化石能源資源豐富,可再生能源發(fā)展面臨諸多瓶頸,在未來一段時期內(nèi),化石能源依然是支撐世界經(jīng)濟發(fā)展的主要動力,天然氣作為化石能源中的低碳能源,發(fā)揮著越來越重要的作用。近年來,全球地緣政治格局急劇變化,天然氣供需關(guān)系發(fā)生轉(zhuǎn)變,氣候變化和環(huán)保壓力、美國非常規(guī)天然氣突破、日本核危機影響以及新能源的經(jīng)濟技術(shù)性等因素,進一步推高了全球?qū)μ烊粴獾闹匾暥群鸵蕾嚩?。天然氣儲產(chǎn)量逐年增加,天然氣需求快速增長,非常規(guī)天然氣開發(fā)利用在全球范圍內(nèi)展開,天然氣利用領(lǐng)域進一步擴大,天然氣工業(yè)在全球范圍內(nèi)得到快速發(fā)展。
21世紀以來,我國天然氣開發(fā)利用取得了長足發(fā)展,市場進入快速發(fā)展期。加快天然氣利用,確立天然氣在我國能源系統(tǒng)中的戰(zhàn)略地位,對于保障我國能源供應(yīng)和保障能源安全、保護生態(tài)環(huán)境、改善能源結(jié)構(gòu)具有重要的現(xiàn)實意義。
一、天然氣將成為未來幾十年我國發(fā)展最快的能源行業(yè)
1、近年來我國天然氣儲產(chǎn)量快速增長
近幾年來,我國天然氣儲量與產(chǎn)量雙雙快速增長,天然氣工業(yè)進入快車道。根據(jù)國土資源部2014年1月8日最新發(fā)布的全國油氣資源動態(tài)評價成果顯示,我國天然氣地質(zhì)資源量62萬億立方米,比2007年的評價結(jié)果增加了77%。近年來我國天然氣儲量都保持了增長高峰,2000-2012年探明地質(zhì)儲量由7600億增加到1.33萬億立方米,年均增長5.9%。產(chǎn)量呈年均兩位數(shù)的增長,從2000年的270億立方米到2012年的1070億立方米,年均增長12%。2013年天然氣依然保持高產(chǎn),約1170億立方米,同比增長8.6%。
2、產(chǎn)量增長已跟不上需求的急速攀升,對外依存度不斷上升
2013年,我國天然氣表觀消費量達到1676億立方米,同比增長13.9%,已成為世界第三大天然氣消費國。
從2006年我國天然氣開始進口,進口量逐年上升,天然氣進口通道不斷完善,對外依存度不斷提高。2013年,隨著中緬管道建成投運,廣東珠海、河北唐山和天津浮式LNG項目陸續(xù)建成投產(chǎn),西北、西南、海上三條天然氣進口通道初步建成。天然氣進口量繼續(xù)快速增長,全年進口量530億立方米,同比增長25%,對外依存度突破了30%升至31.6%,比上年同期增加2.8個百分點。
2013年,國家發(fā)改委出臺了天然氣價格改革方案,天然氣定價機制市場化改革取得了重大突破。預(yù)計2014年,消費量將達1860億立方米,進口量達到630億立方米。未來我國天然氣需求還將不斷上升,基準情景下,2015年需求可能達到2000億立方米,2020年達3000億立方米,到2030年將接近5000億立方米。供需缺口還將進一步擴大(見圖1).
3、我國天然氣在一次能源中的比例大大低于世界平均水平
近年來,隨著能源結(jié)構(gòu)低碳化的發(fā)展,我國天然氣利用的步伐不斷加快,天然氣在能源結(jié)構(gòu)中的比例不斷上升。2003年我國天然氣在一次能源結(jié)構(gòu)中占比還只有2.5%,到2012年已經(jīng)上升到5.2%。石油占比大大降低,煤炭占比悄然回升,可再生能源比例有較大提高。根據(jù)規(guī)劃,到2015年天然氣在我國一次能源中的比例將達到7.5%。
但與世界平均水平相比,我國還有很大差距。在世界一次能源消費結(jié)構(gòu)中,天然氣平均占比24%,10多年來都保持了相對穩(wěn)定。石油與核電呈現(xiàn)不斷下降趨勢,煤炭由于資源巨大,清潔化利用技術(shù)的進步,呈現(xiàn)抬頭趨勢。
4、與石油和煤炭相比,含碳量更低的天然氣有替代石油成為主要能源的趨勢
從單位能耗來看,煤、石油、天然氣三大主要化石能源中,天然氣含氫比例最低,但是天然氣燃燒時熱能利用效率較高,屬高熱值能源。從平均單位發(fā)熱量來看,煤、石油、天然氣三大主要化石能源中,相同質(zhì)量條件下,天然氣的熱值最高。
從降低碳排放量來看,天然氣的利用可有效降低單位能耗碳排放。天然氣減排有兩個途徑,一是替代燃煤,另一個是替代燃油。有數(shù)據(jù)顯示,1立方米天然氣替代相應(yīng)當量的煤炭可減排二氧化碳65.1%、二氧化硫99.6%、氮氧化物88.0%因此,加大天然氣合理消費利用,降低石油和煤的用量,可有效改善大氣環(huán)境。
天然氣是清潔、優(yōu)質(zhì)、環(huán)保、經(jīng)濟、具有競爭力的能源。若考慮到煤炭、石油的開發(fā)利用的外部成本,天然氣更具競爭力,未來將成為替代石油的重要能源之一。
