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世界能源發(fā)展已跨過煤炭進(jìn)入了“油氣時(shí)代”。世界典型國(guó)家的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)表明，未來天然氣將在世界能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中扮演重要角色，發(fā)電和工業(yè)用能是天然氣消費(fèi)增長(zhǎng)的主要方向。與世界典型國(guó)家相比，中國(guó)能源消費(fèi)總量大，結(jié)構(gòu)不合理，天然氣利用水平較低，大氣環(huán)境亟需改善。鑒于此，中國(guó)應(yīng)大幅減少煤炭利用，大力提高可再生能源和天然氣的利用水平。隨著國(guó)產(chǎn)氣多元化、進(jìn)口氣多渠道格局的形成，未來中國(guó)的天然氣利用具備了快速發(fā)展的資源基礎(chǔ)。在能源消費(fèi)總量和大氣環(huán)境改善的約束條件下，預(yù)計(jì)到2030年全國(guó)天然氣需求潛力為5800億立方米，主要集中在天然氣發(fā)電和以氣代煤領(lǐng)域。為實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，需要國(guó)家出臺(tái)相關(guān)政策提高天然氣戰(zhàn)略地位，明確天然氣發(fā)展定位，落實(shí)《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，減少天然氣供應(yīng)中間環(huán)節(jié)，加快重型燃機(jī)等裝備國(guó)產(chǎn)化，促進(jìn)天然氣市場(chǎng)健康可持續(xù)發(fā)展。
1 世界典型國(guó)家天然氣利用的戰(zhàn)略地位與發(fā)展方向
1.1 天然氣在世界能源中的地位
世界典型國(guó)家的能源發(fā)展經(jīng)歷了主體能源由高碳向低碳的演變過程，目前已演變到“油氣時(shí)代”，油氣占能源消費(fèi)總量的比例達(dá)到60%左右。在此過程中，能源結(jié)構(gòu)持續(xù)調(diào)整和轉(zhuǎn)型，“煤降氣升”趨勢(shì)明顯（見表1）。以日本為例，經(jīng)歷了兩次能源轉(zhuǎn)型：第一次在1955－1973年，能源結(jié)構(gòu)從以煤炭為主向以石油為主轉(zhuǎn)變；第二次在1973－2003年，兩次石油危機(jī)促使日本尋求能源多元化，鼓勵(lì)天然氣利用，到2003年，石油占比下降至48%，天然氣占比上升到13%。
為推動(dòng)天然氣的利用，各國(guó)政府通過頒布一系列法律法規(guī)提高天然氣的戰(zhàn)略地位，鼓勵(lì)或強(qiáng)制社會(huì)各行各業(yè)使用天然氣。美國(guó)在1938－1993年先后頒布了《天然氣法》、《清潔空氣法》、《氣候變化活動(dòng)計(jì)劃》等[3]，2015年發(fā)布《清潔電力計(jì)劃》，規(guī)定到2030年之前電廠污染物排放量較2005年減少32%。美國(guó)能源信息署（EIA）預(yù)計(jì)，2016年美國(guó)的天然氣在電力燃料結(jié)構(gòu)中將首次超過煤炭，達(dá)到33%。英國(guó)先后頒布《清潔空氣法》、《污染控制法》、《天然氣法》，設(shè)立“禁煤區(qū)”等[4]。日本頒布《煙煤控制法》、《環(huán)境污染控制基本法》、《大氣污染防治法》等，并在貸款和稅收上給予一定的優(yōu)惠政策，促進(jìn)了天然氣的快速發(fā)展[5]。2015年，美國(guó)、英國(guó)和日本的天然氣消費(fèi)量在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占比分別達(dá)到31%、32%和23%，戰(zhàn)略地位高于煤炭或基本相當(dāng)（見表2）。
1.2 世界天然氣發(fā)展方向
世界天然氣發(fā)展基本遵循啟動(dòng)期、快速發(fā)展期和成熟期的自然成長(zhǎng)規(guī)律。在啟動(dòng)期和快速發(fā)展期的初期，天然氣的主要利用方向是城市燃?xì)夂凸I(yè)用能，例如美國(guó)在1945年二者天然氣消費(fèi)占比達(dá)到80%。在快速發(fā)展后期，發(fā)電成為天然氣的主要利用方向。美國(guó)1970年發(fā)電在天然氣消費(fèi)中占比19%，2015年超過38%；英國(guó)在2015年發(fā)電占比達(dá)到36%，日本達(dá)到60%?？梢?，美國(guó)的用氣結(jié)構(gòu)呈均衡型，歐洲國(guó)家以城市燃?xì)夂桶l(fā)電為主，日本以發(fā)電為主。
在工業(yè)用能領(lǐng)域，歐美國(guó)家及日本等賦予了天然氣與電力相同的能源地位。美國(guó)的工業(yè)用能結(jié)構(gòu)中天然氣占比超過30%，電力接近15%，而煤炭低于6%；英國(guó)的天然氣與電力占比達(dá)到51%，煤炭占比僅為5%；日本資源匱乏，但在工業(yè)領(lǐng)域也主要選擇以天然氣、電力和重油為主要能源，幾乎沒有燃煤。鼓勵(lì)天然氣在工業(yè)燃料領(lǐng)域中大規(guī)模“以氣代煤”，并通過法律法規(guī)強(qiáng)制約束，在歐美國(guó)家及日本的大氣污染治理過程中發(fā)揮了十分重要的作用。
在城市燃?xì)忸I(lǐng)域，發(fā)達(dá)國(guó)家的天然氣早已超過煤炭、人工煤氣、LPG等成為主導(dǎo)燃料。例如，美國(guó)、英國(guó)和日本的城鎮(zhèn)居民使用天然氣的氣化率均超過85%，中國(guó)目前為40%；就人均年用氣量而言，美國(guó)達(dá)到428立方米，英國(guó)為752立方米，日本為83立方米，中國(guó)目前僅為23立方米，差距明顯。
