大力提高天然氣在能源構(gòu)成中比例的意義和可能性

摘 要

摘要：天然氣屬于清潔能源，其二氧化碳排放量比煤炭和石油都低，在中國(guó)能源需求量快速增長(zhǎng)和降低溫室氣體排放量、改善能源結(jié)構(gòu)的大前提下，提高天然氣在能源構(gòu)成中的比重，是我國(guó)近期
摘要：天然氣屬于清潔能源，其二氧化碳排放量比煤炭和石油都低，在中國(guó)能源需求量快速增長(zhǎng)和降低溫室氣體排放量、改善能源結(jié)構(gòu)的大前提下，提高天然氣在能源構(gòu)成中的比重，是我國(guó)近期內(nèi)邁向低碳經(jīng)濟(jì)的橋梁。截至目前，世界天然氣的資源潛力已超過(guò)先前的認(rèn)識(shí)，全球至今仍具有豐富的天然氣資源。分析預(yù)測(cè)結(jié)果認(rèn)為，2030年中國(guó)理想的天然氣消費(fèi)量目標(biāo)為5000×108m3，而屆時(shí)國(guó)內(nèi)產(chǎn)量大致為2500×108m3，除常規(guī)天然氣外，煤層氣和頁(yè)巖氣是最現(xiàn)實(shí)的非常規(guī)天然氣來(lái)源；此外還需從國(guó)外進(jìn)口天然氣2500×108m3，世界金融危機(jī)使全球天然氣需求量下降，美國(guó)頁(yè)巖氣的高速發(fā)展和全球范圍內(nèi)LNG大量投產(chǎn)造就了大規(guī)模利用國(guó)外天然氣資源的大好時(shí)機(jī)，制約進(jìn)口國(guó)外天然氣的主要問(wèn)題是氣價(jià)，只有解決了氣價(jià)問(wèn)題，進(jìn)口國(guó)外天然氣的方針才能得到較好的實(shí)施。
關(guān)鍵詞：中國(guó)；提高；天然氣；能源構(gòu)成；比例；低碳經(jīng)濟(jì)；引進(jìn)海外天然氣；氣價(jià)
    目前，應(yīng)對(duì)全球氣候變化，節(jié)能減排、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)已成為世界各國(guó)的共識(shí)。我國(guó)提出了到2020年單位GDP的C02排放量比2005年降低40%～45%的目標(biāo)。為減少C02排放，全世界提倡非化石能源的呼聲最為響亮，然而非化石能源的起點(diǎn)很低，其發(fā)展需要一個(gè)較長(zhǎng)的過(guò)程。能源界的預(yù)測(cè)普遍認(rèn)為，直到2050年化石能源仍將是能源的主體，我們必須面對(duì)這個(gè)現(xiàn)實(shí)。石油、天然氣和煤炭這3種化石能源的C02排放量有著較大的差別，天然氣排放量最低，故提高天然氣在能源構(gòu)成中的比重是邁向低碳經(jīng)濟(jì)的橋梁。
1 世界能源面臨兩方面挑戰(zhàn)，中國(guó)的形勢(shì)更加嚴(yán)峻
1.1 世界能源需求量逐年提高
世界一次能源消費(fèi)量除2009年的金融危機(jī)造成下降外，其他各年均逐漸上升，10年總計(jì)上升了12.4%。中國(guó)的一次能源消費(fèi)量，一直處于上升狀態(tài)，金融危機(jī)也沒(méi)有影響其上升的勢(shì)頭(表1)，10年總計(jì)上升了133%。中國(guó)的一次能源消費(fèi)量從1999年占世界的10.3%提高到2009年的19.5%，共提高了9.2個(gè)百分點(diǎn)，成為全球一次能源消費(fèi)量增長(zhǎng)最快的國(guó)家。中國(guó)正處于工業(yè)化和城市化發(fā)展階段，未來(lái)一次能源消費(fèi)量仍將快速增長(zhǎng)，對(duì)中國(guó)能源供給能力產(chǎn)生了巨大的壓力，化石能源消費(fèi)量在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)仍將增長(zhǎng)。
 
