中國(guó)天然氣發(fā)展態(tài)勢(shì)及戰(zhàn)略預(yù)判

鄒才能 趙 群 陳建軍 李 劍 楊 智 孫欽平 陸家亮 張剛雄

中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院

0 引言

全球天然氣資源充足，能源發(fā)展正進(jìn)入天然氣時(shí)代，當(dāng)前全球能源發(fā)展已形成石油、天然氣、煤炭和新能源“四分天下”的新格局[1]。研究中國(guó)天然氣發(fā)展態(tài)勢(shì)，一是離不開(kāi)中國(guó)能源發(fā)展的大勢(shì)，即在加強(qiáng)環(huán)境治理、建設(shè)美麗中國(guó)的大形勢(shì)下，能源結(jié)構(gòu)調(diào)整加快，天然氣需求量將高速增長(zhǎng)；二是離不開(kāi)中國(guó)天然氣發(fā)展的大勢(shì)，即中國(guó)14億人口且生活水平不斷提高，從而形成巨量的天然氣消費(fèi)需求，盡管?chē)?guó)內(nèi)天然氣產(chǎn)量保持快速增長(zhǎng)[2-3]，但未來(lái)天然氣供氣結(jié)構(gòu)仍將由目前的國(guó)產(chǎn)氣占主體地位轉(zhuǎn)變?yōu)檫M(jìn)口氣占主體地位；三是離不開(kāi)世界天然氣大市場(chǎng)發(fā)展的大勢(shì)，即隨著北美頁(yè)巖氣產(chǎn)量巨量增長(zhǎng)，中東、中亞、深海天然氣產(chǎn)量快速增長(zhǎng)，世界天然氣有望長(zhǎng)期進(jìn)入供應(yīng)寬松態(tài)勢(shì)[4]，為中國(guó)天然氣進(jìn)口帶來(lái)有利的機(jī)遇；四是需加強(qiáng)產(chǎn)供能力建設(shè)，提高供氣保障，隨著國(guó)內(nèi)產(chǎn)氣能力、進(jìn)口LNG能力、儲(chǔ)氣能力和管輸能力等建設(shè)的提速，中國(guó)天然氣快速發(fā)展，正在進(jìn)入第二次高潮；五是以能源消費(fèi)革命為指導(dǎo)，建立天然氣“安全消費(fèi)峰值”，通過(guò)合理確定天然氣消費(fèi)峰值，加大煤炭清潔利用（如煤地下氣化、煤制氣）規(guī)模，推動(dòng)天然氣水合物有效開(kāi)發(fā)，加快新能源發(fā)展，優(yōu)化中國(guó)能源結(jié)構(gòu)，保障天然氣供應(yīng)安全。

本文基于上述5個(gè)方面的分析，多方位、多角度研判中國(guó)天然氣發(fā)展大勢(shì)，提出了關(guān)于中國(guó)天然氣發(fā)展戰(zhàn)略的幾點(diǎn)思考。

1 世界能源發(fā)展進(jìn)入天然氣時(shí)代

1.1 天然氣作為能源的三大特性

天然氣是最優(yōu)質(zhì)的化石能源，具有清潔性、民生性和過(guò)渡性等三大特性。

1）天然氣低碳環(huán)保，是最清潔的化石能源，具有清潔性。天然氣具有無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒，易散發(fā)，熱值高的特征。1 m3天然氣燃燒熱值相當(dāng)于10 kW·h電和1.25 kg標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值。等熱值下燃燒天然氣， CO2、NOx、SO2、粉塵的排放量分別是煤的50%～60%、10%、1/682、1/1479，分別是石油的70%～75%、20%、1/389、1/140。

2）天然氣可以滿足人類(lèi)最基本的生活需求，具有民生性。與煤炭和石油相比，天然氣具有潔凈、方便和安全等特征，可作為居民生活烹飪和取暖的能源，與居民生活更加密切相關(guān)。但由于居民用戶很難單獨(dú)儲(chǔ)存天然氣，一般都需要通過(guò)管道輸送。因此天然氣的穩(wěn)定供應(yīng)，關(guān)系到居民的基本生活需求，具有很強(qiáng)的民生性。

3）天然氣是化石能源向新能源過(guò)渡的橋梁，具有過(guò)渡性。在社會(huì)文明發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步兩大動(dòng)力的推動(dòng)下[1]，能源發(fā)展從固態(tài)（木材+煤炭）、液態(tài)（石油）向氣態(tài)（天然氣）轉(zhuǎn)換，天然氣成為化石能源向新能源跨越中不可逾越的橋梁，將最終推動(dòng)人類(lèi)能源消費(fèi)與生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展。

