化石能源资源丰富,可再生能源发展面临诸多瓶颈,在未来一段时期内,化石能源依然是支撑世界经济发展的主要动力,天然气作为化石能源中的低碳能源,发挥着越来越重要的作用。近年来,全球地缘政治格局急剧变化,天然气供需关系发生转变,气候变化和环保压力、美国非常规天然气突破、日本核危机影响以及新能源的经济技术性等因素,进一步推高了全球对天然气的重视度和依赖度。天然气储产量逐年增加,天然气需求快速增长,非常规天然气开发利用在全球范围内展开,天然气利用领域进一步扩大,天然气工业在全球范围内得到快速发展。
21世纪以来,我国天然气开发利用取得了长足发展,市场进入快速发展期。加快天然气利用,确立天然气在我国能源系统中的战略地位,对于保障我国能源供应和保障能源安全、保护生态环境、改善能源结构具有重要的现实意义。
一、天然气将成为未来几十年我国发展最快的能源行业
1、近年来我国天然气储产量快速增长
近几年来,我国天然气储量与产量双双快速增长,天然气工业进入快车道。根据国土资源部2014年1月8日最新发布的全国油气资源动态评价成果显示,我国天然气地质资源量62万亿立方米,比2007年的评价结果增加了77%。近年来我国天然气储量都保持了增长高峰,2000-2012年探明地质储量由7600亿增加到1.33万亿立方米,年均增长5.9%。产量呈年均两位数的增长,从2000年的270亿立方米到2012年的1070亿立方米,年均增长12%。2013年天然气依然保持高产,约1170亿立方米,同比增长8.6%。
2、产量增长已跟不上需求的急速攀升,对外依存度不断上升
2013年,我国天然气表观消费量达到1676亿立方米,同比增长13.9%,已成为世界第三大天然气消费国。
从2006年我国天然气开始进口,进口量逐年上升,天然气进口通道不断完善,对外依存度不断提高。2013年,随着中缅管道建成投运,广东珠海、河北唐山和天津浮式LNG项目陆续建成投产,西北、西南、海上三条天然气进口通道初步建成。天然气进口量继续快速增长,全年进口量530亿立方米,同比增长25%,对外依存度突破了30%升至31.6%,比上年同期增加2.8个百分点。
2013年,国家发改委出台了天然气价格改革方案,天然气定价机制市场化改革取得了重大突破。预计2014年,消费量将达1860亿立方米,进口量达到630亿立方米。未来我国天然气需求还将不断上升,基准情景下,2015年需求可能达到2000亿立方米,2020年达3000亿立方米,到2030年将接近5000亿立方米。供需缺口还将进一步扩大(见图1).
3、我国天然气在一次能源中的比例大大低于世界平均水平
近年来,随着能源结构低碳化的发展,我国天然气利用的步伐不断加快,天然气在能源结构中的比例不断上升。2003年我国天然气在一次能源结构中占比还只有2.5%,到2012年已经上升到5.2%。石油占比大大降低,煤炭占比悄然回升,可再生能源比例有较大提高。根据规划,到2015年天然气在我国一次能源中的比例将达到7.5%。
但与世界平均水平相比,我国还有很大差距。在世界一次能源消费结构中,天然气平均占比24%,10多年来都保持了相对稳定。石油与核电呈现不断下降趋势,煤炭由于资源巨大,清洁化利用技术的进步,呈现抬头趋势。
4、与石油和煤炭相比,含碳量更低的天然气有替代石油成为主要能源的趋势
从单位能耗来看,煤、石油、天然气三大主要化石能源中,天然气含氢比例最低,但是天然气燃烧时热能利用效率较高,属高热值能源。从平均单位发热量来看,煤、石油、天然气三大主要化石能源中,相同质量条件下,天然气的热值最高。
从降低碳排放量来看,天然气的利用可有效降低单位能耗碳排放。天然气减排有两个途径,一是替代燃煤,另一个是替代燃油。有数据显示,1立方米天然气替代相应当量的煤炭可减排二氧化碳65.1%、二氧化硫99.6%、氮氧化物88.0%因此,加大天然气合理消费利用,降低石油和煤的用量,可有效改善大气环境。
天然气是清洁、优质、环保、经济、具有竞争力的能源。若考虑到煤炭、石油的开发利用的外部成本,天然气更具竞争力,未来将成为替代石油的重要能源之一。
二、我国天然气利用结构有待改善
随着我国天然气勘探开发进展,海外引进天然气规模不断扩大以及国家能源结构调整的要求,我国目前的天然气利用结构还存在很多不合理性,应做相应调整,基本方向是继续大力发展城市燃气,注重开发高效率、高收益,有利于大幅度降低排放的领域;继续发展天然气作为工业燃料的利用,大力发展天然气热电联产,适度发展天然气化工,保障我国天然气工业的可持续发展。