1.2 降低碳排放要求改善能源結(jié)構(gòu)
    與世界相比，中國(guó)一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)更不合理(表2)，單位能耗的C02排放量較大。中國(guó)化石能源占總量的92.8%，而世界為87.89%；中國(guó)化石能源的主體是煤炭，占70.62%，而世界為29.36%?；茉粗蠧02排放量相對(duì)較低的天然氣，在中國(guó)能源構(gòu)成中僅占3.66%，而世界為23.6%；非化石能源中水電的比例中國(guó)與世界相近，但核能僅為0.73%，而世界為5.47%(表2)。由此可見(jiàn)，中國(guó)降低C02排放、改善能源結(jié)構(gòu)的任務(wù)更加艱巨。
 
2 大力發(fā)展天然氣在中國(guó)改善能源結(jié)構(gòu)、降低二氧化碳排放中的作用
2.1 中國(guó)政府對(duì)節(jié)能減排、改善能源結(jié)構(gòu)、降低C02的排放十分重視
    中國(guó)政府提出了兩個(gè)指標(biāo)：①2020年，非化石能源要達(dá)到一次能源消費(fèi)量的15%；②單位GDP的C02排放量，2020年要比2005年降低40%～45%。
    要完成上述指標(biāo)的任務(wù)十分艱巨。一次能源總需求量仍在高速增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)完成工業(yè)化在2030年左右，這段時(shí)間內(nèi)化石能源總產(chǎn)量不僅不可能下降，反而仍將繼續(xù)上升。可再生能源和核能在2009年占總能源消費(fèi)的7.13%，要達(dá)到2020年的目標(biāo)，需要提高7.87%。目前來(lái)看核電最為現(xiàn)實(shí)，而太陽(yáng)能和風(fēng)能的間歇性、不容易控制和難以儲(chǔ)存等問(wèn)題在技術(shù)上尚未得到圓滿解決，成本也較高。如風(fēng)能近幾年發(fā)展十分迅速，2009年裝機(jī)總?cè)萘恳堰_(dá)25805MW[2](圖1)，但發(fā)電量卻僅為裝機(jī)容量的12%(269×108kWh)。太陽(yáng)能熱發(fā)電比燃煤發(fā)電的用水量多68%。僅僅依靠核能和可再生能源實(shí)現(xiàn)一次能源總量增長(zhǎng)和C02減排，也存在相當(dāng)大的困難。
2.2 發(fā)揮天然氣在減少C02排放和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)中的作用
    根據(jù)2008年日本能源統(tǒng)計(jì)年鑒的計(jì)算，煤、石油和天然氣的C02排放系數(shù)各不相同，煤為2.66t C02/t標(biāo)準(zhǔn)煤，石油為2.02t C02/t標(biāo)準(zhǔn)煤，天然氣僅為1.47t C02/t標(biāo)準(zhǔn)煤[3]。天然氣的C02排放量明顯低于煤炭，提高天然氣在能源構(gòu)成中的比例，非常有利于減少C02的排放。如果用天然氣替代4×108t標(biāo)準(zhǔn)煤的消費(fèi)，就可以減少C02排放量4.76×108t，還可以減少S02和氮氧化物的排放量。如果利用天然氣發(fā)電，發(fā)揮天然氣發(fā)電機(jī)起停迅速的特點(diǎn)，用于對(duì)電網(wǎng)的調(diào)峰，可以大大提高風(fēng)電設(shè)備的利用率。
    國(guó)家能源局提出，到2015年將天然氣在一次能源中的比例提高到8.3%，2020年提高到12%。中國(guó)能源消費(fèi)基數(shù)很大，天然氣在能源構(gòu)成中要如此大幅度提高，是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，必須深入研究其可能性和實(shí)施的條件。