1.2 理論技術(shù)進(jìn)步持續(xù)推動(dòng)天然氣大發(fā)展

天然氣地質(zhì)理論技術(shù)在世界天然氣工業(yè)建立、發(fā)展、壯大的過(guò)程中，發(fā)揮了至關(guān)重要的作用[5-6]。早在1885年，White就以“天然氣地質(zhì)”為題提出了著名的“背斜學(xué)說(shuō)”[7]，但近代石油工業(yè)興起以后相當(dāng)長(zhǎng)的歷史時(shí)期內(nèi)，僅將天然氣作為成油過(guò)程的伴生物，天然氣藏的被發(fā)現(xiàn)也僅僅是找油的副產(chǎn)品，一直未能對(duì)其獨(dú)立開(kāi)展勘探和開(kāi)發(fā)[5-6]。直至20世紀(jì)40年代到70年代末，天然氣理論技術(shù)快速發(fā)展，有力地推動(dòng)了天然氣工業(yè)迅速崛起[6,8]。這一時(shí)期，天然氣地質(zhì)地球化學(xué)研究取得了重大進(jìn)展，如德國(guó)學(xué)者提出了煤成氣理論，碳、氫同位素分析逐步被引入天然氣研究，《天然氣地質(zhì)學(xué)原理》等一系列重要天然氣地質(zhì)地球化學(xué)論著問(wèn)世等等，推動(dòng)了新類(lèi)型非伴生氣大氣田的不斷發(fā)現(xiàn)，以著名的北海南部格羅寧根煤成大氣田（1959）、西西伯利亞北部烏連戈伊煤成大氣田（1966）等的發(fā)現(xiàn)為重要標(biāo)志，世界天然氣工業(yè)成為獨(dú)立工業(yè)巨擘[5-9]。20世紀(jì)末，致密氣、煤層氣、頁(yè)巖氣等非常規(guī)天然氣工業(yè)實(shí)踐活躍，非常規(guī)天然氣地質(zhì)理論技術(shù)研究規(guī)模展開(kāi)，以1995年美國(guó)聯(lián)邦地質(zhì)調(diào)查局提出“連續(xù)氣聚集”理念[10]、2002年頁(yè)巖氣水平井多段壓裂技術(shù)試驗(yàn)成功為標(biāo)志，非常規(guī)天然氣產(chǎn)量快速躍升，在全球范圍內(nèi)掀起了“非常規(guī)油氣革命”[11-16]，深遠(yuǎn)影響了未來(lái)天然氣工業(yè)的發(fā)展。

1.3 全球天然氣供應(yīng)寬松

全球天然氣資源充足，產(chǎn)量和消費(fèi)量持續(xù)快速增長(zhǎng)，但總體上產(chǎn)量增速快于消費(fèi)量增速，表現(xiàn)為供氣形勢(shì)寬松態(tài)勢(shì)，天然氣產(chǎn)業(yè)進(jìn)入跨越式發(fā)展的“黃金時(shí)期”。據(jù)BP的數(shù)據(jù)[17]，截至2016年底全球探明天然氣可采儲(chǔ)量為185.4×1012m3，2016年產(chǎn)量為3.530 6×1012m3，儲(chǔ)采比高達(dá)52.2，即在當(dāng)前產(chǎn)量下可開(kāi)采52年[17]。全球已經(jīng)形成中東、亞太和北美3個(gè)天然氣產(chǎn)量增長(zhǎng)中心和天然氣產(chǎn)量消費(fèi)量增長(zhǎng)中心。2007—2017年，全球天然氣產(chǎn)量比消費(fèi)量多增長(zhǎng)2.5%，表現(xiàn)為天然氣供應(yīng)總體寬松的狀態(tài)。

2017年全球天然氣產(chǎn)量3.640 0×1012m3，比2007年的2.947 5×1012m3增長(zhǎng)了23.49%[3,17]。隨著中東地區(qū)北方—南帕斯氣田開(kāi)發(fā)提速、亞太地區(qū)天然氣開(kāi)發(fā)加速和北美地區(qū)頁(yè)巖氣產(chǎn)量持續(xù)高速增長(zhǎng)，使中東、亞太和北美的天然氣產(chǎn)量分別貢獻(xiàn)了全球天然氣產(chǎn)量增長(zhǎng)量的41.2%、31.1%和24.6%。

1.4 全球天然氣貿(mào)易中心東移

亞太地區(qū)中國(guó)、印度等新興經(jīng)濟(jì)體的發(fā)展，使天然氣需求量大幅增加，受資源限制，天然氣產(chǎn)量增長(zhǎng)遠(yuǎn)低于消費(fèi)量增長(zhǎng)，天然氣貿(mào)易在亞太地區(qū)表現(xiàn)活躍，全球天然氣貿(mào)易中心向東轉(zhuǎn)移。2007—2017年，亞太地區(qū)天然氣消費(fèi)量比產(chǎn)量增長(zhǎng)量多出1 007×108m3[3,17]；而中東和北美地區(qū)卻恰好相反，天然氣產(chǎn)量比消費(fèi)量增長(zhǎng)量分別多出817×108m3和135×108m3[3,17]。

據(jù)BP的數(shù)據(jù)[17]，北美、亞太和歐洲是全球天然氣貿(mào)易的3個(gè)中心，其中北美和歐洲天然氣進(jìn)口量基本穩(wěn)定，而亞太則是全球天然氣貿(mào)易量增長(zhǎng)的主要地區(qū)。2007—2016年，全球天然氣貿(mào)易量由 0.776 1×1012m3增 長(zhǎng) 至 1.084 1×1012m3， 增 長(zhǎng)了39.7%。其中，管道氣由5 497×108m3增長(zhǎng)至7 375×108m3[17]，增長(zhǎng)了34.2%；LNG由2 264×108m3增長(zhǎng)至 3 466×108m3[17]，增長(zhǎng)了 53.1%（表 1）。預(yù)計(jì)2017 年全球管道氣貿(mào)易量約為7 630 ×108m3[3]，比上年增長(zhǎng)3.5%；LNG 貿(mào)易量為3 900 ×108m3[3,17]，比上年增長(zhǎng)12.5%。

