我國天然氣重點(diǎn)利用領(lǐng)域分析研究

摘要：天然氣作為一種清潔、優(yōu)質(zhì)的能源原料，己被國際社會(huì)普遍認(rèn)同，加大天然氣資源利用符合能源發(fā)展趨勢(shì)。本文重點(diǎn)分析了天然氣在工業(yè)、店里、化工領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用前景，為天然氣利用發(fā)展提供一定的實(shí)踐基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：天然氣利用 天然氣工業(yè) 天然氣化工 天然氣發(fā)電

1.天然氣在工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展情況

（1）天然氣工業(yè)用戶

天然氣在工業(yè)中應(yīng)用較為廣泛，其應(yīng)用需求持續(xù)增長。尤其是近幾年來，節(jié)能環(huán)保要求提升，煤改氣的加速了工業(yè)領(lǐng)域?qū)μ烊粴獾男枨笠?guī)模。2017-2019年我國工業(yè)天然氣消費(fèi)量大幅增長，2018年上升至1940.00億立方米，2019年約為2104.63億立方米。近幾年我國天然氣工業(yè)領(lǐng)域需求量走勢(shì)如下圖所示：

（2）天然氣工業(yè)用戶的潛在市場(chǎng)

從目前市場(chǎng)需求來看，天然氣在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用仍有較大的提升空間，尤其是在非金屬礦物制造，鐵路、船舶、航空航天和其他運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)、石油化工行業(yè)以及紡織服裝領(lǐng)域。隨著這幾個(gè)領(lǐng)域持續(xù)發(fā)展，能源結(jié)構(gòu)調(diào)整加速，預(yù)計(jì)天然氣對(duì)煤炭的替代將會(huì)持續(xù)加速，有望推動(dòng)工業(yè)領(lǐng)域的天然氣市場(chǎng)需求持續(xù)增長。

2.天然氣在發(fā)電領(lǐng)域發(fā)展情況

（1）對(duì)天然氣的消費(fèi)需求

天然氣在電力領(lǐng)域主要用于燃?xì)獍l(fā)電，是目前我國燃?xì)獍l(fā)電最為主要的技術(shù)?？傮w來看在天然氣發(fā)電領(lǐng)域中，天然氣作為發(fā)電燃料，用氣設(shè)備為燃?xì)廨啓C(jī)，壓力要求為2-3.5MPa，燃?xì)獍l(fā)電行業(yè)的用氣高峰主要在夏季制冷高峰即6-9月和冬季供暖高峰11月-3月間，其余月份波動(dòng)不大。

近年來，隨著我國天然氣資源的大規(guī)模開發(fā)利用，國家“西氣東輸”、近海天然氣開發(fā)和引進(jìn)國外液化天然氣等工作全面展開，燃?xì)獍l(fā)電產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展，燃?xì)獍l(fā)電裝機(jī)容量不斷增加，機(jī)組運(yùn)行總體平穩(wěn)[1]。除部分地區(qū)供熱機(jī)組外，我國燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組多以調(diào)峰調(diào)頻為主，采用晝開夜停的兩班制運(yùn)行方式。

隨著燃?xì)獍l(fā)電技術(shù)的進(jìn)步，度電耗氣量也呈現(xiàn)出明顯的下降態(tài)勢(shì)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012年時(shí)，發(fā)電用氣定額為0.2-0.23立方米/KWh，2018年部分發(fā)展較好的地區(qū)已經(jīng)下降至0.17～0.20立方米/KWh，主流的也下降至了0.19～0.21立方米/KWh。

總體來看，燃?xì)獍l(fā)電行業(yè)用氣量巨大，用氣集中在制冷與供熱高峰，天然氣用氣成本占生產(chǎn)總成本的比例高達(dá)60%-70%，價(jià)格承受能力較弱[2]。一般分布在東南等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)和能效利用較高的分布式發(fā)電領(lǐng)域。近幾年煤改氣的推進(jìn)，熱電聯(lián)產(chǎn)效率提升，北方地區(qū)裝機(jī)量也有所增長，電力領(lǐng)域?qū)μ烊粴庀M(fèi)量保持穩(wěn)定的增長態(tài)勢(shì)，2019年約為458.74億立方米。

（2）電力消費(fèi)領(lǐng)域前景

我國電力裝機(jī)容量已領(lǐng)跑全球，但其中天然氣發(fā)電所占比例并不算高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2017年底，我國燃?xì)獍l(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到7580萬千瓦，占全國總裝機(jī)的4.25%。2018年燃?xì)獍l(fā)電裝機(jī)容量為8375萬千瓦，同比增長10.49%。

隨著中國天然氣供應(yīng)保障能力的進(jìn)一步提升和再電氣化的推進(jìn)，清潔能源逐漸成為電力供應(yīng)的主體。經(jīng)濟(jì)效益仍然是氣電發(fā)展的最大挑戰(zhàn)，但積極因素正在顯現(xiàn)。國際天然氣市場(chǎng)供求趨于緩和，新增進(jìn)口的天然氣價(jià)格相對(duì)較低。我國天然氣市場(chǎng)化改革加速，多元供給主體、新型商業(yè)模式將有效促進(jìn)天然氣價(jià)格市場(chǎng)化。預(yù)計(jì)天然氣在電力領(lǐng)域的需求也將持續(xù)增長。