二、我國天然氣利用結(jié)構(gòu)有待改善
隨著我國天然氣勘探開發(fā)進展,海外引進天然氣規(guī)模不斷擴大以及國家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的要求,我國目前的天然氣利用結(jié)構(gòu)還存在很多不合理性,應(yīng)做相應(yīng)調(diào)整,基本方向是繼續(xù)大力發(fā)展城市燃氣,注重開發(fā)高效率、高收益,有利于大幅度降低排放的領(lǐng)域;繼續(xù)發(fā)展天然氣作為工業(yè)燃料的利用,大力發(fā)展天然氣熱電聯(lián)產(chǎn),適度發(fā)展天然氣化工,保障我國天然氣工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
1、我國與世界天然氣利用結(jié)構(gòu)的差異
(1)世界發(fā)達國家天然氣利用
世界各國天然氣消費主要用于城市燃氣、工業(yè)和發(fā)電。天然氣消費結(jié)構(gòu)取決于各國的資源可得性、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)以及與可替代能源的競爭水平等因素。美國天然氣消費結(jié)構(gòu)較均衡且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,韓國天然氣主要用于工業(yè)和城市用氣,英國以城市用氣為主,日本則以發(fā)電為主。
目前,世界上有三種典型的天然氣消費結(jié)構(gòu)模式,分別是以美國為代表的均衡結(jié)構(gòu)模式,以英國、荷蘭為代表的城市燃氣為主的模式,以日本、韓國為代表的發(fā)電為主的模式。
(2)我國天然氣利用結(jié)構(gòu)及其變化
近年來,我國鋪建了多條天然氣管線,基本覆蓋了全國大部分地區(qū),進一步促進了天然氣在我國的消費。隨著天然氣行業(yè)的迅速發(fā)展,我國天然氣利用結(jié)構(gòu)也發(fā)生了巨大變化,用氣結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化,但與世界目前利用結(jié)構(gòu)相比,我們還有很大不同。2000年以前,我國天然氣消費以化工和工業(yè)燃料為主,占近80%。到2012年,城市燃氣已成為第一大用氣領(lǐng)域,占39%,工業(yè)和化工用氣比例從2000年的41%和37%分別下降到29%和18%,同時發(fā)電用比快速上升,從4%升至18%。
2、我國天然氣利用呈現(xiàn)出一些新的特點
(1)消費結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化,城市燃氣繼續(xù)成為增長動力
近年,我國天然氣消費結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化,形成了以城市燃氣為主的利用結(jié)構(gòu)。隨著城市燃氣管網(wǎng)的進一步完善和大氣污染治理要求的提高,我國城市燃氣繼續(xù)保持快速發(fā)展。同時,天然氣在交通領(lǐng)域的利用快速發(fā)展,許多地區(qū)加大CNG、LNG加注站建設(shè)力度,環(huán)保政策助推了天然氣發(fā)電的用氣增長。2013年,受價改影響,天然氣發(fā)電受到明顯抑制,發(fā)電用氣量增幅出現(xiàn)下降;化工用氣比重繼續(xù)下降,2013年整體用氣量增長幅度有限。
(2)天然氣消費區(qū)域擴展,城鎮(zhèn)氣化率超過30%
我國天然氣用氣區(qū)域繼續(xù)擴展,國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示,2012年城市燃氣天然氣用氣人口達到2.1億人,估計2013年用氣人口超過2.4億人,城鎮(zhèn)氣化率達到32%。隨著中緬管道投產(chǎn),中衛(wèi)—貴陽聯(lián)絡(luò)線主體完工,西氣東輸一線、二線與中緬管道對接,實現(xiàn)了川渝天然氣區(qū)域管網(wǎng)與全國管網(wǎng)相聯(lián),貴州、云南和廣西結(jié)束了沒有管道天然氣供應(yīng)的歷史,環(huán)渤海地區(qū)煤改氣工程規(guī)模擴大,長三角、東南沿海地區(qū)以城市燃氣和發(fā)電為主,西北、中南等非傳統(tǒng)消費地區(qū)隨著基礎(chǔ)設(shè)施的完善、天然氣供應(yīng)能力提升和煤改氣范圍的擴大,天然氣消費量快速增長。
(3)國內(nèi)市場供需失衡,需求受到抑制
