(二)大力发展天然气情景

在能源绿色转型的背景下,天然气备受关注,被认为是我国在近中期实现能源转型的桥梁。但是,由于天然气价格偏高,市场培育比较慢,再加上受到可再生能源的竞争,业内对天然气的发展前景充满忧虑、信心不足。因此,已有的研究对天然气发展规模的估计普遍偏小。尽管如此,天然气在我国能源绿色转型过程中的重要地位不容置疑,已成为业内共识。

1. 大力发展天然气是发达国家能源系统优化升级过程中的典型做法

推动天然气替代煤炭是过往发达国家治理环境污染的成功经验。在化石能源资源高消耗发展模式中,世界上所有工业化程度较高的国家都曾受到由能源生产和消费增长引发的环境问题的困扰。发达国家治理自身区域性环境污染的过程,是能源结构由煤炭向石油、天然气、核能转型的过程,其中天然气替代煤炭发挥了关键作用。英国以发现北海油气为契机,开始广泛使用天然气,形成了对煤炭的替代。天然气在英国一次能源消费中所占的比重从1965年的0,发展到2014年的32%,2倍于煤炭占比。日本政府则积极扩大液化天然气在能源供给中的比例,在20世纪60年代仅占1%,1970年后有较大幅度增长,至1980年已增至6.1%,到2000年则达到13%,2014年进一步攀升到22%。

2. 较长时间内油气仍是世界主体能源,天然气将是增长最快的化石能源

世界能源已经历三个时代,实现了从薪柴到煤炭,再到油气的转变。2013年,在世界一次能源供应结构中,油气合计占比达到52.5%,其中石油占比为31.1%,天然气占比为21.4%。在全球共同应对气候变化背景下,世界能源正加速向低碳化、无碳化转变。虽然未来随着世界新能源和可再生能源开发能力的不断增强,油气供应比重将下降,但中长期仍占据主导地位。综合多家机构预测结果,到2030年,世界能源供应中油气比重仍将维持在50%左右,同时呈现“油降气升”格局,两者各占据1/4左右份额(见图3-3)。

图3-3 世界一次能源增长趋势和能源需求增量变化趋势

资料来源:IEA,WEO 2015

在2005—2014年这十年中,全球天然气消费增速在2.7%左右,是增长最快的化石能源品种。(1)BP预计从现在到2035年,天然气将是增长最快的化石燃料,年均增长率达到1.8%,累计增长44%,在2035年能源结构中天然气占比达到26%,将取代煤炭成为第二大燃料源。(2)IEA认为2040年之前,化石能源时代尚未结束,天然气将成为过渡时期全球增长量最多的能源品种。预计2040年前天然气消费平均增速在1.4%,到2040年天然气需求量将从2010年的3.51万亿立方米增长到2040年的约5.16万亿立方米,增长46%。(3)

3. 世界天然气资源丰富,且供应充足,可支撑天然气消费

根据IEA统计,当前全球天然气资源量为751万亿立方米,按照目前的消耗水平,可持续开采200多年。如果以现有经济和技术条件下已探明可开采的资源量(Proved Reserves)标准衡量,剩余可采储量为185.7万亿立方米,储采比为55.1。且每年的新增探明储量大于天然气消费量,天然气储采比呈现稳中有升的态势(4)。BP预计,受益于全球页岩气产量强劲增长,天然气供应将稳健提升,年增幅预计可达5.6%。页岩气占天然气总产量的比重将从2014年的10%上升到2035年的近25%(5)

4. 天然气是中国能源低碳绿色转型的桥梁能源

首先,提升天然气利用规模和比例是实现大气污染治理的核心手段之一。在工业燃料领域,天然气与煤炭、燃油相比,减排二氧化硫近100%,减排烟尘60%以上。在发电领域,按照相同供电和供热量,燃气电厂相比“超低排放”燃煤电厂减排烟尘96%、二氧化硫近100%、氮氧化物55%。有测算表明,燃烧1立方米天然气与等量热值煤炭相比,可减排二氧化碳47%~84%。只要环保措施得当,改用天然气的环保效益将非常显著。