LNG技術(shù)的突破使得天然氣貿(mào)易擺脫了距離的限制，亞太地區(qū)成為天然氣貿(mào)易量增長(zhǎng)最主要的地區(qū)。2007年全球LNG貿(mào)易量為2 264×108m3[3,17]，占天然氣貿(mào)易總量的29.2%；2016年全球LNG貿(mào)易量達(dá)3 466×108m3[3,17]，占天然氣貿(mào)易總量的19.2%。2007年北美、歐洲和亞太天然氣貿(mào)易量分別為1 549×108m3、4 291×108m3和 1 651×108m3[3,17]，LNG 分 別占其貿(mào)易量的15.5%、12.4%和65.6%；2016年北美、歐洲和亞太天然氣貿(mào)易量分別為1 515×108m3、5 330×108m3和 3 072×108m3[3,17]（表 1），LNG 分別占其貿(mào)易量的5.7%、48.0%和78.6%。

表1 2007—2016年全球天然氣進(jìn)口量及其變化情況表 108 m3

天然氣產(chǎn)量和貿(mào)易量的增加，推動(dòng)了儲(chǔ)氣庫(kù)的建設(shè)，以實(shí)現(xiàn)規(guī)模儲(chǔ)備。據(jù)國(guó)際天然氣聯(lián)盟（International Gas Union，簡(jiǎn)稱IGU）2015年的數(shù)據(jù)[18]，從1915年加拿大首次儲(chǔ)氣實(shí)驗(yàn)到目前，全球共建有儲(chǔ)氣庫(kù)715座，其中北美占37%、歐洲占28%、獨(dú)聯(lián)體占30%，總工作氣量為3 930×108m3，其中北美占67%、歐洲占20%、獨(dú)聯(lián)體占6%。

1.5 全球形成“四分天下”的能源新格局

世界能源發(fā)展在木柴向煤炭、煤炭向油氣的轉(zhuǎn)化已經(jīng)基本完成之后，將經(jīng)歷油氣向新能源的第三次重大轉(zhuǎn)換（圖1）[1]。天然氣在實(shí)現(xiàn)第三次重大轉(zhuǎn)換的過(guò)程中發(fā)揮著重要的橋梁作用，世界能源已形成石油、天然氣、煤炭、新能源“四分天下”的新格局。社會(huì)文明發(fā)展驅(qū)動(dòng)能源需求向清潔、高效和便捷方向發(fā)展，科學(xué)技術(shù)進(jìn)步驅(qū)動(dòng)能源生產(chǎn)變革[1]，最終實(shí)現(xiàn)人類(lèi)文明與能源需求的平衡發(fā)展。

18世紀(jì)80年代，在第一次科技革命的推動(dòng)下，煤炭在一次能源消費(fèi)比例中超過(guò)木柴，完成了第一次能源轉(zhuǎn)換；1965年，在第二次科技革命的推動(dòng)下，油氣在一次能源消費(fèi)比例中超過(guò)了煤炭，完成了第二次重大轉(zhuǎn)換；當(dāng)前，在第三次科技革命的推動(dòng)下，人類(lèi)發(fā)展對(duì)環(huán)境的要求不斷提高，天然氣和新能源作為清潔能源的消費(fèi)比例大幅度提高，在一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，石油占33%、天然氣占24%、煤炭占28%、新能源占15%，石油、天然氣、煤炭和新能源“四分天下”的格局已經(jīng)基本形成（圖1）[1,3,17]。

圖1 世界科技發(fā)展與能源革命路線圖（據(jù)鄒才能等，《石油勘探與開(kāi)發(fā)》2018年第4期，待出版，有修改）

天然氣作為最清潔的化石能源，是當(dāng)前滿足人類(lèi)生態(tài)環(huán)境需求的最佳選擇[4]，隨著生態(tài)環(huán)境需求的升級(jí)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，世界能源在21世紀(jì)中葉將進(jìn)入“天然氣新時(shí)代”（圖1）。能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步向清潔化、低碳化加速轉(zhuǎn)變，2017年全球煤炭消費(fèi)比重下降了 0.31%，天然氣和非水可再生能源消費(fèi)比重分別上升 0.14%和 0.16%[3,17]。預(yù)計(jì)天然氣在2030年前后將超越煤炭、2040年將超越石油，成為向非化石能源發(fā)展路途上最主要的能源，進(jìn)入“天然氣時(shí)代”。最終，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)對(duì)能源需求的持續(xù)增長(zhǎng)和低碳社會(huì)的到來(lái)，傳統(tǒng)化石能源向非化石新能源的第三次重大轉(zhuǎn)換將成為必然（圖1）。

1.6 新能源發(fā)展已進(jìn)入突破期

新能源技術(shù)快速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)+、人工智能和新材料等技術(shù)的不斷進(jìn)步，推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，新能源發(fā)展已處于突破期。核能、可再生等新能源開(kāi)發(fā)利用技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)突破，成本已經(jīng)接近常規(guī)能源。據(jù)國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)（International Renewable Energy Agency，簡(jiǎn)稱IREA）2018年發(fā)布的數(shù)據(jù)[19]，到2020年所有類(lèi)型的可再生能源都將具有相當(dāng)?shù)某杀靖?jìng)爭(zhēng)力。2017年陸上風(fēng)電和太陽(yáng)能光伏發(fā)電的全球平均成本分別為0.06美元/kW·h和0.10美元/kW·h。預(yù)計(jì)到2020年，可再生能源發(fā)電成本將再下降50%。目前新能源汽車(chē)最大續(xù)航能力已經(jīng)超過(guò)1 000 km，但與常規(guī)動(dòng)力汽車(chē)相比，成本仍相對(duì)較高、充電時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。當(dāng)前制約新能源應(yīng)用的主要是儲(chǔ)能技術(shù)，隨著石墨烯等新材料技術(shù)的突破，制約新能源發(fā)展的最后一道技術(shù)瓶頸正在逐步被突破。不難預(yù)見(jiàn)，新能源產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)加快發(fā)展的大好時(shí)機(jī)。