1、我国与世界天然气利用结构的差异
(1)世界发达国家天然气利用
世界各国天然气消费主要用于城市燃气、工业和发电。天然气消费结构取决于各国的资源可得性、经济结构以及与可替代能源的竞争水平等因素。美国天然气消费结构较均衡且结构稳定,韩国天然气主要用于工业和城市用气,英国以城市用气为主,日本则以发电为主。
目前,世界上有三种典型的天然气消费结构模式,分别是以美国为代表的均衡结构模式,以英国、荷兰为代表的城市燃气为主的模式,以日本、韩国为代表的发电为主的模式。
(2)我国天然气利用结构及其变化
近年来,我国铺建了多条天然气管线,基本覆盖了全国大部分地区,进一步促进了天然气在我国的消费。随着天然气行业的迅速发展,我国天然气利用结构也发生了巨大变化,用气结构不断优化,但与世界目前利用结构相比,我们还有很大不同。2000年以前,我国天然气消费以化工和工业燃料为主,占近80%。到2012年,城市燃气已成为第一大用气领域,占39%,工业和化工用气比例从2000年的41%和37%分别下降到29%和18%,同时发电用比快速上升,从4%升至18%。
2、我国天然气利用呈现出一些新的特点
(1)消费结构不断优化,城市燃气继续成为增长动力
近年,我国天然气消费结构不断优化,形成了以城市燃气为主的利用结构。随着城市燃气管网的进一步完善和大气污染治理要求的提高,我国城市燃气继续保持快速发展。同时,天然气在交通领域的利用快速发展,许多地区加大CNG、LNG加注站建设力度,环保政策助推了天然气发电的用气增长。2013年,受价改影响,天然气发电受到明显抑制,发电用气量增幅出现下降;化工用气比重继续下降,2013年整体用气量增长幅度有限。
(2)天然气消费区域扩展,城镇气化率超过30%
我国天然气用气区域继续扩展,国家统计局数据显示,2012年城市燃气天然气用气人口达到2.1亿人,估计2013年用气人口超过2.4亿人,城镇气化率达到32%。随着中缅管道投产,中卫—贵阳联络线主体完工,西气东输一线、二线与中缅管道对接,实现了川渝天然气区域管网与全国管网相联,贵州、云南和广西结束了没有管道天然气供应的历史,环渤海地区煤改气工程规模扩大,长三角、东南沿海地区以城市燃气和发电为主,西北、中南等非传统消费地区随着基础设施的完善、天然气供应能力提升和煤改气范围的扩大,天然气消费量快速增长。
(3)国内市场供需失衡,需求受到抑制
近年来,我国天然气供应能力继续提高,天然气产量稳步增长,进口量大幅提升。2013年,估计全年产量1170亿立方米,比上年增长8.6%;天然气进口量530亿立方米,同比增加25%。但仍难满足快速上升的天然气需求。从全国范围看,受雾霾天气影响,全国各地加快煤改气进程,部分企业在未落实气源的情况下实施煤改气工程,导致天然气需求量过快过猛增长,供需矛盾突出。
三、我国天然气利用行业现状与未来发展趋势
从目前看,我国天然气利用行业主要包括城市燃气、交通运输、工业用气和天然气发电。未来看,我国城市燃气行业继续扩张,城市天然气消费量快速增长。天然气汽车迅速发展,多个地区在公共交通领域推行“油改气”。经济回暖和相关政策促进工业用气行业产量回升,用气量增加。部分燃气发电项目进度放缓,天然气分布式发电项目有望进入快速发展期。天然气开发利用由传统的居民燃气、天然气化工、工业燃料和天然气发电进一步发展到交通燃料用气。
1、城市燃气行业
随着天然气管道的不断扩张以及供应量的增加,我国城市天然气消费量快速增长。2000-2012年,城市天然气消费量由82亿立方米增至795亿立方米(见表1),年均增长20.8%,远高于同期16.1%的天然气消费增速。2012年,人工煤气和液化石油气用气继续下降至77亿立方米和1115万吨。天然气在城市燃气中的主导燃料地位继续加强。
2、交通运输用气行业
天然气汽车由于具有良好的经济效益和环境效益,近几年实现了快速发展。为提高空气质量、优化天然气利用结构,国家鼓励天然气汽车的发展。预计2013年天然气汽车保有量从2012年的148万辆增长到177万辆。加气站数量由2012年底的2787座增长至2013年三季度的4242座,增长52%。
世界LNG动力船舶产业处于发展初期,2013年,我国LNG船舶产业取得了开拓性进展。2013年10月,交通运输部通过《关于推进水运行业应用LNG的指导意见》,根据《意见》,到2015年和2020年,中国内河运输船舶能源消费中LNG比例分别达到2%和10%以上,LNG动力船舶产业市场空间十分广阔。