根據(jù)《BP 2035世界能源展望》，預(yù)計(jì)到2030年，全世界的天然氣消費(fèi)量將達(dá)4.3萬億立方米，其中工業(yè)燃料和發(fā)電為天然氣的主要利用方向，消費(fèi)占比將分別達(dá)到40.2%和38.5%；城市燃?xì)庹急扔兴陆?，而交通運(yùn)輸占比略有上升，2030年二者消費(fèi)占比分別為18.4%和3.0%[6]。
1.3 國(guó)外天然氣發(fā)展的啟示
1）通過擴(kuò)大天然氣利用，世界典型國(guó)家實(shí)現(xiàn)了主體能源從煤炭向油氣的演變，能源結(jié)構(gòu)演變過程中“煤降氣升”趨勢(shì)明顯。
2）在能源戰(zhàn)略結(jié)構(gòu)調(diào)整過程中，通過制定一系列限制高污染燃料使用的環(huán)保政策，擴(kuò)大了天然氣的利用規(guī)模。
3）在資源供應(yīng)保障、燃機(jī)技術(shù)進(jìn)步、環(huán)保要求高等多重因素促進(jìn)下，天然氣發(fā)電成為天然氣利用的主要方向和電源燃料結(jié)構(gòu)的重要組成部分，在天然氣利用結(jié)構(gòu)中占有重要地位。
4）在工業(yè)用能結(jié)構(gòu)中，天然氣和電力等清潔能源的占比高于50%，煤炭占比低于15%，推動(dòng)工業(yè)用能清潔化利用的做法是提高天然氣在用能結(jié)構(gòu)中的占比。
5）未來世界天然氣供應(yīng)充足，天然氣將在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中繼續(xù)扮演重要角色，其中發(fā)電和工業(yè)用能將是天然氣消費(fèi)增長(zhǎng)的主要方向。
2 中國(guó)天然氣的發(fā)展現(xiàn)狀及利用水平
2.1 中國(guó)的天然氣發(fā)展現(xiàn)狀
2004年，西氣東輸一線管道建成正式投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)，標(biāo)志著中國(guó)的天然氣市場(chǎng)進(jìn)入了快速發(fā)展期。2005－2013年，天然氣的絕對(duì)消費(fèi)量年均增長(zhǎng)148億立方米，年均增速17.1%；2013－2015年，受國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入新常態(tài)、可替代能源價(jià)格低廉等因素影響，中國(guó)的天然氣市場(chǎng)處于快速發(fā)展期的波動(dòng)階段，絕對(duì)消費(fèi)量年均增長(zhǎng)有所下滑。根據(jù)國(guó)家能源局的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2015年全國(guó)天然氣表觀消費(fèi)量為1907億立方米，同比增長(zhǎng)僅5.5%。
中國(guó)的天然氣消費(fèi)結(jié)構(gòu)主要集中在工業(yè)燃料和城市燃?xì)忸I(lǐng)域。2015年，工業(yè)燃料消費(fèi)天然氣量738億立方米，占比38.2%；城市燃?xì)庀M(fèi)量628億立方米，占比32.5%；發(fā)電和化工消費(fèi)量較少，分別為284億立方米和282億立方米，占比14.7%和14.6%。
天然氣消費(fèi)區(qū)域已擴(kuò)展至全國(guó)31個(gè)省市自治區(qū)，2015年全國(guó)337個(gè)地級(jí)及以上城市中有315個(gè)城市已不同程度地使用上天然氣，城市覆蓋率超過90%。其中，年消費(fèi)量超過100億立方米的省市區(qū)有5個(gè)，分別為四川、新疆、江蘇、廣東和北京。隨著全國(guó)的長(zhǎng)距離、大管徑高壓天然氣管網(wǎng)初具規(guī)模，天然氣的消費(fèi)重心已從過去的西部地區(qū)，不斷向東部沿海地區(qū)轉(zhuǎn)移。四川、新疆、青海、陜西、內(nèi)蒙古、重慶的天然氣消費(fèi)量在全國(guó)總量的占比，已從2006年的42.5%下降至2015年的29.4%；北京、江蘇、浙江、廣東、福建、山東、上海的天然氣消費(fèi)量在全國(guó)總量中的占比，已從2006年的27.6%上升至2015年的36.8%。
中國(guó)的天然氣資源供應(yīng)實(shí)現(xiàn)了“國(guó)產(chǎn)多元化、進(jìn)口多渠道”的格局，保障能力逐年增強(qiáng)，有力地支撐了國(guó)內(nèi)天然氣市場(chǎng)的快速發(fā)展。近十年來，國(guó)產(chǎn)氣年均增量87億立方米，年均增速12.0%，2015年已達(dá)到1350億立方米；國(guó)外進(jìn)口管道氣與LNG并舉，自2006年開始進(jìn)口天然氣以來，年均增量67億立方米，年均增速59.9%，2015年已達(dá)614億立方米。2015年全國(guó)資源總供應(yīng)量達(dá)到1964億立方米。
天然氣資源的有效供應(yīng)離不開輸配管網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。截至2015年底，中國(guó)的天然氣基礎(chǔ)設(shè)施主體框架已基本形成，西氣東輸系統(tǒng)、陜京線系統(tǒng)、川氣東送等天然氣長(zhǎng)輸管道里程已達(dá)到7.3萬千米，全國(guó)天然氣管道網(wǎng)初具規(guī)模；深圳大鵬、福建莆田、江蘇如東等沿海LNG接收站已投產(chǎn)12座，總接收能力達(dá)到4860萬噸/年，基本覆蓋沿海各??；大港儲(chǔ)氣庫(kù)群、華北儲(chǔ)氣庫(kù)群、江蘇金壇、新疆呼圖壁、重慶相國(guó)寺等地下儲(chǔ)氣庫(kù)已建成18座，形成有效工作氣量55億立方米，極大地提高了下游市場(chǎng)的安全保供水平。
2.2 中國(guó)的天然氣利用水平
