气化中国之路

长江大学(原江汉石油学院)教授 孔昭瑞

一、气化中国的必要性

随着我国经济与社会的快速发展，能源与环境的制约也日渐凸显。为了确保发展的可持续性，党中央在十八大报告中把“大力推进生态文明建设”单列为一个专题，提出了五位一体、相互促进、共同发展的总体布局，要求着力推进绿色发展和低碳发展，继之，发改委也相继发布了《天然气发展“十二五”规划》及新版的《天然气利用政策》。由此可见，为了从源头上扭转生态环境恶化的趋势，为了创造良好的生产与生活环境，为了子孙后代的幸福，在21世纪前期，我国的天然气产业将会出现令人瞩目的大发展，“气化中国”之梦将成为现实。

二、气化中国的思路与概念

设想中“气化中国”的思路，并不是把希望寄托于不现实地过度提高天然气在能源消费中所占的比重，而是在《天然气发展“十二五”规划》中提出的发展目标基础上，本着量入为出的原则，通过在上游充分挖掘气源潜力，在中游增加输气管网的覆盖度及与之适配的调峰能力，在下游调整天然气的消费结构等，以确保天然气供应安全、运行平稳及利用效率的提高，从而逐步实现绿色和低碳发展，为生态环境的改善创造条件，让天然气成为造福于社会的“福气”。

气化中国的概念包括三个层面上的含义：一是，加大民生用气在天然气消费中所占比重，让这种清洁、方便的能源普惠于民生；二是，尽量把天然气用于污染排放较为严重的能源消费领域，使之充分发挥其低碳、绿色的优势，以利生态环境的改善；三是，抓住当前天然气黄金发展期这个机遇，适当加大其在能源消费总量中的占比，以减轻可再生能源发展的压力，并减少煤炭的直接燃用。

三、气化中国的蓝图

在《规划》及《政策》中，已经对气化中国的蓝图提出了发展框架、基本数据和较详细的可行性分析，如果用工程术语来表达，相当于已经完成了工程的初步设计，并交付公众讨论与补充，使其更加完美、可行。依此，本文提出笔者构想中的气化中国蓝图，以供参考，并希望得到批评与指正。

笔者构想中的气化中国蓝图是：

⑴把2015年我国的天然气预期消费量，从《规划》中提出的2300亿立方米提高到2600亿立方米左右，把2020年的预期消费量从能源界较为认同的3500亿立方米提高到4000亿立方米左右。这样，2015年天然气在能源消费总量中的占比将从《规划》中提出的7.7%提高到8.6%；如果2020年的能源消费总量能够控制在46亿吨标煤之内，天然气在能源消费总量中的占比将为11.6%，与2010年占比为4.4%相比提高了约1.6倍。

⑵把2015年我国的用气人口数量从《规划》中提出的2.5亿提高到3.5亿，如果加上农村约5000万户使用沼气的人数，总的用气人口数量则可达到5亿左右。依此推算，力争到2020年时我国有接近一半的人口用上气（包括沼气）。

⑶调整天然气消费结构，把城市燃气的占比从2010年的30%提高到32%左右或更高一些，同时适当压缩发电与化工用气的占比。

⑷在提高输气管网覆盖度的同时，着重于小口径中压输气管网向县级以下城镇延伸，大力支持非石油企业介入零散气田及小型煤田周边的输气管网建设。

⑸通过技术创新及工艺创新，积极开拓煤层气、煤制气、页岩气及沼气等的生产与利用规模。

⑹适时地发布促进天然气产业发展的法规与政策，为天然气产业的平稳、有序发展保驾护航。

以上构想是在领会《规划》与《政策》精神的基础上提出的一些个人见解，为了这个构想能够得以实现，下面再补充一些比较具体的建议。

四、对气化中国的建议

1、充分挖掘气源潜力，实现多元化供应

为了提高天然气的预期消费能力，首先要考虑的就是届时的供应能力是否能够有所保证，即以产定消。从我国主力气田的增产能力看，2015年的预期产量大概是1385亿立方米，与2010年产量为948亿立方米相比，年均增长率约为7.9%，依此推算，2020年的预期产量将在2000亿立方米左右。按《规划》的预计，2015年的进口气量是935亿立方米，2020年的进口能力预计可以达到1200亿立方米，即管道气进口650亿立方米，LNG进口550亿立方米（如果13个接收终端的一期工程能够全部完成的话）。由此可见，实现2015年消费量为2600亿立方米及2020年4000亿立方米的预期目标都有一定的困难。为此必须挖掘气源潜力，而首先是国内的气源潜力，以使天然气的对外依存度不致过快地加大，从而保障用气安全。

