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        【天然氣】薦藏:LNG罐箱門到門供應和分銷經濟性分析(附數據)

        專題網友投稿2022-08-13A+A-

        【天然氣】薦藏:LNG罐箱門到門供應和分銷經濟性分析(附數據)

        華氣能源獵頭
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        收錄于合集

        原標題:液化天然氣罐箱門到門供應和液態分銷經濟性分析
        來源:《國際石油經濟》2022年5期  作者:高振 常心潔 趙思思 劉淼兒(作者單位:中海石油氣電集團技術研發中心)
        轉自:能源情報(微號:eipress)

               近年來,液化天然氣(LNG)罐箱業務發展活躍。 在規?;斑\輸方面, 中國在 整船運輸、江海聯運、海陸聯運、小型國際貿易等 方面做出積極嘗試,通過 船舶運輸和陸地配送 將LNG罐箱從資源端送達終端用戶,實現LNG罐箱 門到門供應。 為促進LNG罐箱整船運輸業務有序安全發展,2020年7月,結合LNG罐箱水路運輸試點工作實踐, 交通運輸部印發了《整船載運液化天然氣可移動罐柜安全運輸要求(試行)》, 至此LNG罐箱整船運輸有規可依。
               LNG罐箱整船運輸 為核心的 門到門供應模式和LNG罐箱液態分銷供應模式 是目前LNG罐箱業務的主要發展形式。 LNG罐箱整船運輸 是實現LNG罐箱規?;\輸、進行小型批量化國際LNG貿易的有效形式,是 傳統“散裝船+接收站”供應模式 的有效補充,進一步豐富了LNG資源國際采購的方式。
                在傳統槽車運力緊張時或者對于不適合槽車運輸與分卸的終端用戶而言,選擇通過LNG罐箱供應豐富了LNG終端資源供應方式,形成了LNG槽車液態分銷的重要補充。
                本文基于比較口徑一致的全過程成本對比理論,對海外LNG資源直達終端和LNG液態分銷兩種供應方式進行經濟性分析,以期為LNG罐箱產業發展提供有價值的經濟信息和參考。 在投資成本計算中考慮資金時間價值,按照一定的折現率將投資折算為固定的年金成本,從而實現期初投資的有效回收。
        1 、 LNG罐箱與LNG運輸船水路運輸成本對比
                本節以 常規LNG散裝水路運輸模式與LNG罐箱整船運輸模式 進行成本對比,LNG散裝運輸按照船型大小選取 3萬立方米和17.4萬立方米船 型作為分析樣本。
                LNG運輸船舶水路運輸成本由船舶投資成本、船舶運營成本、港口使用費3部分組成,船舶運營成本、港口使用費組成經營成本。 假設船舶在年運營時間內進行不間斷的、往返周期性的運輸,按照100%的工作負荷開展運輸。 為統一計算,設定基礎參數如下。
        • 匯率:1美元=6.5人民幣元;
        • 1噸LNG熱值:52百萬英熱單位;
        • 船舶運營期(或船舶壽命):30年;
        • 船舶年運營時間:300日;
        • 船舶充裝率:97%;
        • 投資年金成本折現率:10%;
        • LNG罐箱選型:40英尺箱,載液量在17噸左右。
        1.1  大型LNG散裝運輸船海運成本
                本文選取17.4萬立方米大型LNG散裝運輸船作為目標船,以澳大利亞柯蒂斯LNG液化廠至天津LNG接收站作為運營路線。通過查詢航線可知,澳大利亞格拉德斯通(Gladstone)港至天津港單程海運距離為4568海里。
                1)投資及運力。 該型船海上服務航速為19節,根據前述海運距離,可計算出海上單程航期為10日。假定該型船在格拉德斯通港從進港至離港的停留時間為2日,天津港從進港至離港的停留時間與之相同,則該型船完成一次往返航行(包括兩端港口停留)的時間為24日。年航次12.5次。
                已知該型船初始投資成本約為18500萬美元,按30年運營期、10%的折現率計算,船舶投資折算成年金成本為1.275億元人民幣,航次投資年金成本為1020.5萬元。在97%充裝率下再扣除LNG燃料消耗量,則每航次可有效載運7.481萬噸LNG。
                2)船舶運營成本。 已知該型船每年除直接燃料費外的運營成本為680萬美元,包括保險、維修、船員工資和備品備件等。航次燃油外成本為353.6萬元人民幣。
                該型船航行期間每日以LNG作為燃料,每日LNG消耗量為95噸,燃油動力消耗量為1.45噸。假定LNG燃料價格為7美元/百萬英熱單位(約2366元/噸),燃油價格為7000元/噸,則根據前述該型船航次周期,可計算得出該型船每航次直接燃料費用為562.4萬元。
                3)港口使用費。 已知該型船在兩端港口每個港口一進一出的港口使用費為70萬元,1個航次內港口使用費合計為140萬元。
                4)成本分析結果。 經測算,航次運營總成本為1056.0萬元,折合運輸單位LNG運營成本(Opex)為141.2元/噸;航次內投資年金成本為1020.5萬元,折合運輸單位LNG投資年金成本(Capex)為136.4元/噸。
                因此,航次總成本為277.6元/噸,折合32.8元/噸千千米。17.4萬立方米散裝船的航次成本構成見圖1。