2 中國(guó)天然氣發(fā)展面臨全新的形勢(shì)

2.1 天然氣發(fā)展進(jìn)入“黃金時(shí)代”

中國(guó)天然氣發(fā)展已進(jìn)入新時(shí)代，生態(tài)文明建設(shè)需求增長(zhǎng)強(qiáng)勁、全球供應(yīng)環(huán)境寬松、“一帶一路”倡議、國(guó)內(nèi)資源前景、科技進(jìn)步與市場(chǎng)化降低成本等都將促進(jìn)新一輪的天然氣產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)步伐[20-25]。在藍(lán)天計(jì)劃制定、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、油氣價(jià)格、“一帶一路”以及新型城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快的新背景下，天然氣在能源結(jié)構(gòu)中的地位日益凸顯，中國(guó)天然氣發(fā)展迎來(lái)“黃金時(shí)代”。

1）國(guó)家對(duì)天然氣清潔能源高度重視，制定發(fā)展藍(lán)圖?！赌茉窗l(fā)展“十三五”規(guī)劃》明確提出，2020年非化石能源和天然氣消費(fèi)增量將占能源消費(fèi)增量的68%以上，天然氣在一次能源中的消費(fèi)比重力爭(zhēng)達(dá)到10%?！笆濉睍r(shí)期中國(guó)將推進(jìn)油氣并舉、穩(wěn)油增氣的發(fā)展思路，石油消費(fèi)量穩(wěn)定發(fā)展，大力發(fā)展天然氣產(chǎn)業(yè)。

2）三大理論技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)了天然氣資源大發(fā)現(xiàn)，奠定了國(guó)內(nèi)較大的天然氣儲(chǔ)量、產(chǎn)量基礎(chǔ)：①煤成氣理論[5-6,9]，明確了煤系地層的規(guī)模生氣潛力，指導(dǎo)了鄂爾多斯盆地上古生界、四川盆地上三疊統(tǒng)須家河組等大面積巖性氣藏的勘探發(fā)現(xiàn)；②有機(jī)質(zhì)“接力成氣”理論，論證了熱演化程度高、過(guò)成熟烴源層系仍然具有大量生氣的潛力，堅(jiān)定了塔里木盆地古生界、四川盆地震旦系—寒武系等深層超深層古老地層天然氣勘探的信心[26-30]；③非常規(guī)連續(xù)型天然氣聚集理論，抓住了非常規(guī)天然氣分布的標(biāo)志特征，為頁(yè)巖氣等非常規(guī)天然氣的工業(yè)起步提供了有力的依據(jù)[31-33]。此外，前陸沖斷帶構(gòu)造氣藏[26-27]、深層海相碳酸鹽巖氣藏[28-30]、大面積巖性氣藏[31-32]、全過(guò)程生烴（圖2）[32-33]等重要理論，高精度地震勘探、高效安全鉆完井、儲(chǔ)層壓裂改造增產(chǎn)等核心技術(shù)，為推動(dòng)中國(guó)天然氣儲(chǔ)量快速增長(zhǎng)均發(fā)揮了重要作用。目前全國(guó)共發(fā)現(xiàn)氣田509個(gè)，累計(jì)探明天然氣儲(chǔ)量13.4×1012m3，已建成長(zhǎng)慶、塔里木、四川3個(gè)儲(chǔ)量超過(guò)1×1012m3的大氣區(qū)，為中國(guó)天然氣快速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

圖2 全過(guò)程生烴模式與天然氣類(lèi)型圖

3）在全球天然氣供給寬松的條件下，LNG技術(shù)推動(dòng)了天然氣進(jìn)口的多元化。中國(guó)LNG資源進(jìn)口來(lái)源主要為澳大利亞、卡塔爾、印度尼西亞等國(guó)家，2017年1—11月中國(guó)通過(guò)國(guó)際貿(mào)易商資源池進(jìn)口美國(guó)LNG現(xiàn)貨127×104t，占中國(guó)LNG進(jìn)口總量的4%。未來(lái)，美國(guó)將有可能成為中國(guó) LNG進(jìn)口長(zhǎng)期協(xié)議資源國(guó)，并由此帶來(lái)新的天然氣進(jìn)口價(jià)格機(jī)制。

4）天然氣產(chǎn)業(yè)鏈趨于完備，人工智能＋大數(shù)據(jù)促進(jìn)全產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)協(xié)同發(fā)展。中國(guó)已形成上游勘探生產(chǎn)、中游運(yùn)輸?shù)较掠武N(xiāo)售完整的天然氣產(chǎn)業(yè)鏈。截至2015年底，全國(guó)已建成天然氣集輸管網(wǎng)6.4×104km，LNG接收能力達(dá)484.3×108m3，地下儲(chǔ)氣庫(kù)工作氣量為55×108m3。按照國(guó)家規(guī)劃，“十三五”期間將新增天然氣探明地質(zhì)儲(chǔ)量3×1012m3、新建天然氣管網(wǎng)4×104km、地下儲(chǔ)氣庫(kù)累計(jì)形成工作氣量148×108m3，天然氣產(chǎn)業(yè)鏈將保持持續(xù)快速發(fā)展。

2.2 天然氣產(chǎn)量進(jìn)入持續(xù)增長(zhǎng)期

中國(guó)常規(guī)天然氣產(chǎn)量進(jìn)入持續(xù)增長(zhǎng)期，非常規(guī)天然氣產(chǎn)量步入快速發(fā)展期。較之于2016年，2017年全國(guó)天然氣產(chǎn)量增長(zhǎng)10%，達(dá)到1 490×108m3（圖3），增長(zhǎng)主要來(lái)自四川盆地、塔里木盆地和南海東部海域。隨著常規(guī)、非常規(guī)天然氣接續(xù)產(chǎn)量的快速增長(zhǎng)，中國(guó)天然氣總產(chǎn)量將持續(xù)增長(zhǎng)。