3. 天然氣在化工領(lǐng)域發(fā)展情況

（1）天然氣在化工領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀

化工行業(yè)也是我國天然氣需求重點(diǎn)領(lǐng)域，一般用作合成原料，少數(shù)環(huán)節(jié)用作燃料?；ば袠I(yè)主要為化肥（合成氨、尿素）、純堿、二硫化碳、甲醇等生產(chǎn)企業(yè)，屬于經(jīng)濟(jì)周期性行業(yè)，市場(chǎng)需求波動(dòng)較大。天然氣在化工行業(yè)中主要用于合成氨（中間產(chǎn)品）、尿素和純堿等產(chǎn)品生產(chǎn)中的原料，而主要用氣設(shè)備為上述化工產(chǎn)品的反應(yīng)裝置。由于天然氣在化工產(chǎn)品生產(chǎn)中作為原料使用，且都在高壓下進(jìn)行，因此對(duì)天然氣氣質(zhì)氣壓均有特殊要求?；ぎa(chǎn)品受經(jīng)濟(jì)景氣狀況和國際國內(nèi)市場(chǎng)行情影響較大。一旦出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)不景氣或產(chǎn)品不暢銷的情況，將會(huì)導(dǎo)致天然氣使用量出現(xiàn)較大波動(dòng)。

但總體而言，是化工行業(yè)持續(xù)增長，生產(chǎn)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，尤其是純堿，甲醇等產(chǎn)品產(chǎn)量持續(xù)擴(kuò)大，推動(dòng)了我國化工行業(yè)對(duì)天然氣行業(yè)的消費(fèi)量增長。2018年我國化工行業(yè)天然氣消費(fèi)量達(dá)到了325億立方米，2019年約為347.86億立方米。

（2）天然氣在化工領(lǐng)域的運(yùn)用

化工行業(yè)尤其是石化行業(yè)用戶生產(chǎn)連續(xù)性強(qiáng)，用氣規(guī)模大，天然氣用途為原料制氫，以及做燃料做乙烯，主要用氣設(shè)備為轉(zhuǎn)化爐與預(yù)熱鍋爐、焚燒爐;對(duì)天然氣氣質(zhì)氣壓有特別要求。用氣定額：生產(chǎn)1立方米氫氣需耗氣0.32立方米，丙烯腈產(chǎn)品單位耗氣定額為256立方米/噸。石化行業(yè)用氣成本約占到銷售收入的3%-5%，價(jià)格承受能力強(qiáng)，與替代能源比較，有較強(qiáng)的綜合競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，節(jié)能減排效益也較為突出。

對(duì)于基礎(chǔ)的化工原料單耗，主要產(chǎn)品如下所示：合成氨：810-1150立方米/噸、尿素：520-680立方米/噸，純堿：158-165立方米/噸，二氧化硫520-640立方米/噸，甲醇：約1000立方米/噸：天然氣作為化工生產(chǎn)的主要原料，不具有替代能源，但天然氣在化工生產(chǎn)中的比例較高，純堿為30%，尿素為40%。因此化工企業(yè)的天然氣價(jià)格承受能力普遍不高。一般，就2016年來說，全國化工行業(yè)平均價(jià)格承受能力僅為1.5元/立方米或稍高。

（3）天然氣在化工領(lǐng)域的前景

總體而言，隨著經(jīng)濟(jì)的增長，化工產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，化工行業(yè)對(duì)天然氣的需求量仍將保持小幅穩(wěn)定的增長態(tài)勢(shì)，但天然氣在化工領(lǐng)域的應(yīng)用前景較為有限。

一方面是下游主要的化工產(chǎn)品屬于高能耗，高污染的產(chǎn)品，產(chǎn)能過剩嚴(yán)重，行業(yè)也逐步進(jìn)入成熟期，對(duì)天然氣的市場(chǎng)需求增長空間有限。此外，天然氣還面臨煤化工技術(shù)路線的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)，隨著天然氣的需求持續(xù)增長，價(jià)格改制推動(dòng)，預(yù)計(jì)未來我國天然氣市場(chǎng)價(jià)格仍將上升，天然氣路線的競(jìng)爭(zhēng)力逐漸削弱。

參考文獻(xiàn)：

[1]張毅成. 淺談燃?xì)怆姀S安全生產(chǎn)管理[J]. 城市建設(shè)理論研究：電子版， 2015， 000（009）：5046-5047.

[2]羅佐縣. 工業(yè)用氣或無淡季[J]. 中國石油石化， 2019， 000（002）：37-37.

作者簡(jiǎn)介：陳開，男，工程師，畢業(yè)于東北石油大學(xué)，碩士研究生，現(xiàn)從事燃?xì)饧夹g(shù)研究工作。