        1.2  小型LNG散裝運輸船海運成本
                小型LNG散裝運輸船選取3萬立方米LNG散裝船作為目標船方案。以海南LNG接收站至天津LNG接收站航線為例研究。 通過查詢航線可知,洋浦港至天津港單程海運距離為1772海里。
                1)投資及運力。 該型船海上服務航速為16.5節,根據前述海運距離,可計算得出海上單程航期為4.5日。假定該型船在洋浦港從進港至離港的停留時間為1日,天津LNG接收站從進港至離港的停留時間與之相同,則該型船完成一次往返航行(包括兩端港口停留)的時間為11日。年航次為27.3次。
                按目前市場行情,3萬立方米LNG散貨船的初始投資成本約為6950萬美元, 按30年運營期、10%的折現率計算,船舶投資折算成年金成本為4792.1萬元/年,航次投資年金成本為175.7萬元。該型船艙容為3萬立方米,按照97%充裝率進行裝載,再扣除LNG燃料消耗量,則每航次可有效載運1.29萬噸LNG。
                2)船舶運營成本。 已知該型船除直接燃料費外的運營成本為9500美元/日,包括保險、維修、船員工資和備品備件等。經計算,航次燃料外運營成本為67.9萬元。
                該型船航行期間以LNG作為燃料,每日LNG消耗量為36噸,燃油動力消耗量為0.55噸。假定LNG燃料價格和燃油價格與前述保持一致,可計算得出該型船每日直接燃料費用為8.88萬元,航次燃料成本為97.7萬元。
                3)港口使用費。 已知該型船在兩端港口一進一出的港口使用費為35萬元/次,可計算得出每個航次港口使用費用為70萬元。
                4)成本分析結果。 經測算,航次運營總成本為235.6萬元,折合運輸單位LNG運營成本(Opex)為182.6元/噸;單位航次年金成本為175.7萬元,折合運輸單位LNG投資年金成本(Capex)為136.2元/噸。
                因此,航次總成本為318.9元/噸,折合單位LNG運輸總成本為97.2元/噸千千米。3萬立方米散裝船航次成本構成見圖2。

        1.3  LNG罐箱專船水路運輸成本
                與小型散裝船一致,以洋浦港至天津港航線為例進行研究。 由于國內外尚無LNG罐箱專用船的實船應用案例, 本節中該船型參考并選定中國380 FEU(FEU,即forty-foot equivalent unit,指40英尺標準集裝箱)LNG罐箱專用船設計方案 。該船型主甲板上設計 載運3層LNG罐箱 ,最大裝載量為380個40英尺LNG罐箱。
                1)投資及運力。 該型船海上服務航速為14.5節,根據前述海運距離,可計算得出海上單程航期為5.1日。已知起始港碼頭每小時可以裝載25個集裝箱,該型船每航次共裝載380個LNG罐箱,則完成全部罐箱裝載共需15.2個小時??紤]到船舶進/出港、港口補給以及罐箱在船上的系固/解綁等作業時間,假定船舶在起始港從進港至離港的停留時間為2日(實際按1.9日計算),目的港停留時間與起始港相同,則該型船完成一次往返航行(包括兩端港口停留)的時間約為14.0日。年航次為21.4次。
                根據調研,單艘380FEU LNG罐箱專用船的初始投資成本約為2億元,按30年運營期、10%的折現率計算,船舶投資折算成年金成本為2121.6萬元,航次投資年金成本為99.0萬元。該型船每航次載運380個LNG罐箱,則每航次可有效載運0.646萬噸LNG。
                2)船舶運營成本。 該型船航行期間每日燃油消耗量為29.87噸,在港靠泊裝卸期間每日燃油消耗量為1.32噸。根據船舶單程航期和靠港停留時間,可計算出該型船每航次的燃油動力消耗量為309.7噸。燃油價格與前述一致,則每航次直接燃料費用為216.8萬元,年燃料成本為4645萬元。
                該型船船員共20人,假定每人每年平均工資為25萬元,則每年船員工資總費用為500萬元。假定該型船每年運行維護費用為150萬元,船公司每年日常運行和管理費用為150萬元。由此計算,該型船舶燃料外航次運營成本為37.3萬元。
                3)港口使用費。 航次港口使用費與小型LNG散裝船一致,為70萬元。
                4 )成本分析結果。 經測算,航次運營總成本為324.1萬元。折合運輸單位LNG運營成本(Opex)為501.7元/噸;航次內投資年金成本為99.0萬元,單位投資年金成本(Capex)折合153.3元/噸。航次總成本為655.0元/噸,折合單位LNG運輸總成本為199.6元/噸千千米。380個40英尺箱載箱量的LNG罐箱專船的航次成本構成見圖3。