3 天然氣的資源潛力超過(guò)先前的認(rèn)識(shí)
    對(duì)天然氣已探明儲(chǔ)量的認(rèn)識(shí)大家比較一致，對(duì)于已知?dú)馓锏膬?chǔ)量增長(zhǎng)量、待發(fā)現(xiàn)天然氣的常規(guī)資源量和非常規(guī)資源量有許多機(jī)構(gòu)和學(xué)者做過(guò)預(yù)測(cè)。在此基礎(chǔ)上國(guó)際能源署(IEA)在2008年對(duì)世界天然氣產(chǎn)量進(jìn)行了預(yù)測(cè)(表3)。
    這個(gè)預(yù)測(cè)結(jié)果表明，俄羅斯的天然氣產(chǎn)量將以0.7%的速度持續(xù)增長(zhǎng)，長(zhǎng)期保持世界第一產(chǎn)氣國(guó)的地位；美國(guó)天然氣以0.5%的速度增長(zhǎng)，長(zhǎng)期保持第二產(chǎn)氣國(guó)的位置；世界產(chǎn)氣量以1.5%的速度增長(zhǎng)，產(chǎn)量將會(huì)從2007年的30420×108m3提高到2030年的43130×108m3。然而，2009年的天然氣年產(chǎn)量美國(guó)反超俄羅斯成為世界第一產(chǎn)氣大國(guó)。
    表4表明，2009年美國(guó)的天然氣儲(chǔ)量為6.93×1012m3，而俄羅斯為44.38×1012m3，美國(guó)的儲(chǔ)量?jī)H為俄羅斯的15.6%。如果從儲(chǔ)量和產(chǎn)量的相關(guān)性而言，很難理解美國(guó)的產(chǎn)量超過(guò)俄羅斯這個(gè)事實(shí)。其根本原因是，由于非常規(guī)天然氣的特殊性，雖已有很高產(chǎn)量，但仍未計(jì)入儲(chǔ)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。2009年美國(guó)的非常規(guī)天然氣的產(chǎn)量幾乎與常規(guī)氣相當(dāng)。根據(jù)劍橋能源的預(yù)測(cè)[5]，未來(lái)的美國(guó)和整個(gè)北美(包括加拿大)的非常規(guī)天然氣產(chǎn)量將超過(guò)常規(guī)氣，其中頁(yè)巖氣將起到重要作用(圖2)。

    美國(guó)對(duì)頁(yè)巖氣的評(píng)價(jià)技術(shù)和開(kāi)采技術(shù)已經(jīng)比較成熟，而且采氣的成本也較低，有可能在全球推廣。從而可以得出一個(gè)重要的推論：世界頁(yè)巖氣分布廣泛，開(kāi)采技術(shù)成熟，使全世界有商業(yè)價(jià)值的天然氣資源量大幅度增加，未來(lái)全世界的天然氣產(chǎn)量也可能大幅度增加，其增長(zhǎng)速度可能大于IEA預(yù)測(cè)的1.5%。據(jù)BP預(yù)測(cè)，全球2030年天然氣在一次能源構(gòu)成中的比例將與石油接近(圖3)。
4 2030年中國(guó)天然氣年消費(fèi)量的理想目標(biāo)為5000×108m3
    前邊已經(jīng)討論了提高天然氣消費(fèi)量在一次能源構(gòu)成中的重要性和全球天然氣的潛力，中國(guó)應(yīng)該將天然氣消費(fèi)量定在一個(gè)比較高的目標(biāo)，結(jié)合到實(shí)現(xiàn)的可能性，應(yīng)將2030年天然氣消費(fèi)量目標(biāo)定在5000×108m3，是IEA預(yù)測(cè)值2420×108m3的1倍以上，與能源研究機(jī)構(gòu)Wood Mackenzie新預(yù)測(cè)的中國(guó)2030年天然氣需求量5400×108m3基本相當(dāng)[6]。要達(dá)到這個(gè)目標(biāo)必須做到2個(gè)結(jié)合：即常規(guī)氣與非常規(guī)天然氣相結(jié)合，國(guó)內(nèi)天然氣和利用國(guó)外天然氣相結(jié)合。
