中国天然气供应安全评价及对策

[摘要]

目前中国正处于天然气高速发展阶段，天然气的稳定、可持续供应显得尤为重要。为了评价中国的天然气供应安全水平，分别以供需安全和市场安全2个维度、9个关键因素作为评价指标，以2006—2013年的数据为样本，采用主成分分析法进行评价。结果表明，中国天然气供应安全可以划分为三个阶段：第一阶段为2006—2008年，天然气供应较为稳定阶段；第二阶段为2009—2011年，天然气供应安全度明显下滑、供需失衡加剧阶段；第三阶段为2012—2013年，天然气供应安全度平稳下降、开始进行调整的阶段。随着天然气需求的增加，天然气供应安全将面临更大挑战。中国应采取更多的措施以确保天然气供应安全。

[关键词]天然气供应安全；评价指标；主成分分析

[中图分类号]F407.22

[文献标识码]A

[文章编号]1673-5595（2015）01-0006-05

一、引言

天然气作为一种相对清洁的能源，正取代石油成为21世纪消费增速最快的能源。由于中国能源消费结构本身不合理，煤炭消费占比过大，天然气消费占比不到10%，远低于世界平均水平，所以未来中国的天然气发展潜力巨大。目前中国正处于调整能源消费结构的阶段，对天然气这类低污染能源存在长期需求，需要一套完整的评价体系来评估中国的天然气供应安全。胡奥林、王小明认为天然气供应安全的实质是风险管理，供气中断的风险和结果能降到可接受的程度，并提出了相应的应对策略。[1]张秀梅从国内天然气供需两方面对中国天然气供应安全进行了评估，并给出了相应的建议，但没有结合国际环境。[2]郑言在分析影响天然气安全因素的基础上确立了一套指标体系进行预警，包括供给安全、资源安全和市场安全，并预测了中国未来的天然气安全水平。[3]刘红芳等认为目前对中国天然气安全的评价主要集中在天然气供应、管道运输、勘探钻井、储气和输气环节，方法以定性和定量结合为主。[4]

综上所述，对中国天然气供应安全评价进行研究的文献较少，且以定性分析为主，集中于某一视角，多采用封闭式的研究方法。近年来越来越多的人开始采用量化的方式研究天然气供应安全问题，对指标的选择和权重计算都有据可依。本文在前人研究的基础上将中国放入国际环境中考虑，提出中国天然气供应安全评价体系。适用于安全评价的方法有很多，其中最主要的就是综合指数评价法。指数评价法的缺点在于指标选择具有主观性，选择过少不能反映真实信息，过多又会产生信息冗余。主成分分析法一方面可以利用降维的思想，将多个指标转化为少数几个综合指标，以消除指标之间的相关性，减少信息重叠；另一方面可以减少工作量，利用较少的变量反映整体信息而不会导致结果失真。但是这种方法也存在缺点，降维后的变量解释缺少经济含义，不像原始变量的含义那么确切。本文从风险出发进行指标的筛选，利用主成分分析法确定各项指标权重计算中国的天然气供应安全度，并提出相应的建议。

二、天然气供应安全影响因素和指标的选择

（一）影响天然气供应安全的因素

影响天然气供应安全的因素有很多，本文主要从供需因素和市场因素两个角度阐述。

1.从供需角度看，中国天然气供需缺口大，消费结构有待调整

2013年中国天然气已探明储量达到33万亿立方米，占全球已探明储量的18%，列全球第13位。从2007年起中国天然气消费量已经超过产量，供需缺口不断扩大。2013年天然气消费量达到1455百万吨油当量，产量为1053百万吨油当量，缺口达402百万吨油当量，接近2005年的天然气消费水平，见图1（数据来源于《2014年BP世界能源统计》）。国内供需不平衡成为影响中国天然气供应安全的重要因素。除此之外，由于历史和资源禀赋原因导致中国能源消费结构不合理，煤炭等高污染能源消费比例过大。2013年中国煤炭消费占比达675%，远高于世界平均水平，见表1。石油消费占比为178%，约为世界平均水平的1/2，天然气消费占比为51%，不到世界平均水平的1/4，远低于发达国家。可以预期，随着中国能源消费结构的调整，石油和天然气消费占比将向世界平均水平靠拢，而巨大的天然气需求对中国的天然气供应安全提出了巨大挑战。[5]