        1.4  小結
                本次測算受限于掌握的基礎數據,并以載運40英尺箱的380FEU船型作為分析樣本?;谀繕藰颖敬秃突A數據 ,綜上分析,LNG水路運輸環節的經濟性依次為:LNG大型散裝運輸船>LNG小型散裝運輸船>LNG罐箱整船運輸。 當前LNG罐箱專用船的單位運輸成本遠大于小型散裝船,原因主要在于LNG罐箱專用船的運營成本(199.6元/噸千千米)遠大于小型散裝船(97.2元/噸千千米),其中主要差距在于單位燃料成本(兩者分別是102.3元/噸千千米、23.1元/噸千千米)。
                目前市場上已經具備45英尺LNG罐箱的流水生產線,容納700個45英尺罐箱的罐箱甲板船已經交付并完成試航 ,航速16節,單位罐箱容積更大,較分析樣本當前船型載運能力提升100%,且航速優于分析樣本船型。
                按照載運能力提升50%,粗略估計,此時LNG罐箱船舶運輸總成本由199.6元/噸千千米降低為133.1元/噸千千米。按照載運能力提升100%,粗略估計,此時LNG罐箱船舶運輸總成本進一步降低為99.8元/噸千千米。 當LNG罐箱整船運輸載運能力提升100%時,對比分析上述3種方式的單位成本,結果見圖4。

                分析圖4,在LNG罐箱整船運輸載運能力提升后,粗略估計,LNG罐箱整船運輸成本可與LNG小型運輸船相當, 此時,LNG水路運輸環節的經濟性依次為:LNG大型散裝運輸船>LNG小型散裝運輸船≥LNG罐箱整船運輸。 LNG罐箱整船運輸的經濟性可與LNG小型散裝運輸船相當。建議在船舶設計階段優化LNG罐箱運輸船舶的設計選型,優化船舶能耗設計,增加載運能力,降低單位運營成本。
        2、LNG罐箱門到門供應方式與傳統LNG供應方式對比
                以LNG罐箱船舶運輸為核心可以實現LNG資源海外直采,LNG罐箱一罐直達終端用戶,實現LNG罐箱門到門資源供應。 在LNG水路運輸成本分析基礎上,進一步對LNG罐箱門到門供應與傳統“散裝運輸+接收站”方式的經濟性進行對比分析,進而確定LNG罐箱門到門供應的運輸環節經濟競爭力。 考慮到不同運輸方式對比口徑的一致性,均未考慮港口使用費、前端液化廠加工費和裝船費用或罐箱充裝費用。
                以近海運輸路線為研究案例。運輸路線為: 馬來西亞民都魯港-海運-江蘇濱海LNG接收站-100千米公路運輸-終端,海運運距在3500千米左右。傳統“散裝船+接收站”供應方式全過程成本見表1。

                以LNG罐箱門到門供應的運營方式作為分析樣本, 假設門到門供應各環節無縫銜接,也就是形成LNG罐箱門到門供應的循環運營商務模式,建立LNG罐箱閉環運營的生態系統。這種情況下,LNG罐箱門到門供應方式的全過程成本見表2。