2010年中國(guó)的經(jīng)濟(jì)總量超過日本，成為世界第二大經(jīng)濟(jì)體，但中國(guó)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中天然氣的占比仍遠(yuǎn)低于世界典型國(guó)家，天然氣的利用規(guī)模與中國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不匹配。中國(guó)相繼發(fā)布了《天然氣利用政策》、《關(guān)于理順非居民天然氣價(jià)格的通知》、《天然氣基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與運(yùn)營(yíng)管理辦法》等一系列天然氣產(chǎn)業(yè)政策，促進(jìn)中國(guó)天然氣消費(fèi)快速增加。從國(guó)內(nèi)分品種能源的消費(fèi)增速來看，天然氣消費(fèi)增速處于領(lǐng)先地位，年均增速達(dá)到16.0%，天然氣在能源消費(fèi)總量中的占比從2005年的2.4%提高到2015年的5.9%，但天然氣消費(fèi)占比遠(yuǎn)低于世界平均水平24%。由于過去資源不足、基礎(chǔ)設(shè)施不完善等歷史原因，《天然氣利用政策》鼓勵(lì)優(yōu)先發(fā)展城市燃?xì)?，允許發(fā)展工業(yè)燃料用戶，限制大規(guī)模天然氣發(fā)電，因此目前城市燃?xì)夂凸I(yè)燃料中用氣比重相對(duì)過大，而天然氣發(fā)電所占比重相對(duì)較小，2015年僅14.7%，與世界平均水平37.3%差距較大。
此外，從城鎮(zhèn)居民氣化率、人均用氣量、天然氣在工業(yè)燃料能源消費(fèi)總量中的占比、氣電在全國(guó)總發(fā)電量的占比等具體用氣指標(biāo)來看，中國(guó)與國(guó)外典型國(guó)家也存在相當(dāng)差距。化工、化肥等附加值低的產(chǎn)業(yè)用氣比例較高，原因在于天然氣被產(chǎn)地周邊化工及化肥廠就近利用?？上驳氖牵袊?guó)交通運(yùn)輸領(lǐng)域的天然氣利用走在世界前列，2015年已氣化公交車、出租車、重型卡車等420萬輛，氣化漁船、拖船、散貨船等60余艘，用氣量約200億立方米，消費(fèi)占比11%，遠(yuǎn)高于國(guó)外（見表3）。
2.3 中國(guó)天然氣市場(chǎng)發(fā)展存在的主要問題
1）國(guó)家相關(guān)政策對(duì)天然氣利用的定位不統(tǒng)一，鼓勵(lì)不到位，配套不完善。例如，《能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》對(duì)天然氣發(fā)電項(xiàng)目的定位是“有序發(fā)展”：在天然氣來源可靠的東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城區(qū)，合理建設(shè)燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)調(diào)峰電站；在電價(jià)承受能力強(qiáng)、熱負(fù)荷需求大的中心城市，優(yōu)先發(fā)展大型燃?xì)饴?lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目；積極推廣天然氣熱電冷聯(lián)供，支持利用煤層氣發(fā)電。而《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃（2014－2020年）》對(duì)天然氣發(fā)電項(xiàng)目的定位為“適度發(fā)展”：在京津冀魯、長(zhǎng)三角、珠三角等大氣污染重點(diǎn)防控區(qū)，有序發(fā)展天然氣調(diào)峰電站，結(jié)合熱負(fù)荷需求適度發(fā)展燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)?！洞髿馕廴痉乐涡袆?dòng)計(jì)劃》則對(duì)天然氣發(fā)電項(xiàng)目“限制發(fā)展”：原則上不再新建天然氣發(fā)電項(xiàng)目，新增天然氣應(yīng)優(yōu)先保障居民生活或用于替代燃煤，僅對(duì)天然氣分布式能源等高效利用項(xiàng)目鼓勵(lì)發(fā)展，天然氣調(diào)峰電站有序發(fā)展。
2）天然氣與替代能源掛鉤的新定價(jià)機(jī)制未能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整，不能及時(shí)反映天然氣市場(chǎng)價(jià)格與供需關(guān)系的變化。目前，中國(guó)的天然氣定價(jià)采用的是市場(chǎng)凈回值法，2014年以來國(guó)際油價(jià)迅速下降，由于天然氣價(jià)格未能實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整，供應(yīng)價(jià)格偏高。天然氣價(jià)格對(duì)應(yīng)的布倫特原油價(jià)格約為55美元/桶，而燃料油、LPG等替代能源價(jià)格對(duì)應(yīng)的原油價(jià)格僅為26～46美元/桶，導(dǎo)致市場(chǎng)對(duì)天然氣的需求放緩。以上海為例，天然氣與可替代能源終端價(jià)格的對(duì)比見圖1。
3）部分地區(qū)供氣中間環(huán)節(jié)多，終端用氣價(jià)格過高。以某省玻璃用戶為例，2016年用氣價(jià)格為2.84元/立方米，其中省門站價(jià)1.98元/立方米，省網(wǎng)管輸費(fèi)0.25元/立方米，城市燃?xì)廨斉滟M(fèi)0.61元/立方米，省網(wǎng)管輸費(fèi)和城市燃?xì)廨斉滟M(fèi)占終端用氣價(jià)格的30%。此外，中間環(huán)節(jié)過多使上下游聯(lián)動(dòng)機(jī)制難以有效形成，上游價(jià)格的調(diào)整難以有效地傳導(dǎo)至終端用戶。
