引言：看待天然氣產業的兩個視角

在當今“十二五”規劃和“十三五”規劃交接之際，如何審視和天然氣產業的發展?從兩個不同的視角看待所得出的兩種不同的見解幾乎是“冰火兩重天”。目前輿論主流所反映的觀點是：我國能源稟賦是富煤缺油少氣，天然氣價格遠高于煤，近年來市場低迷、供過于求;“十三五”期間難有前十年那樣的快速發展;“十二五”規劃2300億m3/a的耗量都達不到，“十三五”能有3000m3/a就不錯了。

另一個視角是把視野拓展到人類社會工業化以來150年發展歷程和今后100年的預期，以及中國前30年和后30年的發展的時空尺度。往后看，人類使用的一次能源從薪柴--煤--到石油和天然氣的轉型，是工業化發展的需求和環境的約束所決定的，與“能源稟賦”無關。中國近30多年工業化快速走過了OECD國家150年的歷程，但是由于種種原因，未能遵循歷史規律及時進行能源，特別是天然氣的轉型;導致了高能耗、高污染、高碳排放和低效益的現狀。往前看，世紀末實現零碳排放，控制地表溫升不超過2oC是人類命運共同體的要求，也是35年后偉大復興的中國夢的重要目標。當今時代是人類歷史上空前絕后的大轉型、大變革的時代。必須拋棄線性外推的思維定式，從大轉型大變革的視角才能厘清天然氣所扮演的角色[1]。

一、 中國能源轉型大勢和天然氣的關鍵作用

在今后30年徹底改變“三高一低”的狀況、完成能源轉型的歷史任務，要求中國不能亦步亦趨地追蹤發達國家走過的路，模仿它們現在的能源構成。中國必須從實際出發，審時度勢、發揮“后發優勢”，實行“跨越式發展”策略。從一次能源的角度說，其要點是：

中國的一次能源構成仍處在第一次工業革命時期，燃煤40多億t/a占世界一半多，其中一半用于大機組發電，另一半即近世界1/4的煤是在中國用于鍋爐燃料、煉鐵和水泥等終端利用的。這是中國能效低、環境污染、嚴重霧霾和CO2排放的主要根源。同時也須看到迄今煤仍是中國終端用能的主體;不能落實終端燃料用煤的替代方案，“控煤”、“限煤”就會“限、控”中國經濟的發展。解決這個問題已經成了中國能源轉型和能源革命的首要任務。

有人提出“電供暖”、“電鍋爐生產熱水和蒸汽”?？墒怯擅寒a、供電的效率只有30%幾，用電來供熱比直接用煤供量減少一半多，成本將成倍增加;且不說以電供熱需要增加多少電力，目前中國75%的電還是煤電。“采用熱泵技術供能量可以加倍”。但是加上投資折舊的成本，供能費用也會倍增，經不起算細賬的推敲。

能源轉型最終將以可再生能源為主是毫無疑議的。近年來中國新增水電、風電、光伏裝機領先于世界，但是它們只能通過發電來利用。而況迄今其總量只占一次能源10%左右，遠不夠替代占總能耗30%的終端燃料用煤。

其實，答案就在歷史中：世界主要經濟體早在1980年代就已經在恢復環境的壓力下完成了終端燃煤(油)向天然氣的轉型;并同時大幅度提供了能效。種種原因卻使中國錯失了這次歷史的機遇。但在過了30年之后科技進步新成果和能源-環境新局面之下，中國要做的決不是簡單的“燒煤改燒氣”。當前中國能源革命中向天然氣轉型有五大關鍵點：⑴、在占總能耗80%多的工業和建筑物終端用能領域采用分布式冷熱電聯供DES/CCHP，使中國能效由37%提高10多個百分點到目前世均的50%，以較少的天然氣保障過去靠更多的煤提供的能源需求;⑵、以天然氣CCHP替代終端燃煤，而不是較大鍋爐取代小鍋爐，可有效地消除40%以上霧霾和環境污染;⑶、天然氣DES/ CCHP協同電力調峰、保障負荷中心供電;變負荷燃氣發電協同可再生能源發電均衡入網;⑷、L/CNGV替代汽柴油，特別是LNG替代柴油用作交通運輸燃料、減少尾氣所致霧霾;⑸、供應同樣終端冷熱電汽天然氣DES/ CCHP碳排放比燃煤減半，加快碳減排 [2]。