圖3 1970—2017年中國(guó)天然氣產(chǎn)量與消費(fèi)量對(duì)比圖

常規(guī)天然氣產(chǎn)量即將達(dá)到峰值，進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)展期。自2000年以來(lái)，全國(guó)常規(guī)天然氣產(chǎn)量持續(xù)快速增長(zhǎng)，由2000年的280×108m3增長(zhǎng)至2014年的950×108m3，年均增長(zhǎng)48×108m3。2014—2017年，中國(guó)常規(guī)天然氣產(chǎn)量基本保持在950×108m3左右，2017年產(chǎn)量為1 002×108m3，占天然氣總產(chǎn)量的67.2%，是天然氣產(chǎn)量的主體。

致密氣、煤層氣和頁(yè)巖氣等非常規(guī)天然氣開(kāi)發(fā)相繼取得突破，產(chǎn)量接續(xù)能力快速增長(zhǎng)，步入快速發(fā)展期，已成為天然氣產(chǎn)量增長(zhǎng)的新主力。較之于2016年，2017年全國(guó)非常規(guī)天然氣產(chǎn)量增長(zhǎng)14%，達(dá)到398×108m3，占天然氣總產(chǎn)量的28.6%。2005年致密氣產(chǎn)量取得突破，2012年其產(chǎn)量超過(guò)300×108m3，2015年產(chǎn)量達(dá)到350×108m3后趨于穩(wěn)定，2017年產(chǎn)量為353×108m3，占天然氣總產(chǎn)量的23.7%。2006年煤層氣開(kāi)發(fā)取得突破后，受多方面因素的影響產(chǎn)量增長(zhǎng)相對(duì)較慢，2017年產(chǎn)量為45×108m3，占天然氣總產(chǎn)量的3.0%。2013年頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)取得突破后產(chǎn)量快速增長(zhǎng)，2017年產(chǎn)量已達(dá)到90×108m3，占天然氣總產(chǎn)量的6.0%。

盡管中國(guó)天然氣產(chǎn)業(yè)取得了重大進(jìn)展，但天然氣上產(chǎn)仍面臨諸多挑戰(zhàn)：①國(guó)際油價(jià)持續(xù)低位徘徊，石油企業(yè)上游勘探投資減少，制約了天然氣儲(chǔ)量、產(chǎn)量的增加；②天然氣儲(chǔ)量中開(kāi)發(fā)難度較大的儲(chǔ)量比例逐年增高，天然氣產(chǎn)量增長(zhǎng)難度大[34-36]；③主力氣田穩(wěn)產(chǎn)形勢(shì)嚴(yán)峻，保持穩(wěn)產(chǎn)需要新建產(chǎn)能來(lái)彌補(bǔ)；④部分老氣田開(kāi)發(fā)進(jìn)入中后期，保持穩(wěn)產(chǎn)或延緩遞減難度大[37-40]；⑤非常規(guī)氣效益開(kāi)發(fā)的工藝技術(shù)尚不完善，開(kāi)發(fā)成本相對(duì)較高，需要國(guó)家補(bǔ)貼支持其發(fā)展。

2.3 天然氣對(duì)外依存度進(jìn)入跨越式增長(zhǎng)期

中國(guó)天然氣消費(fèi)量快速增長(zhǎng)，對(duì)外依存度呈現(xiàn)出加速擴(kuò)大的趨勢(shì)。由圖3可見(jiàn)，2007年，中國(guó)天然氣消費(fèi)量超過(guò)產(chǎn)量后，對(duì)外依存度不斷加大；2017年全國(guó)天然氣消費(fèi)量達(dá)2 352×108m3[3,17]，同比增長(zhǎng)15.3%，遠(yuǎn)高于天然氣產(chǎn)量的增速，天然氣消費(fèi)量已進(jìn)入快速增長(zhǎng)期。國(guó)內(nèi)天然氣產(chǎn)量遠(yuǎn)不能滿足天然氣消費(fèi)量的增長(zhǎng)，2017年天然氣進(jìn)口量為926×108m3，對(duì)外依存度已達(dá)到39%[3,17]。

LNG進(jìn)口量超過(guò)管道氣，成為填補(bǔ)國(guó)內(nèi)天然氣需求缺口的主力。進(jìn)口管道氣主要來(lái)自土庫(kù)曼斯坦、緬甸、烏茲別克斯坦和哈薩克斯坦，2017年供氣量為427×108m3[3,17]，比2016年增長(zhǎng)10.9%。受消費(fèi)需求拉動(dòng)，LNG進(jìn)口量快速增長(zhǎng)，2017年進(jìn)口量達(dá)到499×108m3[3,17]，同比增長(zhǎng)39.0%。進(jìn)口LNG主要來(lái)自澳大利亞、卡塔爾、印度尼西亞等國(guó)家，其中從澳大利亞的進(jìn)口量占LNG進(jìn)口總量的46%。

