世界天然气消费趋势及我国天然气消费的策略

2010-11-06胡国松

天府新论 2010年1期

胡国松张欢

胡国松张欢

在我国,天然气市场正在培育阶段,由于资源约束、勘探开发滞后等诸多因素的影响,天然气消费在整个能源消费中并未获得应有的地位。近年来,由于四川盆地等地天然气勘探获得重大发现,加之“西气东输”、“川气东送”一批骨干输气管道的建成和开展国际合作,天然气生产和消费呈现快速发展态势,天然气在我国一次能源消费中的比例不断提高已成必然。但我国的天然气消费中存在着消费市场不成熟、消费结构欠合理、利用效率较低等问题。要促进天然气消费的健康发展,必须采取调整天然气定价机制、优化消费结构、提高利用效率等措施。

天然气消费;天然气消费结构;天然气价格;天然气利用效率

作为一种清洁、高效的能源,天然气在世界能源消费中的地位日益提高。〔1〕尤其是在两次石油危机后,世界各国更加注重对天然气的开发利用。随着世界天然气行业的迅速发展,天然气消费也呈现出一些新的特点与趋势。美国、欧盟、俄罗斯的天然气行业发展比较成熟,天然气在一次能源消费中的比例较高,它们在一定程度上引领了世界天然气的发展潮流。我国的天然气市场正在培育阶段,天然气在一次能源消费中的比例仅为 3.6%。〔2〕如何顺应世界天然气消费发展趋势,培育和发展我国天然气消费市场,促进我国天然气消费的健康发展进而确保我国的能源安全?这是我们必须关注和思考的重大理论和实践问题。

一、世界天然气消费特点与趋势

近年来,随着高油价行情的持续,天然气作为一种清洁、高效、环保的能源在世界能源中的地位日渐提高,也逐步成为重要的“战略能源”。

1、世界天然气供求基本面

两次“石油危机”爆发以来,石油的供应安全成为世界各国能源安全中最重要的内容。与此同时,天然气也以清洁、高效、供给相对稳定的特点得到了更广泛的利用。进入新世纪后,世界天然气产量和消费量都呈现出快速增长态势 (见表 1)。

表1 2001-2008世界天然气产量与消费量单位:亿立方米

2008年,由于席卷全球的金融危机使全球经济受到重创,世界天然气消费量增长较少,出现一定的供过于求,但这并不影响世界天然气发展长期向好的趋势。随着世界经济的复苏和发展中国家经济的发展,世界天然气消费量还将进一步提高,甚至有可能引起世界范围内天然气供给短缺。

2、天然气在一次能源消费中的比重

迄今为此,煤炭、石油、天然气等化石能源一直是人类最主要的能源,在世界一次能源消费结构中占据了非常大的比例。蒸汽机和炼铁技术的出现曾促进了煤炭的开发利用,1920年,煤炭在世界一次能源消费结构中占 62%,从此世界进入了 “煤炭时代”。1965年,石油首次取代煤炭占据首位,世界进入了 “石油时代”。1979年,世界能源消费结构的比重是:石油占 54%,天然气和煤炭各占18%,油、气之和高达 72%。〔3〕但其后,天然气以其洁净、高效的特点在世界各国得到了大规模开发和广泛的利用,天然气消费量稳步增加,在一次能源中的比例也逐步上升。进入 21世纪后,天然气在一次能源消费中的比例一直保持在 24%左右,2008年的比例为 24.1%〔4〕(见表 2)。目前,欧盟、美国、俄罗斯等已有覆盖全国的天然气管网,中国、印度等发展中国家正在大规模兴建天然气基础设施,天然气消费已经成为国民生产和居民生活中的重要部分。

表2 世界一次能源消费结构

3、世界天然气消费结构

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结构均衡模式,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。〔5〕这些典型的消费模式都是由于各国的情况不同而形成的。