近年來,我國天然氣供應(yīng)能力繼續(xù)提高,天然氣產(chǎn)量穩(wěn)步增長,進口量大幅提升。2013年,估計全年產(chǎn)量1170億立方米,比上年增長8.6%;天然氣進口量530億立方米,同比增加25%。但仍難滿足快速上升的天然氣需求。從全國范圍看,受霧霾天氣影響,全國各地加快煤改氣進程,部分企業(yè)在未落實氣源的情況下實施煤改氣工程,導(dǎo)致天然氣需求量過快過猛增長,供需矛盾突出。
三、我國天然氣利用行業(yè)現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢
從目前看,我國天然氣利用行業(yè)主要包括城市燃氣、交通運輸、工業(yè)用氣和天然氣發(fā)電。未來看,我國城市燃氣行業(yè)繼續(xù)擴張,城市天然氣消費量快速增長。天然氣汽車迅速發(fā)展,多個地區(qū)在公共交通領(lǐng)域推行“油改氣”。經(jīng)濟回暖和相關(guān)政策促進工業(yè)用氣行業(yè)產(chǎn)量回升,用氣量增加。部分燃氣發(fā)電項目進度放緩,天然氣分布式發(fā)電項目有望進入快速發(fā)展期。天然氣開發(fā)利用由傳統(tǒng)的居民燃氣、天然氣化工、工業(yè)燃料和天然氣發(fā)電進一步發(fā)展到交通燃料用氣。
1、城市燃氣行業(yè)
隨著天然氣管道的不斷擴張以及供應(yīng)量的增加,我國城市天然氣消費量快速增長。2000-2012年,城市天然氣消費量由82億立方米增至795億立方米(見表1),年均增長20.8%,遠高于同期16.1%的天然氣消費增速。2012年,人工煤氣和液化石油氣用氣繼續(xù)下降至77億立方米和1115萬噸。天然氣在城市燃氣中的主導(dǎo)燃料地位繼續(xù)加強。
2、交通運輸用氣行業(yè)
天然氣汽車由于具有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益,近幾年實現(xiàn)了快速發(fā)展。為提高空氣質(zhì)量、優(yōu)化天然氣利用結(jié)構(gòu),國家鼓勵天然氣汽車的發(fā)展。預(yù)計2013年天然氣汽車保有量從2012年的148萬輛增長到177萬輛。加氣站數(shù)量由2012年底的2787座增長至2013年三季度的4242座,增長52%。
世界LNG動力船舶產(chǎn)業(yè)處于發(fā)展初期,2013年,我國LNG船舶產(chǎn)業(yè)取得了開拓性進展。2013年10月,交通運輸部通過《關(guān)于推進水運行業(yè)應(yīng)用LNG的指導(dǎo)意見》,根據(jù)《意見》,到2015年和2020年,中國內(nèi)河運輸船舶能源消費中LNG比例分別達到2%和10%以上,LNG動力船舶產(chǎn)業(yè)市場空間十分廣闊。
3、工業(yè)與化工用氣行業(yè)
天然氣作為工業(yè)燃料主要用于陶瓷、玻璃、鋼鐵、有色金屬行業(yè),作為化工原料主要用于制氫、合成氨生產(chǎn)化肥、制甲醇等。近年來,經(jīng)濟回穩(wěn)和房地產(chǎn)行業(yè)回暖帶動非金屬建材以及鋼鐵行業(yè)產(chǎn)量小幅上漲,由此帶動主要工業(yè)用氣需求回升。2013年我國工業(yè)燃料用氣469億立方米,增長13.1%,占天然氣總消費量的比重降至28.0%;化工用氣218億立方米,年增長5.8%,占比下降至13.0%。
未來幾年,京津冀、長三角、珠三角地區(qū)工業(yè)企業(yè)的煤改氣值得關(guān)注,工業(yè)燃料用氣將會較快增長。
但價格改革使得工業(yè)用氣價格水平大幅上漲。價格的持續(xù)升高對于使用天然氣作燃料的平板玻璃、建筑衛(wèi)生陶瓷企業(yè)成本的影響已經(jīng)顯現(xiàn)。
天然氣化工普遍面臨成本壓力,化工用氣增速將放緩。根據(jù)2012年新版《天然氣利用政策》,天然氣化工發(fā)展將受到限制。天然氣作為化工原料占總成本比重較高,但由于多年的粗放式發(fā)展,我國化工行業(yè)總體產(chǎn)能過剩,競爭激烈導(dǎo)致因天然氣價格上升增加的成本較難轉(zhuǎn)嫁。在天然氣價格上升的情況下,天然氣化工企業(yè)面臨成本壓力,化工用氣增速將明顯放緩。
4、天然氣發(fā)電
(1)受價改影響,天然氣發(fā)電部分項目進度放緩
2013年,我國天然氣發(fā)電裝機總量占全國發(fā)電裝機總量的3.4%。天然氣價格是影響燃氣發(fā)電項目經(jīng)濟性的決定性因素。燃氣電廠燃料成本遠高于燃煤電廠,部分電廠虧損運營或依靠地方政府補貼。2013年煤炭價格延續(xù)下跌走勢,天然氣價改進一步抬高了燃氣發(fā)電的燃料成本,嚴重影響了部分燃氣發(fā)電項目建設(shè)積極性。