天然氣進(jìn)口量不斷加大，地下儲(chǔ)氣庫(kù)將成為極端氣候、突發(fā)事件、戰(zhàn)略儲(chǔ)備等條件下供氣不可或缺、不可替代的應(yīng)急備用“糧倉(cāng)”。中國(guó)儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)啟動(dòng)于1999年，目前已建儲(chǔ)氣庫(kù)25座，形成調(diào)峰能力108×108m3，日最大調(diào)峰能力達(dá)9 000×104m3。隨著天然氣消費(fèi)市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，儲(chǔ)氣庫(kù)的調(diào)峰保供作用日益凸顯，尤其是在北方重點(diǎn)城市冬季調(diào)峰保供中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。2016年中國(guó)實(shí)際天然氣調(diào)峰總量為155×108m3，其中儲(chǔ)氣庫(kù)調(diào)峰占34.2%、氣田調(diào)峰占26.0%、進(jìn)口管道氣調(diào)峰占18.1%、LNG調(diào)峰占18.0%、用戶調(diào)峰占3.7%；2017年環(huán)渤海地區(qū)高月高日天然氣需求量接近1.9×108m3，儲(chǔ)氣庫(kù)最高日調(diào)峰能力達(dá)9 000×104m3，可滿足最大需求量的47%。天然氣對(duì)外依存度越高，儲(chǔ)氣庫(kù)、LNG就越顯得迫切和重要。

3 中國(guó)天然氣發(fā)展戰(zhàn)略預(yù)判

3.1 天然氣需求強(qiáng)勁，2050年需求量將介于6 500×108～ 7 000×108 m3

中國(guó)的能源需求量可能在2030年前后達(dá)到峰值，約44×108t油當(dāng)量。中國(guó)人口基數(shù)大，油氣資源相對(duì)匱乏。因此需要從國(guó)情出發(fā)，尋求一條低能耗可持續(xù)發(fā)展之路。參考英、德、法、日等發(fā)達(dá)國(guó)家人均能源消費(fèi)量介于2.9～3.5 t油當(dāng)量，結(jié)合中國(guó)經(jīng)濟(jì)和人口發(fā)展情況，預(yù)計(jì)人均能源消費(fèi)量需控制在3.0 t油當(dāng)量的水平以下。根據(jù)原國(guó)家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì)2016的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2030年中國(guó)人口將達(dá)到峰值的14.5億人、2050年將為13.8億人。據(jù)此預(yù)測(cè)，2030年中國(guó)能源消費(fèi)量將達(dá)到高峰值44×108t油當(dāng)量，2050年將下降至40×108t油當(dāng)量。

中國(guó)天然氣需求將呈現(xiàn)出持續(xù)快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，2050年中國(guó)天然氣需求量將為6 500×108～7 000×108m3。結(jié)合人口、經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境和政治等多因素綜合分析認(rèn)為，2020年中國(guó)天然氣需求量達(dá)到3 500×108m3，占一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的10%；2030年天然氣需求量將介于5 500×108～6 000×108m3，占一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的12%；2050年天然氣需求量將介于6 500×108～7 000×108m3，占一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的15%。

3.2 2030年3種峰值情景下的中國(guó)天然氣產(chǎn)量將分別達(dá)到 1 800×108 m3、2 000×108 m3、2 200×108 m3

基于不同資源類(lèi)型的天然氣資源、儲(chǔ)量、產(chǎn)量和成本情況，初步預(yù)測(cè)了中國(guó)高、中、低3種峰值情景下的天然氣產(chǎn)量和消費(fèi)量（圖4）。

圖4 3種峰值情景下的2000—2050年中國(guó)天然氣產(chǎn)量與消費(fèi)量預(yù)測(cè)圖

3.2.1 低峰值情景下2030年產(chǎn)氣量為1 800×108m3

若常規(guī)天然氣勘探無(wú)重大發(fā)現(xiàn)，2020年產(chǎn)量將維持在1 000×108m3左右，2030年產(chǎn)量將遞減至 850×108m3，2050年將為 400×108m3。非常規(guī)氣產(chǎn)量在現(xiàn)有領(lǐng)域穩(wěn)步上升：致密氣產(chǎn)量總體穩(wěn)定，預(yù)計(jì)2020年將為400×108m3，之后保持穩(wěn)產(chǎn)，預(yù)計(jì)2030年將保持在400×108m3，2050年將遞減至300×108m3；海相頁(yè)巖氣是產(chǎn)量增長(zhǎng)的主力，2020年產(chǎn)量有望介于150×108～200×108m3，2030年將達(dá)到400×108m3，2050年將達(dá)到500×108m3；煤層氣產(chǎn)量持續(xù)穩(wěn)步增長(zhǎng)，2020年有望介于60×108～100×108m3，2030年將為200×108m3，2050年將達(dá)到 300×108m3。

3.2.2 中峰值情景下2030年產(chǎn)氣量為2 000×108m3

若常規(guī)天然氣勘探獲得較大發(fā)現(xiàn)，2020年產(chǎn)量將維持在1 000×108m3左右，2030年產(chǎn)量將保持在1 000×108m3，2050年 將 達(dá) 到 600×108m3。 非 常規(guī)氣在現(xiàn)有領(lǐng)域產(chǎn)量相對(duì)較快增長(zhǎng)：致密氣產(chǎn)量總體穩(wěn)定，預(yù)計(jì) 2020年將為 400×108m3，2030年將為 450×108m3，2050年將遞減至 350×108m3；海相、陸相和海陸過(guò)渡相頁(yè)巖氣全面實(shí)現(xiàn)有效開(kāi)發(fā)，2020年產(chǎn)量有望介于150×108～200×108m3，2030年將達(dá)到450×108m3，2050年將達(dá)到600×108m3；煤層氣產(chǎn)量持續(xù)穩(wěn)步增長(zhǎng)，2020年有望介于60×108～ 100×108m3，2030年 將 為 200×108m3，2050年將達(dá)到300×108m3。