中国石油大学学报（社会科学版）2015年2月

第31卷第1期王晓宇：中国天然气供应安全评价及对策

2.从市场角度看，中国天然气进口结构较为单一，对外依存度不断上升

如上文所述，中国虽然有着较为丰富的天然气资源，但国内供给增长无法满足需求的增长，供需缺口较大，进口天然气就成为了必然选择。2013年中国天然气对外依存度达到创纪录的304%，并且还有扩大的迹象。另一方面，中国天然气进口结构较为单一，无论是管道气还是LNG都过于集中，主要进口国存在政治风险，天然气进口存在中断的风险。通过对中国、德国和英国进口管道气分析比较发现，德国和英国单一管道气进口比例都没有超过70%，且主要进口国安全度很高，见表2。英国最高达到694%，有一定的风险。而中国接近90%的管道气来自土库曼斯坦，10%的管道气来自中亚和前苏联国家，集中度过高，政治风险较大，对安全供应造成了不利影响。在LNG方面，中国和日本地理位置较为接近，具有一定可比性。中国的LNG进口国共有12个，超过1/3的LNG来自卡塔尔，最多的三个LNG进口国的进口量占到全部进口量的721%。反观日本，共有18个进口国，其中进口比例最大的澳大利亚仅为205%，分散度较好。见表3。

2014年国际形势复杂多变，在经济方面，全球经济开始缓慢复苏，美国经济预期向好，中国经济增速放缓。地区安全方面，俄乌争端越演越烈，短期内没有好转的迹象，欧盟对俄罗斯的制裁可能会进一步加剧地区能源供应的不确定性。中国国内安全也面临更大的挑战，能源事故和社会事件有增长趋势。澳大利亚全球和平指数显示，近年来全球安全不确定性持续增加。

（二）指标的选择

结合上文提到的天然气供应安全风险，本文将其归为两类风险，即供需风险和市场风险，并以此作为一级指标建立中国天然气供应安全评价体系。根据一级指标和相应的风险，考虑到数据的可得性、完整性、可比性和一致性要求，选择的二、三级指标见表4。

储量替换率反映国内新增探明可采储量与当年产量的比值，大于1表示储量的增加高于消耗，安全度较高。天然气储采比反映中国天然气储量的安全度，是天然气工业发展潜力的重要指标。供需比为天然气产量与消费之比，大于1表示供给大于需求，安全度较好，反之，供小于求，安全度较低。天然气消费占比为天然气消费量占全部能源消费的比例，比例越高，供应压力越大。天然气消费强度是指天然气消费量与人均GDP的比值，比值越大表明天然气利用效率越低。市场集中度为进口量最大的三个国家或地区进口天然气（包括LNG和管道气）占进口总量的比例，集中度越高，风险越大。进口依存度为天然气净进口占天然气消费总量的比例，反映一国天然气消费对国外的依赖程度，对外依存度越高，安全度越低。由于亚太LNG进口价格主要参考日本，并且中国的天然气价格仍处于改革之中，LNG进口价格没有统一的标准且价格形成机制还不够完善，因此采用日本的LNG进口价，进口价格越高，安全度越低。

三、模型的建立和计算

（一）数据的选择和标准化

本文采用的原始数据来源于《2014年BP世界能源统计》和《中国统计年鉴》，根据原始数据得到的指标数据见表5。

（二）建立相关系数矩阵

借助SPSS软件对标准化后的样本数据进行相关分析，得到相关系数矩阵R，见表6。由于各指标之间具有较强的相关性，存在信息的重叠，不能准确地反映天然气供应安全度。为了消除信息的冗余、减少计算，本文采用主成分分析进行降维，通过综合指标进行研究。[6]

（三）求特征值和累计贡献率

采用主成分分析可以减少变量个数，使综合指标变为原变量的线性组合。通过主成分的特征值、方差来衡量主成分对原始信息的解释能力。一般选择特征值大于1或累计方差贡献率大于85%的个数作为主成分个数m。根据特征值大于1的原则，确定主因子个数为m=3，得到的特征值和贡献率见表7。