我国常规天然气的资源禀赋虽然稍差，但非常规气资源还是相当丰富的，所以，挖掘气源潜力以弥补常规气产量是有条件的。按照《规划》中提出的发展目标，2015年国产煤制气的产量在150亿-180亿立方米之间，煤层气的地面抽采量为160亿立方米，页岩气产量为65亿立方米。依此，即使届时煤制气的实际产量按165亿立方米计算、煤层气的商品气量按70亿立方米考虑，这三种非常规气的产量之和就足以弥补300亿立方米的产消差额。除此之外，我们还有一些没有计算在常规气产量之内的边远的、小型的及低产的气田气，以及油田伴生气等，据估计仅大庆油田的伴生气产量可能就在50亿立方米左右，所以，2015年气消费量达到2600亿立方米，应该说是有保证的。继续推算下去，如果2020年的煤制气产量能够达到300亿立方米、煤层气的商品气量能够达到200亿立方米、伴生气产量按100亿立方米考虑，这样，即使页岩气产量按200亿立方米考虑，届时非常规气的产量也在800亿立方米左右，足以保证4000亿立方米的预期消费量。更何况我们还有零散气田气及LNG的二期工程为后盾呢。

所以，充分挖掘气源潜力、实现多元化供应，是提高我国天然气消费量的有力保障，但需要相关政策的有力扶持。

2、提高煤制气、煤层气及页岩气等非常规气产量的关键是技术创新与政策扶持

就我国当前情况看，制约煤制气、煤层气和页岩气发展的原因是生产成本高、资源消耗大（尤其是水资源），从经济及环保方面考虑都不够划算。但是，这些制约因素是可以通过技术创新和政策的引导、激励与协调而得到化解的。以煤制气为例，生产成本高和资源消耗大的问题可以通过技术创新来解决的，而技术创新的动力则要来源于有关政策的激励。再者，煤制气属于煤化工产品，其生产成本要比矿业产品高一些，并存在一定的经营风险，所以，已经拥有稳定、较高利润的企业是不愿意介入其中的，故需要通过政策的引导，让那些有资质、有能力、而且敢于冒风险的企业来开发。对于煤层气而言，煤与气的开采权分离可能是制约其发展的主要原因之一，对此，可否考虑把煤层气的开采权划归煤矿业主，而让石油企业以服务商的身份介入，或是由煤矿业主自主开发经营。其他的非常规气如零散的气田气及油田伴生气等，也都存在类似的问题，这里就不再赘述了。

3、用气人口数量的增长，取决于民生用气占比的提高及下游输气管网的延伸

2010年我国天然气消费总量为1077亿立方米，民生用气（即城市燃气）在气消费中的占比为30%（其他占比分别为：发电用气占20%，化工用气占18%，工业窑炉用气占32%），城市用气人口为1.88亿人。依此计算，如果2015年我国的气消费总量达到2600亿立方米、民生用气在气消费中的占比达到32%，这样，即使考虑到因公众生活质量提高而使人均用气量增加的因素，用气人口数量提高到3.5亿的目标也是可以达到的。提高民生用气在气消费中占比的办法是，适当压缩化工用气和/或发电用气的占比。

提高用气人口数量还必须考虑到的是，下游输气管网的延伸及平稳供气的保障，其中包括小口径中压管网与应急调峰设施的建设及运营等。这些工作，建议通过地方政府招标，由有能力的民企来承担。