美国是世界头号天然气消费大国,其天然气消费结构较为均衡,为我国天然气消费的发展方向提供了一个很好的参考。据美国能源署资料,2008年美国天然气消费量为6584.55亿立方米,比 2007年增长 0.9%。〔6〕纵观美国天然气行业的发展,我们把它分为发展初期,快速发展期和成熟期三个阶段。在发展初期,美国天然气消费以工业用户为主,工业用气比例高达 60%。进入快速发展期后,发电和城市燃气比例不断提高,工业用气比例逐年下降。进入成熟期后,城市燃气 (民用和商用)发展平稳,天然气消费主要靠发电拉动。美国天然气发电联合涡轮机具有外形小、易安装、投资少、项目建设周期短等优点,而且,美国天然气发电技术先进,发电效率高。〔7〕

英国的天然气消费增长很快,上世纪 70年代和 90年代是消费增长最快的两个阶段,居民和商业用气是增幅最大、用量最多的两个领域。英国天然气市场发展比较成熟, 2008年,天然气在一次能源消费中的比例为 39.9%。为实现天然气资源的合理开发和利用,荷兰政府制定了许多政策,建立了遍布全国的输气管网,确保了城市燃气的消费量。2008年,天然气在荷兰一次能源消费中的比例为 40%。

由于国内资源贫乏,日本和韩国在利用天然气上更加节约与高效。日本政府通过立法的方式取消了对天然气消费的管制,大力发展燃气消费,鼓励天然气发电。韩国通过联合循环发电、天然气制冷和压缩天然气动力车等技术的使用,进一步促进了天然气产业的发展。天然气发电作为传统项目,在日韩的天然气消费中占了很大的比重。不过,近年来,这两国的天然气消费呈现出向城市燃气模式转化的趋势。

4、世界天然气价格

由于天然气消费的区域性,天然气价格并不像石油一样有国际性的统一价格。目前,世界上主要有欧洲、北美、亚太三个天然气消费区域,各大区域间的天然气价格有着很大的差别。加拿大、美国、俄罗斯是天然气生产国,这些国家的天然气交易价格和消费价格相对较低;而日本、韩国、欧洲等天然气进口国的购进价格则高得多。天然气生产国对天然气交易价格有绝对的控制权,例如俄罗斯对乌克兰收取的天然气价格就随着乌克兰 “亲俄”还是 “亲欧”的态度而改变。

随着天然气管道建设和液化天然气运输业的发展,天然气价格呈现出趋同化的现象。金融海啸带来的天然气生产国产能过剩,也为形成一个世界性的天然气市场提供了有利条件。

除了天然气价格趋同化外,天然气价格与石油价格联动也是天然气价格变动的另一个趋势。石油与天然气都是重要的能源,国际油价一般以WTI或布伦特原油期货价格为基准。目前,国际油价与天然气价格比例约为 1∶0.6。根据有关资料,世界主要石油和天然气消费国的天然气与石油等热值比价基本上接近于 1。〔8〕也就是说,利用等热值原理,石油与天然气价格从理论上来说应该是相去不远的。天然气作为石油的替代能源,价格与其联动更能反映市场供求状况,促进世界能源体系的调整。

二、我国天然气消费的特点及存在的问题

我国天然气行业发展初期,天然气消费主要集中在川渝、长江三角洲、华北等天然气田周边地区,主要用于居民生活用气,化工原料尤其是化肥生产,以及石油和天然气开采业。

近年来,我国铺建了多条天然气管线,陕京线、涩宁兰、西气东输一线已经建成投产,正在兴建的还有陕京二线、川气东送、忠武线、西气东输二线等。这些管道把天然气送进了酒泉、兰州、西安、洛阳、合肥、南京、上海、北京等大中型城市,天然气管网覆盖全国大部分地区的局面正在形成,这也进一步促进了天然气在我国的消费进入一个新的阶段。随着天然气行业的迅速发展,我国天然气消费呈现出一些新的特点,同时也暴露出一些问题。