4.1 國(guó)內(nèi)天然氣產(chǎn)量將達(dá)2500×108m3
    IEA預(yù)測(cè)中國(guó)天然氣產(chǎn)量2030年為1250×108m3，我們將目標(biāo)值提高1倍(即2500×108m3)。中國(guó)的天然氣在21世紀(jì)進(jìn)入了儲(chǔ)量高速增長(zhǎng)期，每年的新增地質(zhì)儲(chǔ)量在4000×108m3左右，至2008年底剩余可采儲(chǔ)量為3.46×1012m3，2009年新增地質(zhì)儲(chǔ)量預(yù)計(jì)超過(guò)9000×108m3。與石油相比，中國(guó)天然氣儲(chǔ)量豐富、儲(chǔ)采比高。因此近10年來(lái)產(chǎn)量也快速上升，如圖4所示。
 

    中國(guó)陸地的塔里木盆地、鄂爾多斯盆地、四川盆地和中國(guó)南海天然氣資源潛力大，勘探形勢(shì)好，仍可能有較大的氣田被發(fā)現(xiàn)。預(yù)計(jì)中國(guó)天然氣儲(chǔ)量高速增長(zhǎng)期還將持續(xù)一段時(shí)間，相應(yīng)的天然氣產(chǎn)量也將持續(xù)高速增長(zhǎng)。如果按照5.4%的速度上升，至2030年，即可達(dá)到年產(chǎn)2500×108m3。中國(guó)天然氣的供應(yīng)除常規(guī)天然氣外，煤層氣和頁(yè)巖氣是最現(xiàn)實(shí)的非常規(guī)天然氣來(lái)源。中國(guó)第3次資源評(píng)價(jià)結(jié)論認(rèn)為煤層氣遠(yuǎn)景資源量為36.8×1012m3，可采資源量為10.87×1012m3[7]。而斯倫貝謝公司將中國(guó)列為世界4大煤層氣資源國(guó)之一，達(dá)1307×1012ft3[8]。雖然煤層氣現(xiàn)在的產(chǎn)量還不高，但前景很好。
    頁(yè)巖氣起步更晚，與美國(guó)的頁(yè)巖氣類比，以四川盆地為中心的上揚(yáng)子地區(qū)最為現(xiàn)實(shí)，目前有多個(gè)區(qū)塊正在進(jìn)行評(píng)價(jià)，并且過(guò)了采氣關(guān)。Wood Mackenzie公司預(yù)測(cè)2030年中國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量將達(dá)1.84×108m3/d，煤層氣將達(dá)1.13×108m3/d，非常規(guī)氣年產(chǎn)量將達(dá)到1000×108m3的規(guī)模[9]。因此可以說(shuō)中國(guó)常規(guī)天然氣和非常規(guī)天然氣合計(jì)年產(chǎn)2500×108m3的預(yù)測(cè)值有較大的可靠性。據(jù)中石油的一個(gè)課題組預(yù)測(cè)，中國(guó)天然氣將從2010年的年產(chǎn)量988×108m3，增長(zhǎng)至2030年3220×108m3 (按6.1%的速度)，商品氣量將達(dá)2910×108m3。此外中國(guó)的煤資源豐富，目前煤制氣的產(chǎn)量發(fā)展速度也比較快，將對(duì)天然氣的供應(yīng)起到補(bǔ)充作用。
4.2 每年引進(jìn)國(guó)外天然氣2500×108m3
    世界金融危機(jī)使全球天然氣需求量下降，美國(guó)頁(yè)巖氣的高速發(fā)展和全球范圍內(nèi)LNG大量投產(chǎn)造就了大規(guī)模利用國(guó)外天然氣的大好時(shí)機(jī)。主要有以下特點(diǎn)：