                在表1中,接收站中轉成本和海運成本在傳統“散裝船+接收站”供應方式中占比最大;在表2中,海運環節成本在LNG罐箱門到門供應總成本中占比最大,其次是承載LNG的罐箱租賃成本,這兩項成本均與LNG罐箱船舶的設計選型、投資及運營直接相關。對比表1和表2,伴隨LNG罐箱容積增加和船舶載運能力增加,LNG罐箱門到門供應總成本有望與小型散裝船供應模式相當。
        3、LNG罐箱與LNG槽車液態分銷成本對比
                下文對比分析常規LNG槽車液態分銷模式與LNG罐箱液態分銷模式的成本。
        3.1 公路運輸成本基礎數據
                LNG罐箱和LNG槽車液態分銷公路運輸成本均包括設備投資成本和運營成本,運營成本包括可變成本和固定成本。 其中可變成本包括修理費及保養費、燃料費、路橋費等;固定成本包括人工薪酬、輪胎成本、管理費用、保險費用、檢查費用等。
                1)投資及運力。 LNG罐箱公路運輸設備包括牽引車、平板車和罐箱,一輛40英尺LNG罐箱公路運輸車的總投資在100萬元左右,運力在17噸左右;LNG槽車公路運輸設備包括牽引車和槽罐車,總投資在95萬元左右,運力在20噸左右。
                2)公路運輸運營成本。 LNG罐箱與LNG槽車公路運輸可變成本基本一致,修理費及保養費、燃料費、路橋費依次為32元/百千米、145元/百千米和110元/百千米。在固定成本中,人員工資基本一致,需配定員2人,年均薪酬按照18萬元/人年;輪胎使用成本基本一致,每年按更換22個/車計算,輪胎價格為1970元/個;管理費用基本一致,均為2.1萬元/年;LNG罐箱和LNG槽車的檢查費用分別為2.1萬元/車和2.6萬元/車;保險費用分別為3.4萬元/車和3.3萬元/車。
        3.2 公路運輸成本分析
        3.2.1 常規運營模式成本對比設定條件如下。
        • 使用壽命:牽引車10年,平板車15年,罐箱20年;

        • 單程運輸距離:300千米;

        • 年承運日數:300日;

        • 承運噸數:罐箱17噸/車,槽車20噸/車;

        • 運輸速度:60千米/小時;

        • 運營效率:包括排隊、充裝、卸貨的時間合計9

        • 小時,初始設定為二者一致;

        • 運輸頻次:一日一次。

        最后根據年度運營總成本、年度運力計算得到單位成本(見表3)。

                在運距300千米、運速60千米/小時的常規運營模式下,假設LNG罐箱與槽車運營效率一致,LNG罐箱主要受制于裝載量低于槽車的不利條件,LNG罐箱公路運輸成本略高于槽車運輸成本,LNG罐箱公路運輸成本比槽車高15.4%。
        3.2.2優化運營模式成本對比
                通過提前計劃,LNG罐箱實現預先充裝、免除排隊、直接卸貨、不用卸液等操作,那么基本可實現一日兩趟,運輸效率可提升50%~100%左右。LNG罐箱液態分銷的全鏈條包括供應端、運輸端和用戶端,按照誰占用或使用誰承擔的原則,兩端占用或使用成本分別由供應端和用戶端承擔,此處不計入運輸環節成本。本文按照運輸效率提升50%進行計算,結果見表4。

                通過優化運營提升LNG罐箱液態分銷業務的運營效率,此時LNG罐箱公路運輸成本低于槽車運輸成本, LNG罐箱公路運輸成本是槽車運輸成本的89%, LNG罐箱優化運營模式與罐箱常規運營模式相比,成本降低22.8%。
        4、結論
                1)LNG水路運輸環節的經濟性依次為:LNG大型散裝運輸船>LNG小型散裝運輸船≥LNG罐箱整船運輸。 目前市場上45英尺的LNG罐箱和載運量更大的罐箱甲板船開始出現,LNG罐箱整船運輸的經濟性大幅提升,可與小型散裝船運輸經濟性相當。
                2)與傳統“散裝船+接收站”供應模式對比, 但伴隨LNG罐箱容積增加和船舶載運能力增加,LNG罐箱門到門供應總成本有望與小型散裝船模式相當。海運環節成本及罐箱租賃成本對LNG罐箱門到門供應總成本影響最大,這兩項成本均受制于LNG罐箱船舶的設計及運營,因此,需要在設計研發階段即對LNG罐箱專用船舶的設計選型、投資、能耗設計等給予重點關注。
                3)LNG罐箱液態分銷的經濟性主要受制于裝載量和運營效率, LNG罐箱液態分銷具備高效運營的基礎,可借助物聯網等先進技術、與LNG接收站裝車協同管理等措施,在高效運營模式下與LNG槽車相比具備經濟競爭力。因此,應大力進行LNG罐箱液態分銷系統建設及配套儲氣調峰堆場建設運營,在運輸實踐中不斷改進和提高運營效率,促進LNG罐箱液態分銷實現商業化和常態化,智慧物流和優化投資是其發展方向。
                4)基礎設施制約小、靈活便利和貿易獲利等因素成為業內企業發展LNG罐箱業務的驅動力。 未來中國LNG罐箱業務需求將受到油氣行業形勢、LNG接收站擴能、接收站開放水平、LNG包裝化發展水平等多重因素影響,建議積極推進LNG罐箱業務生態系統建設,豐富中國天然氣產供儲銷體系,助力中國天然氣產供儲銷體系建設。

        來源: 《國 際石油經濟》2022年5期
        編輯:華氣能源獵頭(微號:energyhunt)
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