有人說(shuō),天然氣的黃金時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。作為一種清潔高效的優(yōu)質(zhì)燃料,天然氣在所有化石能源中排放系數(shù)最低。從世界范圍來(lái)看,隨著低碳經(jīng)濟(jì)時(shí)代的臨近,天然氣被寄予了填補(bǔ)全球能源供應(yīng)與需求巨大缺口的期望,將會(huì)成為21世紀(jì)的主導(dǎo)能源。
面對(duì)“一煤獨(dú)大”的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu),發(fā)展天然氣是當(dāng)下中國(guó)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)最現(xiàn)實(shí)的選擇。天然氣已廣泛地應(yīng)用在民用、工業(yè)等領(lǐng)域,一幅“氣化中國(guó)”的藍(lán)圖正慢慢展開(kāi)。
當(dāng)然,對(duì)于天然氣產(chǎn)業(yè)剛剛起步的中國(guó)而言,同時(shí)也面臨著氣源、價(jià)格、管輸?shù)纫幌盗袉?wèn)題的考驗(yàn)。本版將不定期推出天然氣發(fā)展的相關(guān)問(wèn)題報(bào)道,以饗讀者。
“當(dāng)前我國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)調(diào)整迫在眉睫,電力生產(chǎn)方式必須走清潔、高效、低碳的道路。國(guó)電集團(tuán)將加快在東部沿海地區(qū)天然氣發(fā)電項(xiàng)目的布局,以提升清潔能源發(fā)電的比重。”中國(guó)國(guó)電集團(tuán)公司總經(jīng)理陳飛虎近日在接受媒體采訪時(shí)表示。
業(yè)內(nèi)人士稱,天然氣發(fā)電將會(huì)在電力工業(yè)中占據(jù)越來(lái)越大的比例,而且這種趨勢(shì)已不可避免。不僅是電力,近年來(lái),作為一種清潔能源,天然氣除了民用燃料外,已逐漸滲透到發(fā)電、化工等工業(yè)的多個(gè)領(lǐng)域,并被全球普遍視為21世紀(jì)前期滿足能源需求、改善能源結(jié)構(gòu)、保護(hù)大氣環(huán)境的主要清潔能源,未來(lái)一段時(shí)間內(nèi),天然氣在工業(yè)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中依然將扮演重要角色,成為推動(dòng)現(xiàn)代工業(yè)文明發(fā)展的“催化劑”。
頗具競(jìng)爭(zhēng)力的燃料
“天然氣是未來(lái)世界的燃料。”劍橋能源研究協(xié)會(huì)主席丹尼爾-耶金如是說(shuō)。
天然氣的主要成分是甲烷,含量高達(dá)99%以上。甲烷具有很高的熱穩(wěn)定性和熱值當(dāng)量,與煤炭、石油等能源相比,天然氣具有使用安全、熱值高、潔凈等優(yōu)勢(shì)。
數(shù)據(jù)顯示,用于供暖或工業(yè),同熱值的天然氣二氧化碳排放比石油少25-30%,比煤炭少40-50%;用于發(fā)電,二氧化碳排放比煤炭少約60%。
隨著世界天然氣一些重要基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目投入使用,天然氣可以大量運(yùn)抵更廣泛的地區(qū),一些國(guó)家的天然氣消費(fèi)量迅速增長(zhǎng),使天然氣在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中所占份額逐步擴(kuò)大。
目前,世界上很多國(guó)家選擇天然氣用作發(fā)電燃料,包括煤炭和水力資源豐富的國(guó)家,比如美國(guó)和印度。
天然氣發(fā)電可以緩解能源緊缺、降低燃煤發(fā)電比例、減少環(huán)境污染。另外,從經(jīng)濟(jì)效益看,天然氣發(fā)電的單位裝機(jī)容量所需投資少、建設(shè)工期短、上網(wǎng)電價(jià)較低,具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。國(guó)際上燃?xì)廨啓C(jī),特別是聯(lián)合循環(huán)發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益已由大量事實(shí)所證實(shí),按煤脫硫蒸汽機(jī)技術(shù)的發(fā)電成本,天然氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)的燃料氣價(jià)格可以達(dá)到4美元/MBtu(相當(dāng)于人民幣1180元/千立方米)。
在化工工業(yè)中,天然氣也是最好的原材料,是制造氮肥的最佳原料,具有投資少,成本低、污染少等特點(diǎn)。
正是因?yàn)檫@些優(yōu)勢(shì),天然氣已成為世界各國(guó)應(yīng)對(duì)全球氣候變化的征途上,一種極具競(jìng)爭(zhēng)力的燃料。
當(dāng)然,天然氣工業(yè)的發(fā)展首先必須有充足的資源基礎(chǔ)作保障。
我國(guó)天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步較晚,但中國(guó)科學(xué)院院士邱中建認(rèn)為,天然氣勘探領(lǐng)域比石油更加廣泛,資源更豐富,比如中石油已形成四大主力氣區(qū)。我國(guó)常規(guī)天然氣可采資源量為22萬(wàn)億立方米,而且我國(guó)天然氣勘探尚處于早期階段,儲(chǔ)量可以長(zhǎng)期保持高水平快速增長(zhǎng)。此外,我國(guó)的致密砂巖氣、煤層氣、頁(yè)巖氣等非常規(guī)天然氣,隨著相關(guān)勘探技術(shù)的進(jìn)步與完善,將會(huì)在推動(dòng)天然氣快速發(fā)展,改善能源結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮積極作用。