1、消费量增长速度快

我国的天然气消费量在 2000年以前增长较缓慢。1999—2000年的 10年间,天然气消费量仅仅增加了 92%。

伴随着中国经济的腾飞,中国天然气产业从 2000年开始进入了大发展时期,天然气产量从 2000年的 238亿立方米增长到 2008年的 778亿立方米,年平均增长率为 16.0% (见表 3)。但同世界平均水平相比,我国还有较大差距;在世界天然气格局中,我国的地位也相对较低。以 2008年为例,世界天然气消费量为 3.02万亿立方米,我国消费量仅占世界消费量的 2.58%。从人均天然气消费量看,我国同世界平均水平相比,也有较大差距。2008年,我国人均天然气消费量为 58.6立方米,而世界人均消费量为 450.75立方米,我国人均消费量仅占世界人均消费量的 13%。这意味着我国的人均天然气消费还处在非常低的水平。

表3 2000—2008年我国天然气消费量单位:亿立方米

从表 3中我们可以看出,我国天然气消费量从 2003年开始了一轮高速增长。2008年由于金融危机的影响,天然气消费量存在一定程度的下降,但随着我国经济的复苏,天然气的消费量将保持高速增长的态势。

2、消费市场尚待发展

我国的天然气工业目前尚处于初级阶段,全国性的天然气消费市场也正在培育之中。2008年,我国共消费天然气 778亿立方米,其中,四川省是我国消费量最大的省份,消费量超过 110亿立方米,约占全国天然气消费总量的14%;江苏省、北京市的天然气消费量分别列第 2位和第 3位,分别超过 59亿立方米和 55.8亿立方米。总体来看,东部沿海地区的天然气消费增长速度快于油气田周边地区。①钱伯章.去年我国天然气生产和消费继续大幅度增长 [EB/OL].http://www. sinopecnews.com.cn/shnews/content/2009-07/29/ content 653221.htm.

天然气消费较发达的川渝地区,城市燃气的消费量已经达到了 26%左右的世界平均水平,城市居民几乎都可以用上天然气。但其他地区的情况就不容乐观了。由于天然气入户投资多、线路长,工程量很大,所以进展较缓慢,用上天然气的居民在城市中还不到 1/10。虽然全国性的天然气管网正在建设中,但是,管网建设仅是实现 “气化全国”的基础,如何确定接驳费,如何说服居民接受使用一种新的能源 (这往往意味着放弃过去一贯使用的能源),如何确定天然气价格等,都是值得业界关注的问题。如果市场发展滞后,实际获得的经济效益会比预先测算的少几十亿甚至上百亿元,这不仅伤害投资者的利益,也会阻碍我国天然气产业的健康发展。

3、消费结构欠合理

国际上对天然气用户的分类有所不同,如美国将用户类型分为居民、商业、工业及发电,它们之间的差异通常表现在用气量上。我国发改委于 2007年 8月 30日正式颁布实施《天然气利用政策》,该政策将天然气利用领域分为四大类,分别是城市燃气、天然气化工、工业燃料、天然气发电,并将天然气利用分为优先类、允许类、限制类和禁止类。其中,城市燃气的大部分属于优先类,天然气化工多在限制类,由于天然气供需较为紧张,近年来呼声很高的天然气发电项目也被列为限制类,天然气制甲醇被列在禁止类。

据中石化统计,2008年,我国城市燃气、工业燃料、天然气化工、天然气发电量用气分别为 258亿立方米、205亿立方米、172亿立方米、143亿立方米,分别占全国天然气消费总量的 33.2%、26.3%、22.1%、18.4%。与前几年相比,城市燃气的比重上升了,天然气化工的比重下降了。