    1) 世界天然氣剩余可采儲(chǔ)量為187.49×1012m3，儲(chǔ)采比達(dá)62.8。2000年美國(guó)聯(lián)邦地質(zhì)調(diào)查局預(yù)測(cè)的已知?dú)馓飪?chǔ)量增長(zhǎng)量為3660×1012ft3，待發(fā)現(xiàn)天然氣為5296×1012ft3，資源潛力巨大。
    2) 世界天然氣剩余可采儲(chǔ)量處于高速增長(zhǎng)期，近20年來(lái)增長(zhǎng)53%，而同期石油僅增長(zhǎng)32%。這種情景預(yù)計(jì)還將繼續(xù)。
    3) 美國(guó)頁(yè)巖氣異軍突起，使美國(guó)成為世界天然氣產(chǎn)量第一大國(guó)，進(jìn)口量大幅減小，同時(shí)帶動(dòng)了全球頁(yè)巖氣的勘探開(kāi)發(fā)熱潮。
    4) 在天然氣高需求時(shí)投資建設(shè)的LNG產(chǎn)能在2009—2010年先后投產(chǎn)，產(chǎn)量大幅增加，LNG的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，使俄羅斯的管道天然氣(與油價(jià)掛鉤)的銷售受到制約，俄羅斯2009年的天然氣產(chǎn)量下降了12.1%，減少了從中亞進(jìn)口天然氣，俄羅斯天然氣急于尋找東亞市場(chǎng)。
    5) 中東在建的LNG項(xiàng)目在未來(lái)幾年還將投入生產(chǎn)。澳大利亞煤層氣液化的LNG將有大的發(fā)展，正建或待建的項(xiàng)目共有8個(gè)，產(chǎn)能超過(guò)5000×104t/a。據(jù)IHS(Information Handling Service)公司的資料，2009—2012年新增的LNG產(chǎn)能將達(dá)到8660×104t/a(表5)。
    中國(guó)公司已與外企簽訂的LNG供氣項(xiàng)目有12個(gè)，年供LNG 2815×104t(約400×108m3)，簽訂管道氣協(xié)議年供氣能力440×108m3，框架協(xié)議(830～880)×108m3。
    中國(guó)公司在若干海外項(xiàng)目中成為股東之一，如中石油與澳洲殼牌公司收購(gòu)了Arrow公司的2個(gè)煤層氣項(xiàng)目。
    從全球天然氣的供需形勢(shì)和中國(guó)公司在海外掌握的天然氣資源分析，引進(jìn)海外天然氣的基礎(chǔ)條件好，進(jìn)口2500×108m3/a的可能性大。
 

5 引進(jìn)海外天然氣的制約條件主要是氣價(jià)
    天然氣的利用主要有4個(gè)方面，即城市燃?xì)狻⒐I(yè)燃料、化工原料和發(fā)電。它與其他能源之間都有互相替代作用，所以天然氣的利用與氣價(jià)密切相關(guān)，當(dāng)其他能源的價(jià)格低于天然氣的價(jià)格時(shí)，天然氣的發(fā)展就受到了制約，最直接是煤的競(jìng)爭(zhēng)。從減少以)。排放的角度，應(yīng)該降低煤在能源構(gòu)成中的比例，但目前中國(guó)煤價(jià)要比氣價(jià)低很多，天然氣很難與煤競(jìng)爭(zhēng)。在天然氣的用途中最能與煤競(jìng)爭(zhēng)的是城市用氣。城市燃?xì)獾膬?yōu)勢(shì)與煤相比是明顯的，在氣價(jià)高一些的城市，居民也愿意承擔(dān)，而不會(huì)選擇用煤，但對(duì)發(fā)電等其他用途，在現(xiàn)今的氣價(jià)條件下，就可能選擇用煤。