技術(shù)進(jìn)步也使得天然氣的獲取相對(duì)容易,包括常規(guī)鉆井技術(shù)進(jìn)步、長(zhǎng)距離管輸能力的提高、液化天然氣業(yè)務(wù)的擴(kuò)張。
有可行性研究報(bào)告認(rèn)為,在加快國(guó)內(nèi)常規(guī)和非常規(guī)天然氣資源的勘探開(kāi)發(fā),加大國(guó)外天然氣資源的引進(jìn)力度的同時(shí),科學(xué)、合理、有效地利用天然氣資源,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定供氣30年的資源基礎(chǔ)是可靠的。
與此同時(shí),伴隨近年天然氣產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,近4萬(wàn)公里的天然氣管網(wǎng)已在地下鋪展開(kāi)。西氣東輸一線、西氣東輸二線、陜京一線、陜京二線、陜京三線、川氣東送、澀寧蘭等長(zhǎng)距離骨干輸氣管網(wǎng)及相關(guān)配套設(shè)施相繼建成投產(chǎn),各省市的“毛細(xì)血管”也正在加快修建,四通八達(dá)的天然氣管網(wǎng)將為天然氣工業(yè)的發(fā)展打通一條條高速通道。
低碳時(shí)代過(guò)渡的重要橋梁
國(guó)家環(huán)境保護(hù)部部長(zhǎng)周生賢在近日召開(kāi)的生態(tài)文明貴陽(yáng)國(guó)際論壇2013年年會(huì)上表示,PM2.5防控是今后五年環(huán)保工作的重中之重,《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》將于7月底、8月初公布。
7月10日,環(huán)保部新聞發(fā)言人陶德田就曾表示,該計(jì)劃被稱為史上“最嚴(yán)格”大氣治理計(jì)劃,將予以1.7萬(wàn)億元的投入。
這份史上最嚴(yán)格的計(jì)劃明確提出,將加快調(diào)整能源結(jié)構(gòu),控制煤炭消費(fèi)總量,強(qiáng)化控制能源消費(fèi)總量。在推進(jìn)煤炭高效清潔利用的同時(shí),提高清潔能源比重。
這意味著,素有“綠色能源”之稱的天然氣的黃金時(shí)代即將到來(lái)。
數(shù)據(jù)顯示,產(chǎn)生相同單位熱量天然氣排放的二氧化碳僅為石油產(chǎn)品的67%,為煤炭的44%;與煤排放的污染物相比,灰分為1:148,二氧化硫?yàn)?:2700,氮氧化物為1:29,符合京都議定書減少溫室氣體排放量的要求。
一個(gè)時(shí)期以來(lái),面對(duì)全球氣候變暖對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類生存環(huán)境造成的嚴(yán)重威脅,一些西方發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛探索新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,低碳經(jīng)濟(jì)逐步得到國(guó)際社會(huì)的普通認(rèn)可,正成為新一輪國(guó)際經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)點(diǎn)和競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。
國(guó)家主席習(xí)近平在向生態(tài)文明貴陽(yáng)國(guó)際論壇2013年年會(huì)的賀信中明確指出,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,應(yīng)對(duì)氣候變化,維護(hù)能源資源安全,是全球面臨的共同挑戰(zhàn)。
業(yè)內(nèi)專家指出,在低碳能源的推進(jìn)中,天然氣作為一種清潔高效的化石能源,是向新能源過(guò)渡的橋梁,是低碳經(jīng)濟(jì)的重要支柱。在后國(guó)際金融危機(jī)時(shí)期,大規(guī)模開(kāi)發(fā)和利用天然氣資源,既是各國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變暖,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的現(xiàn)實(shí)選擇,也是維護(hù)國(guó)家能源安全和提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的重大戰(zhàn)略。
例如,“歐盟20—20—20”規(guī)劃,如果只依靠可再生能源,只能實(shí)現(xiàn)62%的減排目標(biāo)。如果用天然氣所付出的成本則只有可再生能源的40%,即可節(jié)省800億美元的投資。
多年來(lái),“富煤少油”的資源稟賦,使得我國(guó)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)以煤為主,目前天然氣在我國(guó)一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中所占比重尚不足4%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于世界24%的平均水平。