至于自第二次工業革命以來發達國家占一次能源消耗三成多的石油，其中70-80% 構成交通運輸能源的主力，20%多用作工業燃料和有機化工原料。由于中國的第二次工業革命還在進行中，有機化工工業和私人交通都還在快速增長期間，中國的石油消耗占一次能源的17—18%左右;但來自進口的已占60%。中國顯然不可能重復發達國家“以油代煤”的歷史故事讓石油占到30%，因為新的能源轉型已經開始。中國能夠、也必須“跨越式發展”，即部分跨越“石油世紀”，直接發展電力和氫氣燃料電池驅動的乘用車，即EV和FCV;采用LNGV來替代運輸車船的柴油。至少在近15—20年中用它們滿足交通運輸燃料的增量需求。其實這就是各國都在采取的策略，中國有著“后發優勢”而已。至于石油化工，則盡快采用煤、油生物質三種原料協同的有機化工工業來取代[3]。

二、 “十三五”時期中國天然氣需求分析

按上述“倒逼”思路分析2020/2035年天然氣需求總量估算如下:

1、利用失不再來的城鎮化和工業化的歷史機遇，作為替代終端燃煤、提高能效、保障供應和消除霧霾的主要戰場，建成200多個大型、1000多個中型區域型天然氣DES/CCHP，加上上萬個小型DES，到2020--2025年裝機容量達到200GW，按年運行4800h/a、平均負荷70%計，將耗用天然氣1800億m3/a;2035增加到3300億m3/a[2]。

1800億m3/a按熱值折合2.3億tce/a標煤。但是由于能效可以提高近一倍，所以能夠替代至少4億tce/a的煤;到2035年3300億m3/a用于DES/CCHP的天然氣替代8億tce/a燃煤?？刻岣吣苄П９┠堋?/p>

2、協同可再生能源發電調峰的天然氣。按照風電和光伏發電上網總發電量5000億kWh/a，以1/4的天然氣調峰電使風光風電成為均衡負荷，并參與全國范圍內電力供需平衡計，發電量1500億kWh/a，耗天然氣400億m3/a;2035年1000億m3/a。

3、用于冶金、建材、煉油等高溫加熱，難以采用CCHP的工業燃料2020年需700億m3/a;2035年1000億m3/a。民用和商用氣分別為600億m3/a和900億m3/a.?？紤]高耗能工業發展減速、DES/CCHP加速等因素2020--2035年的增幅減小。

4、替代汽柴油用于車船運輸的L/CNGV燃料2020年700 億m3/a;2035年1400億m3/a。LNGV替代汽柴油直接減少石油的消耗和進口。到2020年可以替代近一半的石油增量需求。在政策和立法的支持下加快LNGV的發展速度， 2035年可以實現新增交通運輸燃料完全不再增加石油消耗[4]。

幾項合計，并考慮少量就地用作原料的天然氣，2020年總共需求約為4200--4500億m3/a。在當年總能耗48億tce/a或者44億tce/a情況下，天然氣占一次能源總量11.5%或12.5%。 2035年增加到約8200億m3/a。由下表1可見，下游用戶比率也將發生很大變化：一是4成的天然氣乘著中國工業化和城鎮化的機遇直接采用區域DES/CCHP模式最高效利用。這使得直接發電、用作工業燃料和民、商用氣所占比率大幅度降低。二是近兩成用于LNGV替代車船燃料，顯著減少石油消耗。這種消耗量和用戶分布的巨大變化，是按照到2050年中國能源轉型大勢“倒逼” 所需推算出來的。是不可能與從目前現狀出發線性外推的數據相印證的。也是只有實行能源革命，讓天然氣利用方式發生根本性的變化才有可能實現的。