其次,推广利用天然气有助于提升我国能效水平。燃气—蒸汽联合循环发电效率目前已接近60%,且仍在不断提高,是当今应用效率最高的发电技术之一;天然气热电联产的效率可达60%~80%,热电冷联产系统的效率可高达90%,在已商业化的、可大规模实现的能源转换技术中效率最高。此外,天然气用于分布式能源系统,实现能源的梯级利用,减少中间输送环节损耗,使资源利用最大化,对提高能源利用效率具有非常重要的意义。

再次,天然气可促进可再生能源发展,加速我国低碳化进程。天然气发电具有良好的调节能力和调峰性能,燃气轮机从启动到满负荷运行,一般不超过20分钟,且出力在0~100%范围内连续可调。使用燃气轮机和燃机—蒸汽联合循环作为调峰电站,在世界上已达成了共识,并取得了成功的经验。随着我国风电、光电等波动性电源的迅速发展,发展燃气调峰电站,是有效促进风电和太阳能资源开发的手段。

最后,非常规油气技术突破是新一轮能源革命的重要组成部分,将助力我国能源产业转型升级,带动经济增长。我国非常规油气技术正在加速发展,页岩气勘探开发已取得重要突破。非常规油气技术研发将带动能源产业在制造水平、生产效率和产业组织形式方面的飞跃,拉动国民经济发展。测算表明,2015—2020年,若新增天然气需求1700亿立方米,可拉动投资约1.4万亿元,其中下游市场投资6000亿元。

5. 中国具备大规模开发利用天然气的条件

首先,国内天然气资源丰富、产量快速提升。我国天然气资源基础雄厚。根据《全国油气资源动态评价2015》,我国常规天然气地质资源量达到90.3万亿立方米,可采资源量50.1万亿立方米。我国非常规天然气也具备丰富的资源基础,全国埋深4500米以浅页岩气地质资源量122万亿立方米,可采资源量22万亿立方米;埋深2000米以浅的煤层气地质资源量30万亿立方米,可采资源量12.5万亿立方米。天然气勘探开发正处在快速发展阶段,产量迅速增长。天然气产量已经居世界第六位。此外,我国页岩气勘查获得重大突破,2014年正式进行商业开发,煤层气产量也快速提升。预计2030年前我国天然气产量将保持较快增长态势。国产天然气产量的快速提升,为我国大规模开发利用天然气奠定了资源基础。

其次,世界天然气供应充足,主要资源国向中国出口意愿强烈。从国际看,当前正处于全球天然气市场供应增加的机遇期。BP预计,受益于全球页岩气产量强劲增长,天然气供应将稳健提升。随着全球LNG产能持续扩张,2020年左右可能供过于求。国际市场天然气供应充足,为我国利用国际资源奠定了基础。澳大利亚、美国、加拿大以及非洲LNG资源国均高度关注中国天然气市场,向我国出口意愿强烈。

再次,全国天然气基础设施主体架构基本形成。我国天然气管网已初步形成了“西气东输、海气登陆、就近供应”供气格局,全国天然气管道一张网已初步形成,川渝、京津冀、长三角等区域性管网也已经较为成熟。目前全国投产LNG接收站11座、转运站1座,基本覆盖了我国沿海地区。

最后,油气行业体制机制改革有利用于天然气的发展。油气行业体制改革方向是进一步放松垄断环节的管制,促进多元主体公平竞争,营造公平、合规的经营环境。预期改革将激发天然气行业活力,促进天然气产业快速发展。

整体来看,从能源发展方向看,当前技术经济条件下,单靠非化石能源难以实现能源转型的重任,同时,发展天然气也是促进可再生能源消纳、提高电力系统稳定性和可靠性的重要手段。因此,发展天然气是我国实现能源从高碳向低碳及无碳能源转型的现实选择,且目前我国也具备大规模利用天然气资源的条件和发展基础,可在我国能源结构转型中起承上启下的作用,在相当长时期内作为我国能源低碳绿色转型的重要依托。