4、在储气库及调峰设施建设中，要充分发挥经济杠杆的调节作用

在新建输气管道的干、支线和储气库及调峰设施的建设方面，《规划》中对建管长度、储气库工作气量及布局等，都已经有详细的安排。值得关注的是，到2015年我国天然气的对外依存度将达到35%左右，以后还可能继续上升，所以天然气的战略储备就必须提到议事日程上。如按照2020年进口气量为1200亿立方米、储备能力按45天的进口气量考虑，战略储备的可动用气量就需要达到150亿立方米。即使储气库工作气量的建设投资按2元/m3考虑，也需要300亿元。再者，新建工作气量为220亿立方米的调峰储气库，其建设投资需要440亿元，二者相加为700多亿元。除此之外还要建设15亿立方米的调峰设施，这么大的投资如何筹措是需要考虑的。

为了确保上述储气库及调峰设施能够如期建成，建议通过实施“季差气价”的办法来筹措这一部分资金，即根据各地区冬季采暖期的长短适当提高这一个季节的气价（包括民生用气），而把这一部分钱用做储气库的建设基金及调峰设施的建设补贴。因为，对城市居民来说由此而增加的开支并不多，同时对享受低保的人群可以给予补贴，所以，只要把意图与用途说清楚了，而且做到公开、公正、合理、透明，相信广大公众是会接受的。这一举措的具体实施办法及有利之处，在拙作“缓解天然气季节性供需失调的一揽子构想”一文中（刊于《长江大学学报》社会科学版，第三十四卷第二期，p41-45）已有较详细的介绍，故不再赘述。

5、多方式调峰如何实施

调峰是指调节天然气使用过程中的峰谷差值，是天然气平稳、安全供应的必要保障。天然气调峰有季(节)调峰、周调峰与日调峰之分，由于它们的调峰目标不同，所以对调峰能力大小及储气设施选型的要求也各不相同。按照《规划》中提出的要求，季调峰所需的调峰能力为220亿立方米，而周调峰与日调峰加在一起所需的调峰能力仅为15亿立方米。前者所用的储气方式是储气容量巨大的地下储气库或大型的低温LNG储罐，后者所用储气方式的种类较多，其中常用的有管网储气、管束储气、球罐储气及储存LNG（需加再气化装置）等。一般而言，季调峰所用储气设施的建设与管理是由管道运营商或LNG接收终端承担，日调峰及周调峰所用储气设施的建设与管理则由城市燃气公司承担。

前面已经提到，调峰设施的建设需要大量的资金投入，而且，不同调峰设施需要的建设资金各不相同，运营成本也不一样，所以需要根据地理条件、储气容量等，选择合适的调峰方式。举例来说，除了利用LNG接收终端兼做调峰之外，在其他场合利用储存LNG的方式调峰就需要慎重考虑，因为，不但其建设投入和运营成本都较高，同时管理上的技术难度也比较大。此外，还有一些新的调峰方式可供选择。

6、沼气的生产模式需要由粗放型向集约型转变

沼气，除了热值比天然气低一半左右之外，其他性质都基本上与天然气相同，而且在节能环保方面产生的效益可能还优于天然气，因此，大力推广并优化沼气的利用对实现气化中国是十分有益的。沼气虽然与天然气分属于不同的能源类别，但在利用方面却并无差异，故应给予足够的重视。我国沼气的资源量巨大，而且来源都的废弃物，所以，沼气产业可当之无愧地称为“变废为宝”的典型产业。正因为如此，沼气的利用在我国广大农村才得到了大面积的普及。据有关资料介绍，截至2011年底我国农村的沼气用户已达4000多万户，年用气量约为160亿立方米，惠及的人口数量约占农村总人口的五分之一。

值得关注的是，在我国农村，沼气的利用是以一户一池的生产为主，而且生产工艺与装备都比较原始，技术服务也不能及时到位，属于小规模、粗放型的生产模式，故而利用效率低、农户用起来也不方便，从而影响到沼气在农村的进一步发展。有鉴于此故建议，沼气的生产模式要尽快地由粗放型向集约型转变，即：由目前的一户一池的模式向以自然村为单位建池的集约型模式发展。具体的实施办法是，由民企或农村的沼气合作社组建小型的沼气公司，承担建池、敷设管网、经营管理与技术服务等工作，用户以双方满意的价格按用量付费，同时由农户向公司有偿地提供原料，以达到互利双赢。建设资金的筹措方式是，业主自筹、农户自愿入股、银行提供低息贷款，以及政府方面把原用于扶持个体用户建沼气池的资金转为对沼气公司发展的扶持。这样，不仅可以提高沼气的利用效率，增加用户使用上的方便，同时还可以充分发挥沼气的其他利用效能，如同时生产有机肥及饲料等。