(2)環(huán)保政策與上網(wǎng)電價調(diào)整助推燃氣發(fā)電項目發(fā)展
在國家環(huán)保政策的助推下,京津冀等重污染地區(qū)紛紛加快了燃氣發(fā)電及煤電改氣電項目發(fā)展速度。為疏導(dǎo)天然氣價格上漲帶來的成本壓力,國家發(fā)改委于2013年10月出臺文件,提出上調(diào)上海、江蘇、浙江、廣東、海南、河南、湖北、寧夏等省市天然氣發(fā)電上網(wǎng)電價,并下調(diào)燃煤發(fā)電上網(wǎng)電價,該政策的出臺有利于提高燃氣發(fā)電的競爭優(yōu)勢,助推燃氣發(fā)電項目發(fā)展。
(3)多項政策利好天然氣分布式發(fā)電項目,未來將進入快速發(fā)展期
分布式能源得到了中央及地方政府的大力支持,政府通過財政扶持、補貼等優(yōu)惠政策鼓勵天然氣分布式能源的投資建設(shè)。2013年7月,國家發(fā)改委頒布了《分布式發(fā)電管理暫行辦法》,明確規(guī)定由電網(wǎng)企業(yè)負責(zé)分布式發(fā)電外部接網(wǎng)設(shè)施以及由接入引起公共電網(wǎng)改造部分的投資建設(shè),電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)為分布式發(fā)電提供便捷、及時、高效的接入電網(wǎng)服務(wù)。該政策的出臺解決了分布式發(fā)電項目長期以來面臨的“并網(wǎng)難”問題,為我國天然氣分布式能源的大規(guī)模發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。《大氣污染防治行動計劃》再次提出要優(yōu)化天然氣使用方式,鼓勵發(fā)展天然氣分布式能源等高效利用項目。未來我國天然氣分布式能源項目將進入快速發(fā)展期。
四、問題及建議
盡管近年來我國天然氣利用取得了較快發(fā)展,但依然存在著發(fā)展速度較快、消費市場跟不上、基礎(chǔ)設(shè)施落后、利用效率低等問題:
1、消費量增長速度快
伴隨著中國經(jīng)濟的騰飛,天然氣產(chǎn)業(yè)進入了大發(fā)展時期,但同世界平均水平相比,我國還有較大差距。以2012年為例,世界天然氣消費量為3.314萬億立方米,我國消費量僅占世界消費量的4.33%。人均天然氣消費量我國同世界平均水平相比也有較大差距,2012年,我國人均天然氣消費量為66.6立方米,而世界人均消費量為434立方米,我國人均消費量僅占世界人均消費量的13%。這意味著我國的人均天然氣消費還處在非常低的水平。
2、消費市場尚待發(fā)展
我國的天然氣工業(yè)目前尚處于初級階段,全國性的天然氣消費市場也正在培育之中。天然氣消費較發(fā)達的川渝地區(qū),城市燃氣的消費量已經(jīng)達到了26%左右的世界平均水平,但其他地區(qū)情況不容樂觀。由于天然氣入戶投資多、線路長,工程量很大,所以進展較緩慢,用上天然氣的居民在城市中還不到1/10.
3、利用效率較低
我國現(xiàn)有的天然氣利用項目都不同程度的存在利用效率低下的問題。天然氣是清潔、高效的能源。煤氣燃燒值一般只有3000多大卡,而天然氣的燃燒值約為9000大卡,約是煤氣燃燒值的3倍。但如此高熱量的能源在我們的天然氣消費項目中往往只能實現(xiàn)它所有熱量的一部分。
城市燃氣項目利用天然氣,主要是以天然氣燃燒產(chǎn)生的熱量來滿足居民生活的需要。目前,我國天然氣基礎(chǔ)設(shè)施與使用技術(shù)都比較落后,不能將天然氣燃燒產(chǎn)生的熱量充分利用。天然氣化工業(yè)也受到了設(shè)備和技術(shù)落后的雙重困擾,利用效率跟發(fā)達國家相比有很大的差距。天然氣作為工業(yè)燃料直接燒鍋爐,會將燃燒產(chǎn)生的大量熱能浪費在煙氣中。燃氣中央空調(diào)與直接作工業(yè)燃料相比,適當?shù)奶岣吡死眯?,但就天然氣在直燃式燃氣空調(diào)的利用來看,其熱力學(xué)效率依然較低。用大型燃氣輪機發(fā)電的效率目前已經(jīng)達到40%,燃氣輪機和蒸汽輪機結(jié)合發(fā)電的發(fā)電總效率可以達到60%。
目前,國際上利用天然氣效率最高的技術(shù)就是分布式能源的熱電冷三聯(lián)供:先利用天然氣發(fā)電,將發(fā)電后的余熱用于供熱制冷,再將更低溫度的廢水供應(yīng)生活熱水。這種利用方式,其熱效率可達80%以上。
4、基礎(chǔ)設(shè)施薄弱
隨著我國大力推進天然氣的開發(fā)利用,天然氣管網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施仍不能滿足市場需要,成為制約發(fā)展的瓶頸。加快并鼓勵天然氣管網(wǎng)、地下儲氣庫等基礎(chǔ)設(shè)施是保障天然氣市場快速發(fā)展的重要手段。地下儲氣庫等調(diào)峰設(shè)施一直是我國天然氣發(fā)展的瓶頸,隨著天氣消費量的大幅增加,調(diào)峰壓力會越來越大,地下儲氣庫等調(diào)峰設(shè)施將成為未來建設(shè)的重點,應(yīng)全面推進。