4）地下儲(chǔ)氣庫(kù)等調(diào)峰設(shè)施能力嚴(yán)重不足，天然氣供應(yīng)的安全風(fēng)險(xiǎn)大，影響下游用戶的發(fā)展。隨著采暖負(fù)荷的逐年增長(zhǎng)和煤改氣工程的實(shí)施，中國(guó)的天然氣峰谷差逐年走高，從2010年的1.36倍提高至2015年的1.72倍。由于地質(zhì)條件不利、調(diào)峰責(zé)任不明等因素影響，中國(guó)的地下儲(chǔ)氣庫(kù)等調(diào)峰設(shè)施建設(shè)滯后，截至2015年底，儲(chǔ)氣庫(kù)形成的有效工作氣量只有55億立方米，僅占天然氣消費(fèi)總量的3.0%。在冬季調(diào)峰能力不足的情況下，往往需壓減發(fā)電和工業(yè)燃料用戶的供氣量，嚴(yán)重影響了發(fā)電和工業(yè)用戶的用氣積極性[7]。
3 未來中國(guó)天然氣利用的戰(zhàn)略方向選擇
3.1 未來中國(guó)能源總量和結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)
2016－2030年，隨著經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、能源利用技術(shù)的進(jìn)步和企業(yè)管理水平的提高，中國(guó)的單位GDP能耗將不斷下降。根據(jù)中國(guó)能源研究會(huì)、國(guó)家發(fā)改委能源所和中國(guó)工程院等機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)，2030年中國(guó)的能源需求總量為53億～56億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。本文選取中間值55億噸標(biāo)準(zhǔn)煤作為測(cè)算依據(jù)。
中國(guó)“富煤、貧油、少氣”的資源稟賦決定了在一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中煤炭一直占據(jù)主導(dǎo)地位，但燃煤對(duì)環(huán)境造成極大破壞，導(dǎo)致中國(guó)很多城市霧霾天氣頻發(fā)，溫室氣體超標(biāo)排放。治理大氣污染和降低CO2排放已經(jīng)成為刻不容緩的問題。2015年中國(guó)發(fā)布了《強(qiáng)化應(yīng)對(duì)氣候變化行動(dòng)——中國(guó)國(guó)家自主貢獻(xiàn)》，確定CO2排放量在2030年左右達(dá)到峰值并爭(zhēng)取盡早達(dá)峰；單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的CO2排放量比2005年下降60%～65%，非化石能源占一次能源的占比達(dá)到20%左右。國(guó)家發(fā)改委能源研究所在《2050年中國(guó)能源需求預(yù)測(cè)研究》等相關(guān)報(bào)告中提出2030年之前能源消耗CO2排放量將達(dá)到峰值110億噸。環(huán)境保護(hù)部環(huán)境規(guī)劃院和清華大學(xué)在研究報(bào)告中提出了具體的PM2.5改善目標(biāo)：2030年全國(guó)地級(jí)以上城市PM2.5排放濃度達(dá)到國(guó)家空氣質(zhì)量?jī)?yōu)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)35微克/立方米以下。
綜合考慮上述數(shù)據(jù)，結(jié)合中國(guó)能源研究會(huì)、環(huán)保部環(huán)境規(guī)劃的研究成果，經(jīng)測(cè)算2030年中國(guó)一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中煤炭占比必須降至49%以下才能達(dá)到CO2減排和大氣環(huán)境改善的目標(biāo)。為保證《強(qiáng)化應(yīng)對(duì)氣候變化行動(dòng)——中國(guó)國(guó)家自主貢獻(xiàn)》中提出的2030年非化石能源占比達(dá)到20%的目標(biāo)，在2030年石油達(dá)到峰值的前提下，為滿足全社會(huì)發(fā)展的能源需求，2030年天然氣占比需要達(dá)到14%，需求總量達(dá)到5800億立方米（見表4）。
3.2 未來中國(guó)天然氣的主要利用方向
在大氣環(huán)境和能源總量的約束條件下，2030年中國(guó)的煤炭消費(fèi)占比降至49%，屆時(shí)煤炭需求總量為37.7億噸，同時(shí)必須提高煤炭的集中利用度水平和優(yōu)化利用效率[8]。中國(guó)的煤炭用途可大致分為以下四類：發(fā)電、化工、工業(yè)燃料與供熱、損耗及其他。中國(guó)的煤炭集中利用度太低，2014年發(fā)電消費(fèi)量為18.5億噸，占煤炭消費(fèi)總量的45%，而美國(guó)為93%、德國(guó)80%、韓國(guó)70%。未來中國(guó)將逐步提高發(fā)電用煤的比例，預(yù)計(jì)2030年提高到55%左右，煤炭消費(fèi)量20.8億噸（見圖2）。未來化工用煤不會(huì)發(fā)生太大改變，2030年保持在7.5億噸左右。煤炭的精細(xì)化利用也將大大減少煤炭在開采、運(yùn)輸、利用過程中的損耗，預(yù)測(cè)2030年損耗及其他用煤將由2014年的4.5億噸下降至2.1億噸。在控制煤炭消費(fèi)總量37.7億噸的基礎(chǔ)上，剩余可用于工業(yè)燃料與供熱的煤炭量為7.4億噸，比2014年的10.9億噸下降3.5億噸，若全部以氣代煤，天然氣新增需求潛力為1884億立方米。
