危險。政府訂定了能源轉型政策,希冀在2025年將能源主體轉換為清潔能源,故預計在2025年前興建LNG接收站至五座,總供應量高達3270萬噸/年,以此為基發展台灣綠色能源的使用。
但LNG使用具備相當大的困難,在LNG產業上所使用的設備大多屬於特規超低溫系列產品,與LNG船同屬三高產業,高技術,高附加價值,高難度,實屬目前各大國皆想要攻克的難題之一。
超低溫類的閥門的特色之一是具有"長頸",用於避免冷能傳遞到上部導致操作失靈 ,示意圖為台肥使用的廠商CVB超低溫蝶閥 ref.CVB
液化天然氣(Liquefied Natural Gas)
將氣田生產的天然氣經淨化處理,去除了一些有價值的成份如氦,和一些高分子碳氫化合物,以及一些對下游產業不利的成分如硫、氮、水等,並經一連串超低溫液化後獲得的常壓下是液體的天然氣。一般液化天然氣處在普通大氣壓下,但通過降溫到約零下163攝氏度來液化。 (ref. wiki)
LNG無色、無味、無毒且無腐蝕性,主要含甲烷(CH4), 具有熱值大、性能高、安全環保及不易爆炸等特點,其體積約為同量氣態天然氣體積的1/600,LNG的重量僅為同體積水的45%左右,熱值為52MMBtu/t(1MMBtu=2.52×10^8cal)
LNG本體雖不易爆炸,但其儲存於儲槽內時,儲槽內若加入不同成分、溫度及密度的液化天然氣,氣體在相互混合的情況下會有吸熱或放熱反應。如果產生蒸發氣,會使儲槽內的壓力急遽上升形成滾騰現象,造成爆炸危險。因此儲槽上應有通氣管線及安全閥裝置,來適當減低儲槽內部壓力。(ref:科學發展 2011年9月,465期|https://ejournal.stpi.narl.org.tw/sd/download?source=10009/10009-07.pdf&vlId=70C31425-9DDC-4FF4-B439-80046F8B87BD&nd=0&ds=0)
針對超低溫系列提供之安全閥
Ref Sarasin https://www.trilliumflow.com/brands/valves/sarasin-rsbd/
LNG船及輸送的安全性絕對是其作為能源最重要的一環,可試想滿載LNG的船隻、管線,因壓力差異引起爆炸,點燃內部的LNG。爆炸當量相當於600倍以上的氣爆,一立方液米的爆炸當量相當1.9頓TNT,一艘LNG船約莫20萬噸的LNG,當量估計50萬噸,相當於33顆廣島原子彈。
LNG船、管線輸送的安全性絕對有其必要,而非”共體時艱” ”品質堪用”可一言蔽之。
下一篇,我們將提到LNG產業的困難點。
撰文 : Shawn Chang