天然氣開發(fā)利用具有較高的綜合經(jīng)濟效益,天然氣利用的較大增速將會到來。
21世紀以來,我國天然氣開發(fā)利用取得了長足發(fā)展,市場進入快速發(fā)展期。加快天然氣利用,確立天然氣在我國能源系統(tǒng)中的戰(zhàn)略地位,對于保障我國能源供應(yīng)和保障能源安全、保護生態(tài)環(huán)境、改善能源結(jié)構(gòu)具有重要的現(xiàn)實意義。
一、天然氣將成為未來幾十年我國發(fā)展最快的能源行業(yè)
1、近年來我國天然氣儲產(chǎn)量快速增長
近幾年來,我國天然氣儲量與產(chǎn)量雙雙快速增長,天然氣工業(yè)進入快車道。根據(jù)國土資源部2014年1月8日最新發(fā)布的全國油氣資源動態(tài)評價成果顯示,我國天然氣地質(zhì)資源量62萬億立方米,比2007年的評價結(jié)果增加了77%。近年來我國天然氣儲量都保持了增長高峰,2000-2012年探明地質(zhì)儲量由7600億增加到1.33萬億立方米,年均增長5.9%。產(chǎn)量呈年均兩位數(shù)的增長,從2000年的270億立方米到2012年的1070億立方米,年均增長12%。2013年天然氣依然保持高產(chǎn),約1170億立方米,同比增長8.6%。
2、產(chǎn)量增長已跟不上需求的急速攀升,對外依存度不斷上升
2013年,我國天然氣表觀消費量達到1676億立方米,同比增長13.9%,已成為世界第三大天然氣消費國。
從2006年我國天然氣開始進口,進口量逐年上升,天然氣進口通道不斷完善,對外依存度不斷提高。2013年,隨著中緬管道建成投運,廣東珠海、河北唐山和天津浮式LNG項目陸續(xù)建成投產(chǎn),西北、西南、海上三條天然氣進口通道初步建成。天然氣進口量繼續(xù)快速增長,全年進口量530億立方米,同比增長25%,對外依存度突破了30%升至31.6%,比上年同期增加2.8個百分點。
2013年,國家發(fā)改委出臺了天然氣價格改革方案,天然氣定價機制市場化改革取得了重大突破。預(yù)計2014年,消費量將達1860億立方米,進口量達到630億立方米。未來我國天然氣需求還將不斷上升,基準情景下,2015年需求可能達到2000億立方米,2020年達3000億立方米,到2030年將接近5000億立方米。供需缺口還將進一步擴大(見圖1).
3、我國天然氣在一次能源中的比例大大低于世界平均水平
近年來,隨著能源結(jié)構(gòu)低碳化的發(fā)展,我國天然氣利用的步伐不斷加快,天然氣在能源結(jié)構(gòu)中的比例不斷上升。2003年我國天然氣在一次能源結(jié)構(gòu)中占比還只有2.5%,到2012年已經(jīng)上升到5.2%。石油占比大大降低,煤炭占比悄然回升,可再生能源比例有較大提高。根據(jù)規(guī)劃,到2015年天然氣在我國一次能源中的比例將達到7.5%。
但與世界平均水平相比,我國還有很大差距。在世界一次能源消費結(jié)構(gòu)中,天然氣平均占比24%,10多年來都保持了相對穩(wěn)定。石油與核電呈現(xiàn)不斷下降趨勢,煤炭由于資源巨大,清潔化利用技術(shù)的進步,呈現(xiàn)抬頭趨勢。
4、與石油和煤炭相比,含碳量更低的天然氣有替代石油成為主要能源的趨勢
從單位能耗來看,煤、石油、天然氣三大主要化石能源中,天然氣含氫比例最低,但是天然氣燃燒時熱能利用效率較高,屬高熱值能源。從平均單位發(fā)熱量來看,煤、石油、天然氣三大主要化石能源中,相同質(zhì)量條件下,天然氣的熱值最高。
從降低碳排放量來看,天然氣的利用可有效降低單位能耗碳排放。天然氣減排有兩個途徑,一是替代燃煤,另一個是替代燃油。有數(shù)據(jù)顯示,1立方米天然氣替代相應(yīng)當量的煤炭可減排二氧化碳65.1%、二氧化硫99.6%、氮氧化物88.0%因此,加大天然氣合理消費利用,降低石油和煤的用量,可有效改善大氣環(huán)境。
天然氣是清潔、優(yōu)質(zhì)、環(huán)保、經(jīng)濟、具有競爭力的能源。若考慮到煤炭、石油的開發(fā)利用的外部成本,天然氣更具競爭力,未來將成為替代石油的重要能源之一。
二、我國天然氣利用結(jié)構(gòu)有待改善