根據(jù)中國(guó)電力聯(lián)合會(huì)等機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)，中國(guó)全社會(huì)用電量峰值將在2030年左右，屆時(shí)用電量將達(dá)到9.0萬億千瓦時(shí)。大氣環(huán)境的治理和能源總量的控制離不開電源燃料的升級(jí)，2030年全國(guó)電煤用量20.8億噸，發(fā)電量預(yù)計(jì)為4.8萬億千瓦時(shí)，占全社會(huì)用電量的53%。水電、風(fēng)電、太陽(yáng)能等可再生能源發(fā)電屬于清潔電力，必須優(yōu)先保障利用，根據(jù)《中國(guó)非化石能源發(fā)展目標(biāo)及其發(fā)展路徑》預(yù)測(cè)，2030年非化石能源裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到10.8億千瓦，發(fā)電量3.4萬億千瓦時(shí)，占全社會(huì)用電量的38%。在煤電和非化石發(fā)電量確定的前提下，天然氣發(fā)電的剩余空間為0.8萬億千瓦時(shí)，占全社會(huì)用電量的9%，屆時(shí)天然氣發(fā)電裝機(jī)將達(dá)到2.6億千瓦，天然氣需求量1820億立方米。
通過對(duì)天然氣發(fā)展?jié)摿屠梅较蜓信校?ldquo;以氣代煤、天然氣發(fā)電”是中國(guó)未來天然氣消費(fèi)增長(zhǎng)的主要方向。此外，天然氣在“城市燃?xì)?、交通、化?rdquo;等行業(yè)的利用也將保持一定的利用規(guī)模（見圖3）。
3.3 未來中國(guó)天然氣供應(yīng)的資源保障
2015年中國(guó)的天然氣表觀消費(fèi)量是1907億立方米，在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占比僅5.9%，經(jīng)過15年的發(fā)展，預(yù)計(jì)2030年天然氣消費(fèi)規(guī)模為5800億立方米，相當(dāng)于美國(guó)1965年的水平。中國(guó)的天然氣已經(jīng)形成國(guó)產(chǎn)多元化、進(jìn)口多渠道的供應(yīng)格局，2030年總供應(yīng)能力將達(dá)6500億立方米，供應(yīng)能力的增強(qiáng)和氣價(jià)的低位運(yùn)行為天然氣的大規(guī)模發(fā)展提供了良好的基礎(chǔ)。
國(guó)產(chǎn)氣方面：國(guó)內(nèi)天然氣市場(chǎng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了常規(guī)天然氣、非常規(guī)天然氣（頁(yè)巖氣、煤層氣）、煤制氣等多元供應(yīng)格局，國(guó)產(chǎn)氣穩(wěn)步增長(zhǎng)，供應(yīng)能力逐步增強(qiáng)。根據(jù)國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心、中國(guó)工程院的研究成果，2030年國(guó)產(chǎn)氣生產(chǎn)能力有望達(dá)到4000億立方米，其中常規(guī)氣2500億立方米、頁(yè)巖氣500億立方米、煤層氣500億立方米、煤制氣500億立方米。
進(jìn)口氣方面：IEA預(yù)測(cè)未來世界天然氣需求增速放緩，2020年世界天然氣需求量為3.93萬億立方米，年均增長(zhǎng)僅2.0%，低于過去10年2.3%的增長(zhǎng)速度。隨著非常規(guī)天然氣技術(shù)的突破，全球天然氣供應(yīng)能力進(jìn)一步增強(qiáng)，供需形勢(shì)整體寬松。根據(jù)IEA、EIA、高盛等多家機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，中國(guó)“十三五”期間，國(guó)際油氣價(jià)格將持續(xù)低位運(yùn)行（原油50～70美元/桶、亞太地區(qū)LNG價(jià)格6～9美元/百萬英熱單位）。結(jié)合規(guī)劃建設(shè)LNG接收站規(guī)模和進(jìn)口管道氣規(guī)劃，2030年中國(guó)進(jìn)口氣將達(dá)2500億立方米，其中進(jìn)口管道氣1500億立方米，進(jìn)口LNG1000億立方米。
4 未來中國(guó)天然氣的五大利用領(lǐng)域
4.1 以氣代煤
以氣代煤符合國(guó)家制定的《天然氣利用政策》，《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》和中國(guó)政府的碳排放相關(guān)承諾?！短烊粴饫谜摺吩试S“建材、機(jī)電、輕紡、石化、冶金等工業(yè)領(lǐng)域中環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益較好的以天然氣代煤項(xiàng)目”和“城鎮(zhèn)（尤其是特大、大型城市）中心城區(qū)的工業(yè)鍋爐燃料天然氣置換項(xiàng)目”；《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》要求加快推進(jìn)集中供熱、“煤改氣”和“以電代煤”工程；2015年中國(guó)在巴黎氣候大會(huì)承諾2030年左右中國(guó)碳排放達(dá)到峰值，并爭(zhēng)取盡早實(shí)現(xiàn)。
天然氣鍋爐和窯爐技術(shù)成熟，與燃煤相比熱效率可提高10%左右，產(chǎn)品成品率提高3%以上。同時(shí)單位投資、占地面積、操作定員、維修保養(yǎng)等方面天然氣同樣具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。與燃煤相比，在獲得相同熱值能量的條件下，天然氣可減排CO2約57%，減排SO2接近100%，減少顆粒物排放量60%以上。天然氣的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力低于煤炭。以江蘇為例，生產(chǎn)1噸蒸汽所需天然氣燃料費(fèi)達(dá)到165.7元，而燃煤只需要58.6元，僅為天然氣的35%。