    現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的氣價(jià)基本上是由政府定價(jià)，地區(qū)之間有差別，比較復(fù)雜，但總體上價(jià)格偏低。而進(jìn)口氣價(jià)又大幅度高于目前國(guó)內(nèi)的氣價(jià)，如中亞天然氣價(jià)格與油價(jià)掛鉤，當(dāng)國(guó)際油價(jià)為80美元/桶時(shí)，每立方米到岸價(jià)為2.12元人民幣，輸送至消費(fèi)城市還要再加上運(yùn)費(fèi)，如到北京的氣價(jià)每立方米經(jīng)過(guò)最近的加價(jià)后售價(jià)為1.78元，這樣每立方米進(jìn)口氣成本與售價(jià)之間的差價(jià)在1元以上。這種差價(jià)現(xiàn)在由石油公司負(fù)擔(dān)，如果每年進(jìn)口400×108m3天然氣，虧損將超過(guò)400億元人民幣，如果進(jìn)口量達(dá)到2500×108m3，虧損也將超過(guò)2500億元。所以氣價(jià)問(wèn)題不解決，引進(jìn)國(guó)外天然氣的方針就很難實(shí)施。
    有人可能會(huì)說(shuō)美國(guó)的天然氣價(jià)格比中國(guó)還低，這也是事實(shí)。這是因?yàn)樘烊粴獠煌谑?，沒(méi)有形成世界統(tǒng)一的價(jià)格，全球大致形成了亞太、歐洲、北美3大市場(chǎng)，亞太地區(qū)價(jià)格最高，歐洲較低，北美最低(表6)。不可能因?yàn)橹袊?guó)的生活水平低，就能得到廉價(jià)的天然氣，氣價(jià)是由市場(chǎng)決定的。
 

    隨著LNG產(chǎn)量的增加，有可能在若干年后形成全球統(tǒng)一的氣價(jià)，但何時(shí)形成還不好估計(jì)。俄羅斯天然氣進(jìn)入中國(guó)目前的主要障礙就是氣價(jià)雙方很難取得一致。
    要進(jìn)行氣價(jià)調(diào)整，一個(gè)重要因素是合理、科學(xué)的確定煤價(jià)。目前的煤價(jià)偏低是因?yàn)闆](méi)有考慮煤的開(kāi)采和使用對(duì)環(huán)境造成的影響。中國(guó)年產(chǎn)30×108t以上煤的產(chǎn)量過(guò)大，對(duì)環(huán)境的破壞作用也很大，已達(dá)到不科學(xué)、不可持續(xù)的程度，代價(jià)是很大的。如果考慮這一因素，并把它計(jì)入成本，煤價(jià)應(yīng)該會(huì)提高。這樣做就會(huì)使氣價(jià)與煤價(jià)的差距縮小，為利用天然氣提供條件。
6 結(jié)論
    中國(guó)一次能源需求仍處于高速增長(zhǎng)期。能源結(jié)構(gòu)極不合理，煤的比重過(guò)大，氣的比重過(guò)小，核能和可再生能源基數(shù)小，需要一個(gè)發(fā)展的過(guò)程。提高天然氣的比重極其重要，一方面要大力開(kāi)發(fā)國(guó)內(nèi)的常規(guī)氣和非常規(guī)氣資源，同時(shí)還要大力利用國(guó)外天然氣資源，調(diào)整氣價(jià)是實(shí)施這一措施的關(guān)鍵。
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[7] 國(guó)土資源部.新一輪全國(guó)油氣資源評(píng)價(jià)結(jié)果表明，我國(guó)石油可采資源量212億噸[EB/OL].http：∥WWW.mlr.gov.cn/xwdt/jrxw/200808/t20080818_679413.htm.
[8] 斯倫貝謝公司.煤層氣藏評(píng)價(jià)與開(kāi)采技術(shù)新進(jìn)展[R].巴黎：斯倫貝謝公司，2009夏季季刊：5.
[9] Wood Mackenzie公司.中國(guó)非常規(guī)天然氣展望[R].倫敦：Wood Mackenzie公司，2010：7.
 
(本文作者：童曉光 中國(guó)石油海外勘探開(kāi)發(fā)公司)