就目前的情况看,虽然我国的天然气消费结构已经得到了一些调整,但是调整程度还有欠缺,与欧盟、美国、俄罗斯相比,城市燃气的比例依然偏低,化工用气比例依然过高。从属于城市燃气范畴里的商业用气比例明显很低。如餐饮业用气,写字楼、商场采暖制冷用气,都具有用气量稳定、利润高等优点,但一直未被重视。在川渝等油气田附近地区,由于气价低廉,天然气化工、化肥、发电等用气项目增长过快,许多被限制、被禁止的项目因为有眼前巨大的经济效益,依然在投产。不合理的化工用气和工业用气都造成了天然气资源的极大浪费,阻碍了天然气行业的健康发展。

4、利用效率较低

我国现有的天然气利用项目都不同程度的存在利用效率低下的问题。天然气是清洁、高效的能源。煤气燃烧值一般只有 3000多大卡,而天然气的燃烧值约为 9000大卡,约是煤气燃烧值的 3倍。但如此高热量的能源在我们的天然气消费项目中往往只能实现它所有热量的一部分。

城市燃气项目利用天然气,主要是以天然气燃烧产生的热量来满足居民生活的需要。目前,我国天然气基础设施与使用技术都比较落后,不能将天然气燃烧产生的热量充分利用。天然气化工业也受到了设备和技术落后的双重困扰,利用效率跟发达国家相比有很大的差距。由于合成氨项目用气价低量大,天然气生产企业的经营效益越来越差,无力提供更多的资金进行技术研发或引进,不利于天然气利用效率的提高。天然气作为工业燃料直接烧锅炉,会将燃烧产生的大量热能浪费在烟气中。燃气中央空调与直接做工业燃料相比,适当的提高了利用效率,但就天然气在直燃式燃气空调的利用来看,其热力学效率依然较低。用大型燃气轮机发电的效率目前已经超过 40%,燃气轮机和蒸汽轮机结合发电的发电总效率可以达到 60%。〔9〕

目前,国际上利用天然气效率最高的技术就是分布式能源的热电冷三联供:先利用天然气发电,将发电后的余热用于供热制冷,再将更低温度的废水供应生活热水。这种利用方式,其热效率可达 80%以上。在国际上,该技术已以区域能源站的形式广泛应用于公寓、写字楼、医院、学校等的能源供应。分布式能源还可以优化天然气利用结构,冬季供暖,夏季制冷,全年发电,持续稳定用气,一旦供气出现短缺,可以随时切换其他燃料,为天然气管网调峰。①佚名.提高天然气利用效率 [EB/OL].http://blog.sina.com.cn/s/blog 4ca6f2010100089w.html/2007/05/16.

在我国,虽然国务院早在 2000年就发布紧急通知要求各地大力采用热电冷三联供技术,但由于缺少清洁燃料来源和电力系统体制制约等种种原因,该技术在我国并未得到广泛使用。

三、对我国发展天然气消费的建议

探明储量的增加、长输管道的铺设、LNG接收站的兴建等表明:我国天然气市场正面临着一个良好的发展机遇。随着我国经济持续快速发展对能源 (包括天然气)需求的增加,天然气必将在我国一次能源消费结构中居于越来越重要的位置。但这一位置的必要前提条件是——尽快解决前述影响我国天然气消费市场健康发展的诸多问题。为此,我们认为,应主要做好以下工作。

1、重视“开源”,保障供给

据中石化统计,2008年我国天然气消费量为 778亿立方米,天然气产量为 775亿立方米,差额部分依靠国外进口。根据中国经济发展和资源状况,国产天然气不能满足国民经济增长的需要的局面还将持续下去,而且,供需缺口将越来越大。据专家估计,至 2010年,我国的天然气供应缺口将超过 200亿立方米;至 2020年,该缺口将达到1500～1600亿立方米。〔10〕

为了我国天然气行业的持续发展,我们必须从多方面寻找气源,保障国内天然气正常消费。在国内,我们要增加天然气投资在油气总投资中的比例,加大对常规气的勘探开发力度,鼓励开发页岩气、煤层气、天然气水合物等非常规气。除此以外,应增强对外合作,通过份额气、进口LNG等途径来弥补国内供应的不足。