7、在船舶与汽车等交通运输工具的“气代油”改造方面，国家应在政策层面上给予大力支持

由于我国LNG进口能力和LNG产业的迅速发展及环保的需要，当前自下而上地对交通运输工具的“气代油”改造工作产生了很大的积极性，有关部门也做了不少试点工作，实践证明兼有节能减排及降低运营成本的效果，亟待推广。问题是，由于法规与标准的缺失，致使在运营、验收与资质准入等方面无合法的规章可循，从而难于推广。因此建议政府的有关部门及行业协会尽快出台相关法规，以推进上述“气代油”改造的大面积推广。

8、民用燃料的“气代煤”改造工作，应进入有关部门及地方政府的议事日程

当前，我国的中小城市、县级及县级以下的城镇、以及部分农户，出于天然气管网的覆盖度不够或经济能力上的考虑，仍有不少的家庭及小型服务行业与餐饮排挡使用蜂窝煤为燃料，从而产生了大量的煤烟排放及渣土垃圾。但由于这个问题对地方GDP增长的影响甚小，故成为一个被遗忘的角落。除了加大天然气城市管网的覆盖度之外，解决的办法还有两个：一是，适当降低民用瓶装LPG的售价，让LPG替代蜂窝煤在经济上成为可行（注，其可能性与合理性另文讨论）；二是，通过生产工艺及原料配比上的改进提高蜂窝煤的燃烧质量，从而显著降低煤烟排放与渣土的产生。

9、利用城市生活垃圾填埋技术生产沼气，解决垃圾围城的困扰

据有关报道，在我国的600多个城市中，三分之二的城市垃圾围城，四分之一无垃圾填埋场，由此造成的经济损失每年约为300亿元。另据报道，我国城市垃圾的产生量每年约为3亿吨，其中生活垃圾约占50-60%，如果合理利用，每吨生活垃圾可产生30多立方米的沼气。依此计算，每年可生产沼气100亿立方米左右（相当于50亿立方米天然气的热当量），从而把制造污染的废物转化为清洁的能源，并解决了垃圾围城的困扰。

利用垃圾填埋及厌氧发酵方法制造沼气的技术是成熟的，而且成本也不高，故为经济、科技与文明都相对发达的北欧国家普遍应用，近十几年来我国也有不少成功的试点经验可供参考。推广的难度在于居民对垃圾的分类丢放还不习惯，某些地方政府也不愿意在垃圾分拣等方面投入资金，故需要通过增强城市居民及地方官员的文明与环保意识来解决，同时也要提高地方环保部门的管理水平，并发挥经济杠杆的推动作用。

结语：气化中国的前景与效果

上述气化中国的蓝图如能实现，到2015年时，我国的天然气消费总量将达到2600亿立方米，在能源消费总量中的占比将达到8.65%，与2010年的占比4.4%相比提高约一倍，天然气利用的覆盖度将比2010年翻一番以上，惠及的人群将达到5亿人左右（含沼气用户—下同）。到2020年，我国的天然气消费总量将达到4000亿立方米左右，在能源消费总量中的占比将达到11.6%，惠及的人群将达到全国人口的一半左右。由此产生的效果是：在经济效益方面，天然气产业的发展将会大量减少因污染而造成的经济损失，同时将有效地刺激国内经济的增长，并扩展民企的发展空间及扩大内需，首先受益的将是装备制造业和工程施工企业；在社会效益方面，除了提高公众的生活质量之外，还可以因天然气产业的发展而产生更多的就业岗位；更重要的是，我国的生态环境将会因之而得到改善，让我们重现碧水蓝天的梦想得以现实。