3.2.3 高峰值情景下2030年產(chǎn)氣量為2 200×108m3

若常規(guī)天然氣勘探獲得重大發(fā)現(xiàn)，2020年產(chǎn)量將維持在1 000×108m3左右，2030年產(chǎn)量將保持在1 000×108m3，2050年 將 為 700×108m3。 非 常 規(guī)氣在現(xiàn)有領(lǐng)域產(chǎn)量相對(duì)快速增長(zhǎng)：致密氣產(chǎn)量總體穩(wěn)定，預(yù)計(jì)2020年將為400×108m3，2030年將為450×108m3，2050年將遞減至350×108m3；海相、陸相和海陸過(guò)渡相頁(yè)巖氣全面實(shí)現(xiàn)有效開(kāi)發(fā)，2020年產(chǎn)量有望介于 150×108～ 200×108m3，2030年將為500×108m3，2050年將達(dá)到600×108m3；煤層氣產(chǎn)量持續(xù)穩(wěn)步增長(zhǎng)，2020年有望介于60×108～100×108m3，2030年將為250×108m3，2050年將達(dá)到 400×108m3。

3.3 2020年后進(jìn)口資源將成為天然氣供給的主體

基于對(duì)天然氣進(jìn)口方式、路徑、資源和政治等因素的分析結(jié)果認(rèn)為，2020年后進(jìn)口資源將成為中國(guó)天然氣供給的主體。我國(guó)陸上管道氣進(jìn)口極限供給能力為1 600×108m3，其余需求缺口主要以進(jìn)口LNG的方式來(lái)加以填補(bǔ)。

3.3.1 陸上管道氣極限供給能力為1 600×108m3

天然氣管道輸送的距離有限，中國(guó)陸上管道氣主要從俄羅斯、中亞這2個(gè)天然氣產(chǎn)區(qū)進(jìn)口，此外中東也是管道天然氣進(jìn)口的潛在對(duì)象。綜合考慮陸上天然氣進(jìn)口的路徑、資源、產(chǎn)量、政治等因素，按照目前俄羅斯和中亞兩大管道氣進(jìn)口路徑，2020、2030、2050年的供給能力將分別為750×108m3、1 200×108m3、1 400×108m3；若能成功開(kāi)辟中東管道氣進(jìn)口路徑，2030、2050年的供給能力將有望分別達(dá)到1 350×108m3、1 600×108m3。

3.3.2 LNG成為填補(bǔ)需求缺口的主要途徑

未來(lái)全球天然氣供給相對(duì)寬松，多元化的LNG供給市場(chǎng)將有利于填補(bǔ)中國(guó)天然氣需求缺口。目前國(guó)內(nèi)已建和在建的LNG接收站能力為6 940×104t，2020年按80%負(fù)荷測(cè)算接收能力將為750×108m3。若滿足全國(guó)天然氣消費(fèi)需求量，2030年需要進(jìn)口LNG的數(shù)量將介于2 000×108～2 500×108m3，將占中國(guó)天然氣消費(fèi)量的36%～45%、占天然氣進(jìn)口量的52%～66%；2050年LNG進(jìn)口量將介于3 000×108～3 500×108m3，將占中國(guó)天然氣消費(fèi)量的46%～53%、占天然氣進(jìn)口量的66%～77%。

3.4 積極發(fā)展天然氣水合物和煤化工等，可緩解天然氣進(jìn)口的壓力

天然氣水合物開(kāi)發(fā)技術(shù)尚未取得實(shí)質(zhì)性重大突破，資源儲(chǔ)量規(guī)模雖然很大，但仍具較大的不確定性，從目前的情況來(lái)看，其天然氣供給前景尚不明朗。中國(guó)煤炭資源豐富，煤化工技術(shù)成熟，煤制氣項(xiàng)目年產(chǎn)量超過(guò)100×108m3，但受環(huán)境和成本等因素影響，部分項(xiàng)目處于停滯狀態(tài)。煤制氣產(chǎn)業(yè)可在環(huán)境有效監(jiān)管的條件下，穩(wěn)妥適度發(fā)展，以緩解中國(guó)天然氣進(jìn)口的壓力。

4 關(guān)于中國(guó)天然氣發(fā)展戰(zhàn)略的幾點(diǎn)思考

中國(guó)天然氣工業(yè)發(fā)展進(jìn)入全新時(shí)代，天然氣需求、生產(chǎn)和進(jìn)口面臨全新形勢(shì)，結(jié)合當(dāng)前天然氣發(fā)展的大背景，從中國(guó)基本國(guó)情出發(fā)，針對(duì)中國(guó)天然氣未來(lái)發(fā)展提出幾點(diǎn)戰(zhàn)略思考：

1）提速國(guó)內(nèi)油氣生產(chǎn)能力、管道輸送能力、LNG與儲(chǔ)油氣庫(kù)能力等“三個(gè)能力”建設(shè)。全力提升國(guó)內(nèi)天然氣生產(chǎn)能力，實(shí)現(xiàn)西南、長(zhǎng)慶、塔里木三大常規(guī)天然氣產(chǎn)量基地穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)，強(qiáng)力推進(jìn)海相頁(yè)巖氣、低煤階煤層氣等非常規(guī)天然氣產(chǎn)量的快速增長(zhǎng)，積極推動(dòng)南海天然氣水合物“甜點(diǎn)區(qū)”技術(shù)工業(yè)化試驗(yàn)。強(qiáng)力提升陸上管道氣輸送能力，積極推動(dòng)陸上管道氣進(jìn)口新路徑。為保證管道氣穩(wěn)定供給，需在“一路一帶”倡議的大背景下，積極參與供給端天然氣項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，同時(shí)探索建設(shè)管道氣引進(jìn)的新路徑，推動(dòng)管道氣進(jìn)口的多元化。全力提升LNG和儲(chǔ)氣庫(kù)的戰(zhàn)略地位，結(jié)合國(guó)內(nèi)市場(chǎng)、地理和環(huán)境等因素，有序建設(shè)LNG和儲(chǔ)氣庫(kù)相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施，保障天然氣消費(fèi)需求。