另外,天然气虽然属于环保燃料,但毕竟是化石燃料,无论是出于节约资源的需要,还是出于实现低碳排放的需要,我们都应该适度控制天然气消费量的增长速度。

2、培育市场,定价先行

目前,我国的天然气管网已经覆盖到 30个省市区,其中,天然气消费量超过 10亿立方米的省市区达到 20个。西气东输二线完工后,我国将拥有世界最大的天然气管网,但目前很多城市还没有形成成熟的天然气消费市场。

为了实现天然气产业的可持续发展,保障消费地区的长远经济利益,应提前建立好合理的天然气消费市场,培育起稳定的终端用户群。而所有问题的核心就在于天然气价格。日前印发的《国家发展改革委关于川气东送天然气价格有关问题的通知》公布了川气东送天然气的出厂价格和沿线管输费标准,川气东送天然气的价格比西气东输一线天然气的价格要高出很多。虽然价格提高让很多用户吃不消,但川气价格改革的好处也意义深远。川气价格取消了损耗费并实行一气一价的政策,对所有用户不分类别统一基准价,这些措施可以抑制近年来工业用气过快的增长速度,引导民用天然气比例逐渐增长。〔11〕

提高气价可以理顺天然气与替代能源的比价关系,而且,随着我国天然气进口的扩大,国内气价与国际气价靠拢也是必然趋势。所以,对于即将出台的天然气价格改革方案也应坚持提高天然气价格的原则,但是提高的额度不宜过大。一气一价政策对工业用户的打击太大,价改方案应该立足于社会稳定,控制好改革力度。

3、调整结构,优化资源配置

我国天然气消费结构的主要问题是,对城市燃气中的商业用气,采暖制冷等项目重视不足,对天然气化工等高能耗项目投入过多。为了实现资源的优化配置,我们应该去发现天然气消费中目前尚不被重视的高收益、稳定的项目,例如城市餐饮业用气,学校、医院、公寓、写字楼采暖制冷用气。

受到高油价和提倡环保的影响,CNG、LNG汽车在近年来发展也很迅速。事实上,无论是LNG汽车,还是 LNG加气站,都比CNG汽车和CNG加气站有着天然的优势,但是,目前国内更热衷于 CNG汽车加气站项目的建设。我们应该突破现有思维的局限,加大对LNG汽车及LNG加气站项目的研究投入。

对于高能耗的天然气化工和工业用气项目,则要严格把关。已经建成的项目,要从气价、排污费等方面进行调节,促使其节约用气;计划修建的项目,相关部门要以全局性的战略眼光对其进行核准、备案,尽量做到节能减排,维持供需平衡。

4、创新技术,提高利用效率

我国即将建立起全国性的天然气管网,进口LNG项目也陆续上马,预示着我国的天然气供给有了充足的保障。我们应该抓住眼前的机遇,加强对分布式热电冷三联供技术的应用。该技术有着高达 80%的天然气利用效率,这是其他天然气项目无法相比的。国家发改委也看到了它的发展前景,编制了《2010年热电联产发展规划及 2020年远景目标》。

目前,分布式热电冷三联供技术在国内部分地区已经使用。2008年,北京奥运能源展示中心为一系列奥运场馆的采暖制冷、供电项目采用了分布式热电冷三联供技术。该项目在节能率、环保、可靠性方面充分体现了 “科技奥运”、“绿色奥运”的精神,成为北京奥运会能源系统的亮点。另外,广东省、上海市也有一系列的热电冷三联供的项目在规划及运行中。

这些项目在我国开辟了发展分布式热电冷三联供技术的新路子,我们应该理清思路,扫清障碍,将热电冷三联供发展成为提高发电效率、降低供热煤耗以及采暖地区大气环境治理的重要手段。