按照这一思路，2003年，原国家发改委能源局加挂了国家石油储备办公室的牌子。
后来，随着机构改革调整到现在的国家能源局的储备办公室，作为石油储备体系的龙头。2007年12月18日，国家石油储备中心正式成立，作为国家发改委的事业单位。后来又调整成为国家能源局的事业单位，作为我国石油储备管理体系中的中间层，行使出资人权利，负责国家石油储备基地建设和管理，承担战略石油储备收储、轮换和动用任务，同时监测国内外石油市场的供求变化。操作层是国家出资，委托国有企业管理的储备基地公司。例如一期的4个基地，岙山基地委托中化公司管理，镇海、黄岛基地委托中石化的镇海石化公司和青岛炼油厂管理，大连基地委托中石油大连炼油厂管理。这样省去了人员额外配置，也加重了企业的日常运营管理和安全责任。
第三，建地上油库还是建地下储备库？
由于美国在墨西哥湾附近的路易斯安那州和得克萨斯州境内集中分布着大量盐穹，靠近石油化工产业带，所以美国的战略石油储备库大多是地下盐穴储油库。这种洞库建设非常容易，将水打入盐穹溶解岩盐，然后将卤水抽出，地下就会产生体积巨大而且封闭性良好的洞穴，建设成本和维护成本都非常低。不具备这种自然条件的国家，只能采取建设地面大型油罐的方式。
另外还有地下水封岩洞库，是指在地下水位以下的岩体中人工挖掘形成一定形状和容积的洞室储存石油，具有占地少，维护成本低，安全可靠等优点。之所以要在地下水位以下，是为了使缝隙中的水压高于洞内的油压，防止石油外泄。我国不少地区具备建设地下水封岩洞库的地质条件。
对于采取何种方式，当时也有争论。有的同志认为，战略石油储备关系国家能源安全，应该模仿美国模式建设地下储备库，最大限度地保障储备安全。但中国东部没有像美国地质条件的地下盐穹，建设洞库只能直接在地下开凿洞穴，担心建设成本将远远超过在地面建设储罐。在成本和安全之间难于平衡。在开展西气东输工程时，为了寻找地下储气库的地方，我们推荐过江苏金坛等有地下岩盐的地方，但溶盐形成盐穴的过程缓慢。为此我们多次开会讨论。
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