以氣代煤發(fā)展方向符合國(guó)家支持政策，同時(shí)在技術(shù)和環(huán)保方面天然氣也具有明顯優(yōu)勢(shì)，價(jià)格是制約以氣代煤發(fā)展的主要原因。但如果能夠有效執(zhí)行《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，嚴(yán)格控制煤炭總量；建立統(tǒng)一的碳稅交易市場(chǎng)，并適當(dāng)提高碳稅征收標(biāo)準(zhǔn)；減少天然氣供應(yīng)中間環(huán)節(jié)，降低終端用戶用氣價(jià)格等，將逐步縮小天然氣與煤炭之間的價(jià)格劣勢(shì)，未來以氣代煤將在燃煤鍋爐和窯爐改造方面空間廣闊。
根據(jù)《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，未來燃煤鍋爐改造的重點(diǎn)是，將淘汰10蒸噸/小時(shí)及以下的燃煤鍋爐，禁止新建20蒸噸/小時(shí)以下的燃煤鍋爐。目前全國(guó)燃煤鍋爐共計(jì)53萬臺(tái)左右，其中20蒸噸/小時(shí)以下的鍋爐45萬臺(tái)，規(guī)模95萬蒸噸。全國(guó)各省市已分別制定了各自的“煤改氣”改造計(jì)劃，預(yù)計(jì)到2030年燃煤鍋爐改造及新建燃?xì)忮仩t規(guī)模將達(dá)到50萬蒸噸，新增天然氣需求1100億立方米。
燃煤窯爐改造主要集中在玻璃、陶瓷、金屬冶煉、耐火材料以及裝備制造等行業(yè)。2014年全國(guó)各式窯爐共計(jì)10萬余座，主要集中在河北、湖北、廣東、山東、江西等地。由于天然氣具有清潔高效的特性，相比燃煤窯爐，不僅能夠降低污染物排放，而且能夠有效提高產(chǎn)品合格率，各地窯爐企業(yè)對(duì)煤改氣態(tài)度積極，預(yù)計(jì)到2030年玻璃行業(yè)產(chǎn)能改造及新建產(chǎn)能可達(dá)到3500萬噸，陶瓷生產(chǎn)線改造及新建2000條，新增天然氣需求預(yù)計(jì)可達(dá)到460億立方米。
2014年全國(guó)以氣代煤用氣量為391億立方米，到2030年預(yù)計(jì)將新增1560億立方米，總需求達(dá)到1951億立方米。
4.2 天然氣發(fā)電
天然氣發(fā)電符合國(guó)家《天然氣利用政策》和《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》?！短烊粴饫谜摺穼⑻烊粴夥植际侥茉春腿?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)作為優(yōu)先類發(fā)展項(xiàng)目，燃?xì)庹{(diào)峰電廠作為允許類發(fā)展項(xiàng)目。《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》鼓勵(lì)發(fā)展天然氣分布式能源，有序發(fā)展天然氣調(diào)峰電站。
天然氣發(fā)電技術(shù)成熟。燃?xì)庹{(diào)峰電廠相比燃煤純凝機(jī)組熱效率高10%以上，熱電聯(lián)產(chǎn)和分布式能源熱效率高20%以上[9]。無論是與普通燃煤機(jī)組相比還是與“超低排放”機(jī)組相比，燃?xì)怆姀S在排放方面均具有明顯優(yōu)勢(shì)，其中煙塵可減排14%～80%，SO2可減排100%，CO2可減排45%～62%（見表5）。由于中國(guó)燃?xì)鈾C(jī)組的核心設(shè)備需要進(jìn)口，并且整機(jī)檢修維護(hù)、改造升級(jí)、部件更換等均必須通過廠家服務(wù)協(xié)議模式管理，費(fèi)用高昂，其中維護(hù)費(fèi)用和折舊費(fèi)高達(dá)燃?xì)獍l(fā)電總成本的7%，造成氣電成本與煤電成本相比高出0.307元/千瓦時(shí)，競(jìng)爭(zhēng)能力被大幅削弱。
天然氣發(fā)電特別是熱電聯(lián)產(chǎn)、分布式能源符合國(guó)家天然氣利用政策，在技術(shù)和環(huán)保方面也具有明顯優(yōu)勢(shì)，但價(jià)格是制約天然氣發(fā)電發(fā)展的主要原因。如果國(guó)內(nèi)能夠嚴(yán)格控制煤炭消費(fèi)，在京津冀魯、長(zhǎng)三角、中南等大氣污染重點(diǎn)防控區(qū)淘汰30萬千瓦以下的小型燃煤機(jī)組和10蒸噸以下的燃煤鍋爐，支持建設(shè)天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)和分布式能源；在甘肅、內(nèi)蒙、東北等地為消納風(fēng)電、光電、水電等可再生能源發(fā)電，支持配套建設(shè)天然氣調(diào)峰電廠；加快重型燃機(jī)的科研攻關(guān)并盡快實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，降低設(shè)備投資和運(yùn)維費(fèi)用，則未來中國(guó)的天然氣在發(fā)電領(lǐng)域的利用潛力巨大。
按照大氣環(huán)境約束和能源總量控制的要求，為實(shí)現(xiàn)2030年燃?xì)獍l(fā)電在全國(guó)總發(fā)電量的占比達(dá)到9%，天然氣消費(fèi)量5800億立方米的目標(biāo)，天然氣發(fā)電裝機(jī)需要在目前0.66億千瓦的基礎(chǔ)上，新增1.94億千瓦，總規(guī)模達(dá)到2.6億千瓦，主要可通過以下三個(gè)途徑實(shí)現(xiàn)。
1）配套消納新能源，建設(shè)燃?xì)庹{(diào)峰電廠。通過積極推進(jìn)天然氣發(fā)電與風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電和水力發(fā)電等可再生能源發(fā)電的融合發(fā)展，支持在風(fēng)電、光電和水電基地配套建設(shè)燃?xì)庹{(diào)峰電廠，提升電網(wǎng)消納可再生能源發(fā)電量的能力，降低棄風(fēng)、棄光、棄水率。在甘肅、內(nèi)蒙古、吉林、寧夏、云南、四川、廣西等風(fēng)電、光電、水電集中區(qū)域，配套建設(shè)總裝機(jī)容量0.5億千瓦的天然氣調(diào)峰電廠。