隨著我國天然氣勘探開發(fā)進展,海外引進天然氣規(guī)模不斷擴大以及國家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的要求,我國目前的天然氣利用結(jié)構(gòu)還存在很多不合理性,應(yīng)做相應(yīng)調(diào)整,基本方向是繼續(xù)大力發(fā)展城市燃氣,注重開發(fā)高效率、高收益,有利于大幅度降低排放的領(lǐng)域;繼續(xù)發(fā)展天然氣作為工業(yè)燃料的利用,大力發(fā)展天然氣熱電聯(lián)產(chǎn),適度發(fā)展天然氣化工,保障我國天然氣工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
1、我國與世界天然氣利用結(jié)構(gòu)的差異
(1)世界發(fā)達國家天然氣利用
世界各國天然氣消費主要用于城市燃氣、工業(yè)和發(fā)電。天然氣消費結(jié)構(gòu)取決于各國的資源可得性、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)以及與可替代能源的競爭水平等因素。美國天然氣消費結(jié)構(gòu)較均衡且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,韓國天然氣主要用于工業(yè)和城市用氣,英國以城市用氣為主,日本則以發(fā)電為主。
目前,世界上有三種典型的天然氣消費結(jié)構(gòu)模式,分別是以美國為代表的均衡結(jié)構(gòu)模式,以英國、荷蘭為代表的城市燃氣為主的模式,以日本、韓國為代表的發(fā)電為主的模式。
(2)我國天然氣利用結(jié)構(gòu)及其變化
近年來,我國鋪建了多條天然氣管線,基本覆蓋了全國大部分地區(qū),進一步促進了天然氣在我國的消費。隨著天然氣行業(yè)的迅速發(fā)展,我國天然氣利用結(jié)構(gòu)也發(fā)生了巨大變化,用氣結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化,但與世界目前利用結(jié)構(gòu)相比,我們還有很大不同。2000年以前,我國天然氣消費以化工和工業(yè)燃料為主,占近80%。到2012年,城市燃氣已成為第一大用氣領(lǐng)域,占39%,工業(yè)和化工用氣比例從2000年的41%和37%分別下降到29%和18%,同時發(fā)電用比快速上升,從4%升至18%。
2、我國天然氣利用呈現(xiàn)出一些新的特點
(1)消費結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化,城市燃氣繼續(xù)成為增長動力
近年,我國天然氣消費結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化,形成了以城市燃氣為主的利用結(jié)構(gòu)。隨著城市燃氣管網(wǎng)的進一步完善和大氣污染治理要求的提高,我國城市燃氣繼續(xù)保持快速發(fā)展。同時,天然氣在交通領(lǐng)域的利用快速發(fā)展,許多地區(qū)加大CNG、LNG加注站建設(shè)力度,環(huán)保政策助推了天然氣發(fā)電的用氣增長。2013年,受價改影響,天然氣發(fā)電受到明顯抑制,發(fā)電用氣量增幅出現(xiàn)下降;化工用氣比重繼續(xù)下降,2013年整體用氣量增長幅度有限。
(2)天然氣消費區(qū)域擴展,城鎮(zhèn)氣化率超過30%
我國天然氣用氣區(qū)域繼續(xù)擴展,國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示,2012年城市燃氣天然氣用氣人口達到2.1億人,估計2013年用氣人口超過2.4億人,城鎮(zhèn)氣化率達到32%。隨著中緬管道投產(chǎn),中衛(wèi)—貴陽聯(lián)絡(luò)線主體完工,西氣東輸一線、二線與中緬管道對接,實現(xiàn)了川渝天然氣區(qū)域管網(wǎng)與全國管網(wǎng)相聯(lián),貴州、云南和廣西結(jié)束了沒有管道天然氣供應(yīng)的歷史,環(huán)渤海地區(qū)煤改氣工程規(guī)模擴大,長三角、東南沿海地區(qū)以城市燃氣和發(fā)電為主,西北、中南等非傳統(tǒng)消費地區(qū)隨著基礎(chǔ)設(shè)施的完善、天然氣供應(yīng)能力提升和煤改氣范圍的擴大,天然氣消費量快速增長。
(3)國內(nèi)市場供需失衡,需求受到抑制
近年來,我國天然氣供應(yīng)能力繼續(xù)提高,天然氣產(chǎn)量穩(wěn)步增長,進口量大幅提升。2013年,估計全年產(chǎn)量1170億立方米,比上年增長8.6%;天然氣進口量530億立方米,同比增加25%。但仍難滿足快速上升的天然氣需求。從全國范圍看,受霧霾天氣影響,全國各地加快煤改氣進程,部分企業(yè)在未落實氣源的情況下實施煤改氣工程,導(dǎo)致天然氣需求量過快過猛增長,供需矛盾突出。