表1 2020年和2035年中國天然氣下游各個領域用戶分布，%

*注：數據來自國家統計年鑒。

歷史是最好的鏡子。上述預期中國天然氣2015—2035 的20年間從2000億m3/a增加大8200億m3/a、增長4.1倍的高速度一點也不奇怪。圖1 所示的美國能源轉型的歷史數據表明，60多年前美國天然氣開始大發展的1951 到1971年20年間，耗量從1400億m3/a暴增到6000億m3/a，增長4.3倍;當時美國的人口還不到2億。

圖 1 美國一次能源消耗構成變化的歷史數據(引自IEA網頁[5])

三、 “十三五”期間中國天然氣供應保障

上述能源轉型大勢倒逼的天然氣消耗的跨越式增長的估算，是建立在確認中國的資源、地緣政治經濟和技術條件完全能夠保障天然氣的供應這個前提之下的。分析如下：

1、 國內天然氣資源豐富，已為大發展做好了準備

國土資源部2015年發布的數據表明，我國僅常規天然氣地質資源量68 tcm，可采資源量40 tcm，歷年已經采出總共2 tcm，剩余可采38 tcm。也就是說還有95%可采。即使年產3000億m3/a也可供開采100多年。煤層氣、頁巖氣等非常規天然氣更為豐富，均居于世界前列 [6、7]。中國“少氣”論，包括一直唱衰非常規天然氣“不可能像美國那樣發展”的論調，部分是由于思維定式，部分是集團利益需要所制造的輿論。而“留給子孫后代”之說完全是小農經濟思維的偽命題。本世紀后期世界就將進入可再生能源居主的時代，后代不需要我們“留”給他們探明可采的化石能源;何況他們開發利用任何資源的技術會遠比我們這一代高得多。“好鋼用在刀刃上”。現在就是我國天然氣資源發揮作用的最好時期。

2、 國際貿易轉向買方市場，供應充足，價格低廉

到2014年底世界天然氣可采儲量達187.1萬億m3, 比1994年增加了68萬億m3 ，比這20年內消耗掉的多得多[8]。目前的耗量是3.38萬億m3/a，其中30%即約1萬億m3/a通過國際貿易，管輸20%，LNG 10%。到2035年耗量將達5萬億m3/a。LNG是洲際、遠程貿易的主要形式，今后占比還會增加[9]。

中國的地理和地緣政治條件對進口管輸氣和LNG都極為有利。已簽約和在建的項目能夠保障1600億m3/a的進口量。這包括自俄、土、緬進口的920億m3/a管輸氣和沿海將近20個總能力6000千萬t/a的LNG接受站，折合700多億m3/a;還沒有算上正在快速發展的、以FSRU 和FLNG模式進口的LNG。1600億m3/a占2020年天然氣總消耗量的37.2%，應當足以補充國內產量增長的供應缺口。何況“一帶一路”還將促成一些新的進口項目。

目前>5年的長協占69%，2—5年協議的占4%; 2年以內的協議和現貨占27%。今后世界LNG貿易協議時間趨向縮短。世界LNG市場正在向買方市場轉變。今明兩年將有10個項目，總共4600萬t/a LNG中，現貨和不限定目的地(Flexible Destination)的占一半以上[9]。需求疲軟使低迷的亞洲 $6-8/MMBTU的現貨價格仍將持續。持續居于低位的油價使同油價掛鉤的長協項目趨向于重議價格條款。短期合同增加。這些都將利好近五年中國進口LNG價格保持低廉。