（四）确定权重和综合得分

四、结论及建议

本文采用主成分分析法对中国天然气供应安全进行了研究，得出以下结论：

中国天然气供应安全可以分为三个阶段：第一阶段为2006—2008年，天然气供应较为稳定阶段。在这一阶段，中国天然气消费幅度大幅上升，三年平均消费增长率达203%。中国天然气储量和产量较为丰富，天然气供给和需求基本保持平衡。从市场角度看，虽然中国天然气进口渠道单一，但由于国内供给基本可以满足需求，进口依存度较低，相对风险不大。第二阶段为2009—2011年，天然气供应安全度明显下滑阶段。主要原因有：一是供需失衡，天然气消费增长率和消费占比不断增加，需求增长超过了供给的增长，供需缺口扩大增加了中国天然气供应的不确定性。二是由于供需失衡导致进口依存度增加，加剧了天然气供应的不安全性。三是中国的技术和管理水平落后导致天然气消费利用率低，天然气消费强度与世界平均水平还存在差距。第三阶段为2012—2013年，天然气供应安全度略有下降，开始进行调整的阶段。这一阶段中国天然气消费需求依然强劲，但增速有所放缓，供给增速也开始回落，但供需缺口还在扩大。从市场角度看，虽然进口集中度开始下降，但还是集中在中亚和中东国家，风险没有得到有效分散。2013年进口依存度达到30%，并且还有继续上升的趋势。随着中国天然气供应风险进一步加剧，急需对供需和市场进行调整，增加天然气供应安全性。

作为21世纪最有发展潜力的能源，天然气在全球能源交替中占据重要地位。中国作为世界第二大经济体，正处于高速发展阶段，对天然气的需求正持续增加，天然气供应安全显得尤为重要。目前中国的天然气供应安全呈下降趋势，主要是由于上文提到的供需和市场两个因素。为了提高中国的天然气供应安全，笔者提出以下建议：

一是增加国内天然气供给量，推动页岩气等非常规天然气开采。目前中国天然气供应安全的最大风险来自于国内供需失衡，中国的天然气产量远不能满足自身消费，进口依存度快速上升。与国际原油市场不同，天然气市场还没有形成一个全球性的市场，存在较大供应中断风险，而且供应中断的案例时有发生，因此中国必须增加国内天然气供给，加大对天然气的投资力度。页岩气等非常规天然气的商业化开采使美国走上了天然气独立的道路，中国的页岩气储量与美国相当，虽然开采难度较大，但是随着技术的进步，未来中国天然气产量将大幅增长。这就需要国家对页岩气等非常规天然气的开发给予政策和资金上的支持。

二是合理调整能源消费结构，降低天然气消费强度。中国天然气消费占比远低于世界平均水平，因此在未来一段时间，天然气消费仍呈现增长趋势。但是中国的天然气消费强度高于世界平均水平，天然气没有得到有效利用。为了使消费增长和消费强度达到平衡，必须采用先进的技术、制定相应的法律政策来降低天然气消费强度。

三是增加天然气进口的多样性，降低进口依存度。与2006年相比，中国的进口集中度有了较为明显的下降，主要表现为LNG的进口渠道增加，但管道气的进口渠道依然较为单一，主要集中在中亚国家。从进口量来看，进口依存度增速较快，未来可能接近50%，进口风险过大。一方面中国必须增加国内的天然气产量，另一方面要分散进口风险，从地缘较近的、国内政治较为稳定的国家进口天然气。[7]

四是建立亚洲天然气定价中心，增加进口天然气价格话语权。目前亚洲天然气进口价格远高于北美地区，即使与同为需求大国的欧盟相比，价格依然偏高。美国和欧洲都形成了各自的定价中心，亚洲的日本和新加坡也都在谋求建立亚太地区的天然气定价中心。中国作为天然气需求大国，对天然气价格高度敏感，因此中国更有必要建立天然气定价中心，掌握天然气价格话语权，控制天然气价格走高或大幅波动带来的风险。

（笔者在撰写本文过程中受到孙竹导师的认真指导，特此致谢！）

[参考文献]

[1] 胡奥林，王小明.天然气供应安全及其应对策略[J].天然气工业，2008（10）：125129.

[2] 张秀梅.我国天然气供应安全评价及其应对研究[D].成都：西南石油大学，2011

[3] 郑言.我国天然气安全评价与预警系统研究[D].武汉：中国地质大学，2013.

[4] 刘红芳，刘成敏，王海宁.我国天然气风险及评价方法分析[J].中国安全生产科学技术，2014，10（2）：8692.

[5] 肖建忠，王小林，尤孝才.我国天然气资源经济安全问题分析[J].中国矿业，2014，23（2）：4447.

[6] 李凤升，赵俊平，董金涛.基于主成分分析法的中国石油安全度评价[J].中国石油大学学报：社会科学版，2013，29（3）：912.

[7] 何春蕾，周国栋，姜子昂，等.全球环境下的中国天然气供应安全[J].天然气工业，2010（1）：123126.

[责任编辑：张岩林]