三、我國天然氣利用行業(yè)現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢
從目前看,我國天然氣利用行業(yè)主要包括城市燃氣、交通運輸、工業(yè)用氣和天然氣發(fā)電。未來看,我國城市燃氣行業(yè)繼續(xù)擴張,城市天然氣消費量快速增長。天然氣汽車迅速發(fā)展,多個地區(qū)在公共交通領(lǐng)域推行“油改氣”。經(jīng)濟回暖和相關(guān)政策促進工業(yè)用氣行業(yè)產(chǎn)量回升,用氣量增加。部分燃氣發(fā)電項目進度放緩,天然氣分布式發(fā)電項目有望進入快速發(fā)展期。天然氣開發(fā)利用由傳統(tǒng)的居民燃氣、天然氣化工、工業(yè)燃料和天然氣發(fā)電進一步發(fā)展到交通燃料用氣。
1、城市燃氣行業(yè)
隨著天然氣管道的不斷擴張以及供應(yīng)量的增加,我國城市天然氣消費量快速增長。2000-2012年,城市天然氣消費量由82億立方米增至795億立方米(見表1),年均增長20.8%,遠高于同期16.1%的天然氣消費增速。2012年,人工煤氣和液化石油氣用氣繼續(xù)下降至77億立方米和1115萬噸。天然氣在城市燃氣中的主導(dǎo)燃料地位繼續(xù)加強。
2、交通運輸用氣行業(yè)
天然氣汽車由于具有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益,近幾年實現(xiàn)了快速發(fā)展。為提高空氣質(zhì)量、優(yōu)化天然氣利用結(jié)構(gòu),國家鼓勵天然氣汽車的發(fā)展。預(yù)計2013年天然氣汽車保有量從2012年的148萬輛增長到177萬輛。加氣站數(shù)量由2012年底的2787座增長至2013年三季度的4242座,增長52%。
世界LNG動力船舶產(chǎn)業(yè)處于發(fā)展初期,2013年,我國LNG船舶產(chǎn)業(yè)取得了開拓性進展。2013年10月,交通運輸部通過《關(guān)于推進水運行業(yè)應(yīng)用LNG的指導(dǎo)意見》,根據(jù)《意見》,到2015年和2020年,中國內(nèi)河運輸船舶能源消費中LNG比例分別達到2%和10%以上,LNG動力船舶產(chǎn)業(yè)市場空間十分廣闊。
3、工業(yè)與化工用氣行業(yè)
天然氣作為工業(yè)燃料主要用于陶瓷、玻璃、鋼鐵、有色金屬行業(yè),作為化工原料主要用于制氫、合成氨生產(chǎn)化肥、制甲醇等。近年來,經(jīng)濟回穩(wěn)和房地產(chǎn)行業(yè)回暖帶動非金屬建材以及鋼鐵行業(yè)產(chǎn)量小幅上漲,由此帶動主要工業(yè)用氣需求回升。2013年我國工業(yè)燃料用氣469億立方米,增長13.1%,占天然氣總消費量的比重降至28.0%;化工用氣218億立方米,年增長5.8%,占比下降至13.0%。
未來幾年,京津冀、長三角、珠三角地區(qū)工業(yè)企業(yè)的煤改氣值得關(guān)注,工業(yè)燃料用氣將會較快增長。
但價格改革使得工業(yè)用氣價格水平大幅上漲。價格的持續(xù)升高對于使用天然氣作燃料的平板玻璃、建筑衛(wèi)生陶瓷企業(yè)成本的影響已經(jīng)顯現(xiàn)。
天然氣化工普遍面臨成本壓力,化工用氣增速將放緩。根據(jù)2012年新版《天然氣利用政策》,天然氣化工發(fā)展將受到限制。天然氣作為化工原料占總成本比重較高,但由于多年的粗放式發(fā)展,我國化工行業(yè)總體產(chǎn)能過剩,競爭激烈導(dǎo)致因天然氣價格上升增加的成本較難轉(zhuǎn)嫁。在天然氣價格上升的情況下,天然氣化工企業(yè)面臨成本壓力,化工用氣增速將明顯放緩。
4、天然氣發(fā)電
(1)受價改影響,天然氣發(fā)電部分項目進度放緩
2013年,我國天然氣發(fā)電裝機總量占全國發(fā)電裝機總量的3.4%。天然氣價格是影響燃氣發(fā)電項目經(jīng)濟性的決定性因素。燃氣電廠燃料成本遠高于燃煤電廠,部分電廠虧損運營或依靠地方政府補貼。2013年煤炭價格延續(xù)下跌走勢,天然氣價改進一步抬高了燃氣發(fā)電的燃料成本,嚴重影響了部分燃氣發(fā)電項目建設(shè)積極性。
(2)環(huán)保政策與上網(wǎng)電價調(diào)整助推燃氣發(fā)電項目發(fā)展
在國家環(huán)保政策的助推下,京津冀等重污染地區(qū)紛紛加快了燃氣發(fā)電及煤電改氣電項目發(fā)展速度。為疏導(dǎo)天然氣價格上漲帶來的成本壓力,國家發(fā)改委于2013年10月出臺文件,提出上調(diào)上海、江蘇、浙江、廣東、海南、河南、湖北、寧夏等省市天然氣發(fā)電上網(wǎng)電價,并下調(diào)燃煤發(fā)電上網(wǎng)電價,該政策的出臺有利于提高燃氣發(fā)電的競爭優(yōu)勢,助推燃氣發(fā)電項目發(fā)展。