3、 終端需求變化將改變中國LNG貿易和物流格局

在交通運輸燃料低碳替代中，小型乘用車采用EV和FCV替代汽油發展迅猛，但采用Diesel發動機及柴油等中間餾分燃料的車船如何低碳替代尚無定論。近年來世界NG車船的年增速為17%，中國則為200%。2014年中國L/CNG車達495.5萬輛，耗天然氣324億m3，占總耗量的18%;均居世界第一位。預計到2020年和2035年運輸燃料LNG需求量將分別達到700億m3/ a和1400億m3/ a;。加上中國管網天然氣晝夜峰谷差巨大，需要用白天氣化LNG調峰的總量也很大;兩者加起來到2020年和2035年以LNG形式終端耗用的天然氣量將分別達到1400億m3/ a和2200億m3/ a;占天然氣耗量的25%和27%;將形成世界最大的陸地LNG物流市場[4]。

這種前景將使中國引領世界LNG物流和商業模式的創新?？焖侔l展的FLNG將沖破液化生產線---LNG船---氣化終端站的一統模式;到岸LNG將更多采用LNG集裝箱多式聯運直達數萬個LNGV加注站和上千個城市門站，顛覆以往在多級中間儲罐之間裝卸的模式。并與互聯網結合建立起高效的LNG物聯網。這將使得LNG成本降低、終端供應需求得到最快的響應和充分的保障 [10] 。

4、 深化改革，依法治國，生產關系促進生產力大發展

當前中國天然氣產業基本上仍沿襲計劃經濟、行政管理的模式;實質上就是生產關系滯后于生產力的發展，上層建筑不適應快速變化的基礎的要求。表現為：1)、行政定價制約上游開采的積極性。2)、多層壟斷大幅度推高中游的輸配成本。3)、利益博弈和行政干預推高終端消費價格。下表2給出了中美兩國天然氣從井口到最終消費價格變化的對比?？梢?，美國門站價僅比井口價高出了14%，中國則高出100%--150%;美國發電和工業用天然氣與井口價之比不到1.2，而中國則達到4--5。實際上中國大部分天然氣的井口或出廠價格并不高。

表2 中美兩國天然氣從井口到最終消費價格變化的對比

只要按照目前呼之欲出的 “管住中間，放開兩頭”的天然氣定價機制市場化改革思路，按照市場經濟所要求的法制化管理的要求，以人大立法，政府執法監督的模式，理順天然氣產業的生產關系，中國天然氣產業實現上述的大發展是指日可待的。

當前需要立法的內容包括：1)、天然氣勘探開發立法-----有時限的區塊開發許可和收回機制;2)、放開上游行政定價，建立資源稅調節機制;3)、下游消費價格完全回歸市場主導機制，徹底廢除“交叉補貼”;4)、天然氣輸配法：包括落實進一步完善已有的天然氣基礎設施投資規范和建立天然氣管網法，天然氣儲備法;5)、修改完善城市燃氣特許經營法;6)、建立天然氣交易和稅收法(包括管網氣、LNG);7)、建立區域能源規劃法，促進天然氣高效利用;8)、建立LNGV法，助推中國引領世界替代中間餾分交通運輸燃料低碳轉型的歷史機遇[11]。

四、 中國天然氣產業發展的長遠前景

1、20年后中國天然氣產業情景

迄今的十年中國天然氣產業已經做好了資源、輸配、市場開拓等各種準備;憋足了勁，只待“十三五”開鑼，乘經濟轉型、深化改革、碳減排約束落實的東風振翅起飛。充當能源革命的先鋒軍。

到2035年中國將成為世界第一大天然氣消費國，但仍需要部分進口。在管輸氣和LNG兩個國際貿易市場上，中國都將縱橫捭闔、左右逢源，對國際貿易價格發揮更大的、主動性影響。中國引領的LNG新商業模式將使終端市場上的LNG價格與管輸氣差價大幅度縮小，從而提高天然氣全價值鏈的效率。