2）新建天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)和分布式能源項(xiàng)目。在環(huán)渤海、長(zhǎng)三角、東南沿海、中南等大氣污染重點(diǎn)防治地區(qū)的產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)、工業(yè)園區(qū)、燃煤鍋爐改造達(dá)到一定市場(chǎng)規(guī)模的區(qū)域，支持發(fā)展帶穩(wěn)定熱負(fù)荷的熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目，在采暖地區(qū)，適度發(fā)展帶采暖的熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目。在具有穩(wěn)定冷熱電需求的產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)、工業(yè)園區(qū)、商業(yè)中心和醫(yī)院等，推廣建設(shè)天然氣分布式能源站。到2030年新建熱電聯(lián)產(chǎn)和分布式能源機(jī)組裝機(jī)規(guī)模達(dá)到0.64億千瓦。
3）對(duì)小型燃煤機(jī)組進(jìn)行燃?xì)飧脑?。在燃煤機(jī)組“上大壓小”的基礎(chǔ)上，在環(huán)渤海、長(zhǎng)三角、東南沿海以及中南等環(huán)境敏感地區(qū)，對(duì)30萬千瓦以下燃煤發(fā)電機(jī)組進(jìn)行燃?xì)飧脑?，包括建設(shè)燃?xì)庹{(diào)峰電廠、熱電聯(lián)產(chǎn)和基荷電廠。預(yù)計(jì)到2030年改造機(jī)組裝機(jī)規(guī)模達(dá)到0.8億千瓦，其中東部地區(qū)改造規(guī)模0.65億千瓦，中南地區(qū)改造規(guī)模0.15億千瓦。
4.3 交通
天然氣在交通領(lǐng)域的主要利用方向是城市公交、城際載客車、載貨車、內(nèi)河及沿海船舶等，主要替代的是汽油、柴油和燃料油等油品。目前，國(guó)家已出臺(tái)多個(gè)文件鼓勵(lì)發(fā)展天然氣車船。其中國(guó)務(wù)院《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃（2014－2020年）》明確提出，“加快天然氣加氣站設(shè)施建設(shè)，以城市出租車、公交車為重點(diǎn)，積極有序發(fā)展液化天然氣汽車和壓縮天然氣汽車，穩(wěn)妥發(fā)展天然氣家庭轎車、城際客車、重型卡車等”。交通部《關(guān)于推進(jìn)水運(yùn)行業(yè)應(yīng)用液化天然氣的指標(biāo)意見》明確LNG在水運(yùn)行業(yè)的發(fā)展路徑、目標(biāo)、原則、任務(wù)和保障措施等。
從能源利用的全生命周期進(jìn)行比較，天然氣汽車的能源綜合利用率為14.6%，高于汽柴油的綜合利用率（9.3%）。環(huán)保方面，天然氣優(yōu)勢(shì)明顯。與汽柴油相比，在獲得相同熱值的條件下，天然氣可減排CO2達(dá)20%，減排SO2接近100%，減少顆粒物排放接近100%。天然氣價(jià)格低于汽柴油20%～30%。因此，天然氣汽車的綜合成本比汽柴油車低3%左右，具備經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。
目前中國(guó)的天然氣汽車保有量為400萬輛左右，年用氣量185億立方米；氣化船舶60余艘，年用氣量14萬立方米。預(yù)計(jì)到2030年，中國(guó)的天然氣公交車、出租車50萬輛左右，總數(shù)達(dá)到城市公交車輛的75%，新增用氣需求62億立方米；改造及新增載客、載貨汽車70萬輛，總數(shù)占載客、載貨車輛的10%左右，新增用氣需求235億立方米；改造及新增私家轎車1000萬輛，其中原廠車占比超過50%，新增用氣需求80億立方米；在內(nèi)河及沿海改造及新增船舶8.6萬艘，新增用氣需求95億立方米。2030年中國(guó)的交通運(yùn)輸行業(yè)天然氣總需求量為657億立方米。
4.4 城市燃?xì)?/p>
城市燃?xì)馐翘烊粴饫脙?yōu)先保障供應(yīng)的利用方向，2015年中國(guó)城鎮(zhèn)居民氣化率為40%，氣化人口3.0億人。隨著“新型城鎮(zhèn)化”持續(xù)推進(jìn)，配套設(shè)施逐步完善，城市燃?xì)鈱⒈３址€(wěn)定增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2030年城鎮(zhèn)居民氣化率達(dá)到70%，氣化人口7.2億人，總用氣量達(dá)到648億立方米。
4.5 化工及其他
化工不是天然氣未來利用的主要發(fā)展方向，世界化工用氣比例僅維持在5%左右，且主要集中在俄羅斯、中東等資源產(chǎn)地。中國(guó)的天然氣化工市場(chǎng)總體萎縮，其中化肥、甲醇等行業(yè)受煤價(jià)下降、氣價(jià)上漲等因素影響，部分企業(yè)已“氣轉(zhuǎn)煤”或停產(chǎn)封存；石油煉廠過去主要以市場(chǎng)價(jià)格較高的輕油、重油和石腦油制取氫氣，隨著管道天然氣的連通，以價(jià)格相對(duì)低廉的天然氣制氫經(jīng)濟(jì)性更好，煉廠積極性更高。預(yù)計(jì)到2030年化工用氣需求為233億立方米。
其他用氣行業(yè)主要集中在玻璃、陶瓷、金屬冶煉、管道加熱、油氣開采等高耗能行業(yè)以氣代油，預(yù)計(jì)2030年需求量為429億立方米。
5 加快中國(guó)天然氣利用的政策建議
5.1 提高天然氣能源戰(zhàn)略地位，明確能源規(guī)劃指標(biāo)