(3)多項政策利好天然氣分布式發(fā)電項目,未來將進入快速發(fā)展期
分布式能源得到了中央及地方政府的大力支持,政府通過財政扶持、補貼等優(yōu)惠政策鼓勵天然氣分布式能源的投資建設(shè)。2013年7月,國家發(fā)改委頒布了《分布式發(fā)電管理暫行辦法》,明確規(guī)定由電網(wǎng)企業(yè)負責(zé)分布式發(fā)電外部接網(wǎng)設(shè)施以及由接入引起公共電網(wǎng)改造部分的投資建設(shè),電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)為分布式發(fā)電提供便捷、及時、高效的接入電網(wǎng)服務(wù)。該政策的出臺解決了分布式發(fā)電項目長期以來面臨的“并網(wǎng)難”問題,為我國天然氣分布式能源的大規(guī)模發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。《大氣污染防治行動計劃》再次提出要優(yōu)化天然氣使用方式,鼓勵發(fā)展天然氣分布式能源等高效利用項目。未來我國天然氣分布式能源項目將進入快速發(fā)展期。
四、問題及建議
盡管近年來我國天然氣利用取得了較快發(fā)展,但依然存在著發(fā)展速度較快、消費市場跟不上、基礎(chǔ)設(shè)施落后、利用效率低等問題:
1、消費量增長速度快
伴隨著中國經(jīng)濟的騰飛,天然氣產(chǎn)業(yè)進入了大發(fā)展時期,但同世界平均水平相比,我國還有較大差距。以2012年為例,世界天然氣消費量為3.314萬億立方米,我國消費量僅占世界消費量的4.33%。人均天然氣消費量我國同世界平均水平相比也有較大差距,2012年,我國人均天然氣消費量為66.6立方米,而世界人均消費量為434立方米,我國人均消費量僅占世界人均消費量的13%。這意味著我國的人均天然氣消費還處在非常低的水平。
2、消費市場尚待發(fā)展
我國的天然氣工業(yè)目前尚處于初級階段,全國性的天然氣消費市場也正在培育之中。天然氣消費較發(fā)達的川渝地區(qū),城市燃氣的消費量已經(jīng)達到了26%左右的世界平均水平,但其他地區(qū)情況不容樂觀。由于天然氣入戶投資多、線路長,工程量很大,所以進展較緩慢,用上天然氣的居民在城市中還不到1/10.
3、利用效率較低
我國現(xiàn)有的天然氣利用項目都不同程度的存在利用效率低下的問題。天然氣是清潔、高效的能源。煤氣燃燒值一般只有3000多大卡,而天然氣的燃燒值約為9000大卡,約是煤氣燃燒值的3倍。但如此高熱量的能源在我們的天然氣消費項目中往往只能實現(xiàn)它所有熱量的一部分。
城市燃氣項目利用天然氣,主要是以天然氣燃燒產(chǎn)生的熱量來滿足居民生活的需要。目前,我國天然氣基礎(chǔ)設(shè)施與使用技術(shù)都比較落后,不能將天然氣燃燒產(chǎn)生的熱量充分利用。天然氣化工業(yè)也受到了設(shè)備和技術(shù)落后的雙重困擾,利用效率跟發(fā)達國家相比有很大的差距。天然氣作為工業(yè)燃料直接燒鍋爐,會將燃燒產(chǎn)生的大量熱能浪費在煙氣中。燃氣中央空調(diào)與直接作工業(yè)燃料相比,適當?shù)奶岣吡死眯?,但就天然氣在直燃式燃氣空調(diào)的利用來看,其熱力學(xué)效率依然較低。用大型燃氣輪機發(fā)電的效率目前已經(jīng)達到40%,燃氣輪機和蒸汽輪機結(jié)合發(fā)電的發(fā)電總效率可以達到60%。
目前,國際上利用天然氣效率最高的技術(shù)就是分布式能源的熱電冷三聯(lián)供:先利用天然氣發(fā)電,將發(fā)電后的余熱用于供熱制冷,再將更低溫度的廢水供應(yīng)生活熱水。這種利用方式,其熱效率可達80%以上。
4、基礎(chǔ)設(shè)施薄弱
隨著我國大力推進天然氣的開發(fā)利用,天然氣管網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施仍不能滿足市場需要,成為制約發(fā)展的瓶頸。加快并鼓勵天然氣管網(wǎng)、地下儲氣庫等基礎(chǔ)設(shè)施是保障天然氣市場快速發(fā)展的重要手段。地下儲氣庫等調(diào)峰設(shè)施一直是我國天然氣發(fā)展的瓶頸,隨著天氣消費量的大幅增加,調(diào)峰壓力會越來越大,地下儲氣庫等調(diào)峰設(shè)施將成為未來建設(shè)的重點,應(yīng)全面推進。
天然氣開發(fā)利用具有較高的綜合經(jīng)濟效益,天然氣利用的較大增速將會到來。