2、天然氣帶動系列低碳產業、投資、就業和經濟轉型

在中國經濟轉型的歷史時刻，天然氣產業及其所帶動的一系列低碳產業，包括：1)、區域能源和大小DES/CCHP建設配套的天然氣發動機、余熱鍋爐、供冷暖熱水設施和管網等裝備制造業、安裝工程和管理服務業;2)、LNG產業，包括LNGV用天然氣發動機、燃料箱、整車船、加注站配套設施，LNG集裝箱、FLNG等運輸車船的系列裝備制造業;LNGV 運營業;LNG物聯網全產業鏈的運營服務業;3)、數十萬公里各級天然氣管網和輸送動力設施的制造、敷設、運營管理業;4)、常規、非常規各類大小天然氣資源的開發，包括鉆井、壓裂、凈化加工、輸運或液化等產業鏈，等等。

以上都是現在所沒有的或規模有限的、新興的低碳產業。發展這些產業，不僅需要數十萬億人民幣的投資和金融資本運作，成為推動國民經濟發展的新動力和新戰線;而且將創造數以千萬計的就業崗位。是消納煤炭、鋼鐵等等產能過剩領域從業人員的積極舉措。

3、未來智慧能源網絡IEN的重要組成部分

三個需要使天然氣將不僅僅是向未來可再生能源時代過度的手段，而將成為未來的智慧能源網絡(Intelligent Energy Network, IEN)的重要組成部分：1)、熱力學規律決定天然氣DES/CCHP將成為IEN終端用能的基本單元或細胞;2)、配合智能電網(Smart Grid, SG)的智慧天然氣網絡(Smart Gas Grid, SGG),助力天然氣與電力相互轉換、將是與儲能一起實現IEN宏觀供需平衡的重要手段[12]。3)、豐富的資源和開采手段的技術進步有可能使100年內直接開采自然的天然氣資源仍具有相對于用其它一次能源，例如生物質，制天然氣的經濟優勢。所以說20世紀“石油時代”是可以部分跨越的，但21世紀的“天然氣時代”是不能被跨越的。20年后的中國不僅充分補上了30年前錯失的機遇，而且將引領世界建設以SGG輔助的SG為骨干的IEN的潮流，與世界攜手共同邁進低碳時代。

參考文獻：

[1]、華賁，天然氣與中國能源低碳轉型戰略，華南理工大學出版社，2015.3廣州

[2]、華賁，從戰略高度審視天然氣發電，CHP和CCHP,南方能源建設，2(2)1-8,2015.6

[3]、華賁，低碳時代石油化工產業資源與能源走勢[J]化工學報，2012(12)

[4]、華賁，中國LNG產業發展策略芻議，[J]天然氣工業，2014年第8期

[5]、美國能源信息署EIA網站公布的資料，http://lt.cjdby.net/

[6]、范珊珊. 我國天然氣資源潛力大于石油 [EB/OL]. 2015[2015-05-06]

http://www.shalegaschinasummit.com/cn/News_Show.asp?pid=8986.

[7]、戴金星，中國非常規油氣發展的方向[EB/OL]. 2014[2014-04-17]

http://www.oilobserver.com/brilliant-opinion/article/592

[8]、bp世界能源統計年鑒，2015.6， bp.com/statisticalreview

[9]、國際LNG市場：過剩已成定局，但是…，2015-10-25 http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5MjQyMDUzNA==&mid=400186270&idx=1&sn=a1b4d0c2efc9012bdd4b8c524ac55997&scene=5&srcid=1026j9RjUsZVdBeWEcda6diL#rd

[10]、華賁，技術進步推進LNG商業模式創新，國際 LNG 技術大會，2015.8.26，上海

[11]、華賁，轉變體制與機制，加速中國天然氣產業發展《 中國能源報 》2015.11.23,04 版

[12]、華賁，智慧能源網絡的物理架構，(即將發表)

華南理工大學天然氣利用研究中心

原文刊登于《世界石油工業》