2）在人工智能和大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，分析油氣供給和消費(fèi)特征，建立中國(guó)油氣“安全消費(fèi)峰值”預(yù)警體系。油氣“安全消費(fèi)峰值”是從中國(guó)的能源國(guó)情出發(fā)，在全球能源供需的大背景下，綜合油氣供給結(jié)構(gòu)、地緣政治、進(jìn)口路徑、油氣庫(kù)存、氣候變化和人口規(guī)模等多種因素，在確保油氣穩(wěn)定供應(yīng)條件下而確定的油氣消費(fèi)量安全可控最大值。按照2030年5 500×108～6 000×108m3的天然氣消費(fèi)量，需要國(guó)內(nèi)天然氣產(chǎn)量達(dá)到1 800×108～ 2 200×108m3、陸上管道氣進(jìn)口量達(dá)到1 600×108m3、LNG進(jìn)口量達(dá)到2 000×108～2 500×108m3，天然氣對(duì)外依存度將超過(guò)64%。鑒于天然氣資源特點(diǎn)，高比例對(duì)外依存度將加大天然氣供應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)，2017年冬季天然氣供給“氣荒”已充分體現(xiàn)中國(guó)天然氣進(jìn)口的安全風(fēng)險(xiǎn)。因此，需要在人工智能和大數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，緊密跟蹤國(guó)內(nèi)外天然氣產(chǎn)量、消費(fèi)量、氣候、輸送路徑、庫(kù)存和政治等多項(xiàng)因素，建立“安全消費(fèi)峰值”預(yù)警體系，有效規(guī)避天然氣供應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)。

3）從我國(guó)“富煤、貧油、少氣”的能源資源國(guó)情出發(fā)，急速推進(jìn)煤炭清潔化工業(yè)技術(shù)和新能源主體工業(yè)技術(shù)的提前突破。從能源發(fā)展的歷史規(guī)律出發(fā)，天然氣是化石能源向新能源轉(zhuǎn)換的過(guò)渡“橋梁”，“富煤、貧油、少氣”的資源國(guó)情迫使我國(guó)能源發(fā)展需通過(guò)縮短化石能源向新能源轉(zhuǎn)換的歷史進(jìn)程，以降低能源發(fā)展過(guò)程中對(duì)天然氣資源的依賴。因此，需要急速突破煤炭清潔化工業(yè)技術(shù)，以在清潔的前提下延長(zhǎng)煤炭資源的工業(yè)生命周期；需要急速突破新能源主體工業(yè)技術(shù)，以加快新能源時(shí)代的提前到來(lái)。

4）把握國(guó)內(nèi)外能源發(fā)展形勢(shì)，全方位戰(zhàn)略布局國(guó)家能源安全格局，加快煤炭、油氣和新能源“三足鼎立”新時(shí)代的到來(lái)。從全球能源發(fā)展角度來(lái)看，隨著油氣理論和技術(shù)的不斷進(jìn)步，油氣資源儲(chǔ)量豐富，產(chǎn)量供應(yīng)總體相對(duì)寬松，國(guó)內(nèi)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整進(jìn)入難得的歷史機(jī)遇期。當(dāng)前國(guó)內(nèi)一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中煤炭、油氣和新能源分別約占61%、26%和13%，高碳化石能源消費(fèi)比例過(guò)高導(dǎo)致環(huán)境污染嚴(yán)重，能源清潔化發(fā)展已經(jīng)成為人民群眾的迫切需求。因此，需要盡快改變煤炭“一枝獨(dú)大”的一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，在考慮能源安全的前提下，國(guó)內(nèi)外全方位戰(zhàn)略布局，加快能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，盡快實(shí)現(xiàn)煤炭、油氣和新能源的“三足鼎立”。

5 討論

在“美麗中國(guó)”建設(shè)過(guò)程中，天然氣是一項(xiàng)民生性、低碳性與價(jià)值性的戰(zhàn)略工程，生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)集、銷(xiāo)售等各個(gè)環(huán)節(jié)及其一體化發(fā)展都具有極其重要的作用和意義。在國(guó)產(chǎn)氣、管道氣的峰值基本明確的前提下，未來(lái)LNG、儲(chǔ)庫(kù)氣能力的加快提升，將在我國(guó)整個(gè)天然氣工業(yè)中發(fā)揮極其重要的作用，需要天然氣生產(chǎn)企業(yè)、地方政府與國(guó)家高層等，充分認(rèn)識(shí)到我國(guó)天然氣工業(yè)快速發(fā)展、替代發(fā)展等帶來(lái)的有利機(jī)遇與安全挑戰(zhàn)。

預(yù)測(cè)天然氣產(chǎn)量、消費(fèi)量是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，難度很大。隨著中國(guó)理論技術(shù)的發(fā)展，自產(chǎn)氣的數(shù)量可能將會(huì)有所變化，進(jìn)口管道氣、液化天然氣、儲(chǔ)氣庫(kù)氣等的預(yù)測(cè)值將有所增減，消費(fèi)量預(yù)測(cè)結(jié)果也將隨著工業(yè)化進(jìn)程、城市燃料與運(yùn)輸?shù)裙?jié)奏調(diào)整而有所變化。

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