在“十三五”及未來的能源發(fā)展規(guī)劃中，應(yīng)將大力發(fā)展天然氣作為主要基調(diào)之一，同時(shí)明確能源消費(fèi)主要指標(biāo)。例如，明確到2030年能源消費(fèi)總量控制在55億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，煤炭占比下降到49%，天然氣在能源中的占比提高到14%，天然氣發(fā)電占總發(fā)電量的9%；在天然氣發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃中，明確到2030年天然氣發(fā)電裝機(jī)2.6億千瓦，占總裝機(jī)規(guī)模的10%；在以氣代煤領(lǐng)域，天然氣占工業(yè)用能總量的20%；在交通領(lǐng)域，城市公交燃料中天然氣占比達(dá)到75%；在城市燃?xì)忸I(lǐng)域，城鎮(zhèn)居民氣化率70%以上。
5.2 嚴(yán)格遵守《大氣污染防治法》，全面落實(shí)《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》
1）擴(kuò)大禁煤區(qū)范圍。在2017年前在東部發(fā)達(dá)地區(qū)省會(huì)城市及計(jì)劃單列市的中心城區(qū)設(shè)立“禁煤區(qū)”；到2020年省會(huì)城市中心城區(qū)、東部發(fā)達(dá)地區(qū)地級(jí)及以上城市建成區(qū)設(shè)立“禁煤區(qū)”，并逐漸向近效區(qū)擴(kuò)展；到2030年，全國(guó)鋼鐵、建材等行業(yè)全面實(shí)施燃料升級(jí)和清潔化。在以氣代煤利用方向，以2030年天然氣在工業(yè)燃料中占比20%為目標(biāo)，通過政策引導(dǎo)等手段，建議嚴(yán)格實(shí)施煤炭總量控制和“禁煤區(qū)”政策，按照《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》逐級(jí)落實(shí)，并將各省市煤炭消費(fèi)減量替代和工業(yè)燃料升級(jí)納入考核體系，并賦予天然氣利用與以電代煤相同的考核地位。
2）落實(shí)碳稅政策。在全國(guó)建立統(tǒng)一的碳稅交易市場(chǎng)，提高碳稅征收標(biāo)準(zhǔn)。加快碳排放和碳稅政策立法工作，在工業(yè)燃料和發(fā)電領(lǐng)域中對(duì)燃煤、燃油及天然氣采取同一標(biāo)準(zhǔn)安排碳排放配額，盡快建立全國(guó)統(tǒng)一的碳排放交易市場(chǎng)，發(fā)布實(shí)施碳稅征收標(biāo)準(zhǔn)。碳稅政策的出臺(tái)可提高高碳燃料的使用成本，從而縮短天然氣與煤炭的價(jià)格劣勢(shì)。
3）控制污染物排放。在環(huán)境敏感的環(huán)渤海、長(zhǎng)三角、珠三角等地區(qū)制訂特別排放標(biāo)準(zhǔn)；將現(xiàn)行的《珠三角、長(zhǎng)三角、環(huán)渤海（京津冀）水域船舶排放控制區(qū)實(shí)施方案》中排放控制區(qū)范圍擴(kuò)大至長(zhǎng)江、珠江、京杭運(yùn)河等內(nèi)河流域和所有沿海地區(qū)。建議該方案提升至法律法規(guī)層面，由國(guó)家出臺(tái)重點(diǎn)地區(qū)水域控制區(qū)船舶排放管理規(guī)定或立法。
5.3 積極推進(jìn)天然氣發(fā)電方向的應(yīng)用
1）支持天然氣調(diào)峰電站建設(shè)。積極推進(jìn)天然氣發(fā)電與風(fēng)力、太陽(yáng)能和水力發(fā)電等可再生能源發(fā)電的融合發(fā)展，支持風(fēng)電、光電項(xiàng)目配套建設(shè)燃?xì)庹{(diào)峰電廠，提升電源輸出的穩(wěn)定性，降低棄風(fēng)、棄光率；鼓勵(lì)在環(huán)渤海、長(zhǎng)三角和珠三角等用電負(fù)荷中心地區(qū)發(fā)展調(diào)峰電廠；鼓勵(lì)30萬千瓦以下燃煤機(jī)組淘汰中由天然氣調(diào)峰電廠替代。
2）支持熱電聯(lián)產(chǎn)電站建設(shè)。在京津冀魯、長(zhǎng)三角、中南等大氣污染重點(diǎn)防控區(qū)支持發(fā)展具有穩(wěn)定熱負(fù)荷的天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目，適度發(fā)展帶居民采暖的熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目。
3）鼓勵(lì)分布式能源電站建設(shè)。在具有穩(wěn)定冷、熱、電需求的大中城市的大型商業(yè)區(qū)及新型產(chǎn)業(yè)區(qū)加快發(fā)展天然氣分布式能源。
5.4 加強(qiáng)財(cái)稅政策支持，降低終端用戶用氣成本
建議國(guó)家盡快出臺(tái)以氣代煤和天然氣發(fā)電相關(guān)財(cái)稅支持政策，向天然氣發(fā)電、以氣代煤用戶提供低息貸款，燃料改造節(jié)約的土地收益返還企業(yè)，加大財(cái)政補(bǔ)貼和地方財(cái)政支持力度，并保障補(bǔ)貼到位。此外，要向天然氣利用設(shè)備裝備國(guó)產(chǎn)化提供財(cái)政支持，加快燃?xì)廨啓C(jī)、車用第五代高壓直噴發(fā)動(dòng)機(jī)、大型LNG船用單燃料發(fā)動(dòng)機(jī)等科技攻關(guān)，盡快實(shí)現(xiàn)設(shè)備裝備的國(guó)產(chǎn)化，降低企業(yè)投資和運(yùn)維的成本。
在天然氣價(jià)格方面，樹立天然氣用戶的市場(chǎng)主體地位，尊重用戶自主選擇供氣路徑的權(quán)利。建議在長(zhǎng)輸管道附近建設(shè)的燃?xì)怆姀S和工業(yè)大用戶推行直供模式；在遠(yuǎn)離長(zhǎng)輸管道的燃?xì)怆姀S和工業(yè)大用戶利用現(xiàn)有管網(wǎng)，由上游企業(yè)直銷，區(qū)域管道企業(yè)只經(jīng)營(yíng)管輸業(yè)務(wù)，并由政府價(jià)格部門按照國(guó)家統(tǒng)一制定的標(biāo)準(zhǔn)核定管輸費(fèi)。
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