為改善能源結(jié)構(gòu)和人類生活環(huán)境,許多國(guó)家都經(jīng)歷了從煤炭——石油——天然氣的優(yōu)質(zhì)能源轉(zhuǎn)換過(guò)程。
為此大力發(fā)展天然氣產(chǎn)業(yè)已成為當(dāng)下我國(guó)能源領(lǐng)域的一件大事。按照規(guī)劃,到2020年,我國(guó)天然氣發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)預(yù)測(cè)產(chǎn)量是1800億至2200億立方米,在能源結(jié)構(gòu)中的比例將由目前的4%左右上升到8%至12%。大力發(fā)展天然氣可作為傳統(tǒng)化石能源向清潔能源過(guò)渡的重要橋梁。
后碳時(shí)代的“穩(wěn)定器”
煤炭、石油這些傳統(tǒng)化石能源在推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的同時(shí),也帶來(lái)了日益嚴(yán)重的“副產(chǎn)品”。環(huán)境污染、氣候變暖、生態(tài)惡化,迫使人們致力于尋找更為清潔的能源。
有人說(shuō),已經(jīng)和正在到來(lái)的第三次革命是低碳時(shí)代向無(wú)碳時(shí)代的轉(zhuǎn)變。
美國(guó)著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家杰里米-里夫金稱,可再生能源的轉(zhuǎn)變、分散式生產(chǎn)、儲(chǔ)存(以氫的形式)、通過(guò)能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)分配和零排放的交通方式,構(gòu)成了新經(jīng)濟(jì)模式的五個(gè)支柱。
他說(shuō),與第一次工業(yè)革命和第二次工業(yè)革命不同,日漸興起的第三次工業(yè)革命是以分布在世界各地、隨處可見(jiàn)的可再生能源為基礎(chǔ),而這些可再生能源大部分是免費(fèi)的,比如太陽(yáng)能、風(fēng)能、水資源、地?zé)?、生物能、海浪和潮汐能等。這些分散的資源被數(shù)百萬(wàn)個(gè)不同的能源采集點(diǎn)收集起來(lái),通過(guò)智能網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整合、分配,最大限度地實(shí)現(xiàn)能源的有效利用并維持經(jīng)濟(jì)的高效、可持續(xù)發(fā)展。
近年來(lái),我國(guó)可再生能源的開(kāi)發(fā)利用也取得了一定進(jìn)展,風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量已躍居世界首位,但短期內(nèi)新能源和可再生能源很難大規(guī)模發(fā)展并成為能源供應(yīng)的主角。
劍橋能源主席丹尼爾-耶金在《能源重塑世界》一書中指出,天然氣發(fā)電將會(huì)在電力工業(yè)中占據(jù)越來(lái)越大的比例,這種趨勢(shì)已不可避免。美國(guó)電力工業(yè)中的天然氣使用仍會(huì)出現(xiàn)實(shí)質(zhì)性增長(zhǎng),如果電力需求出現(xiàn)激增,能效改進(jìn)和可再生能源不能產(chǎn)生預(yù)期所需的電力,發(fā)電廠就需快速反應(yīng)。這時(shí)燃?xì)怆姀S是最有可能承擔(dān)這種緊急任務(wù)的。這種情況不僅適用于美國(guó),同樣還適用于其他國(guó)家和地區(qū)。
值得注意的是,杰里米-里夫金也承認(rèn),不容忽視的事實(shí)是,盡管可再生能源總量多、清潔,讓我們得以生存在一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的世界,但它們也存在一定問(wèn)題。太陽(yáng)不會(huì)一直照耀,風(fēng)不會(huì)一直吹拂,或者即使有風(fēng),也不是我們需要的那一種,可再生能源多半是間歇式供應(yīng)的。而傳統(tǒng)能源雖然有限且造成污染,卻能提供穩(wěn)定供給。
可再生能源除了受天氣因素影響要“看天吃飯”外,政治、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、設(shè)備和市場(chǎng)等固有因素,也使得可再生能源的發(fā)展需要大量的補(bǔ)貼,其作用發(fā)揮的預(yù)期時(shí)間將非常漫長(zhǎng)。
既然可再生能源主導(dǎo)的第三次工業(yè)革命的趨勢(shì)不可避免,而太陽(yáng)能、風(fēng)能以及其他可再生能源又不能保證穩(wěn)定的供應(yīng),可再生能源的儲(chǔ)存技術(shù)尚不成熟,那么如何保障后碳時(shí)代的能源供應(yīng)的持續(xù)性呢?
清潔、高效、安全的天然氣無(wú)疑是最現(xiàn)實(shí)的“穩(wěn)定器”。
此外,長(zhǎng)久以來(lái),氫氣被視為后碳時(shí)代的制勝法寶,而大部分用于商業(yè)和工業(yè)的氫氣是則從天然氣中提取的。
根據(jù)美國(guó)能源信息署對(duì)未來(lái)20年主要能源消費(fèi)量增長(zhǎng)速度的預(yù)測(cè),2020年以后天然氣將超過(guò)煤炭成為全球第二大能源;2030年以后,天然氣消費(fèi)量將超過(guò)石油成為世界第一大能源。
我國(guó)天然氣時(shí)代的大幕剛剛拉開(kāi),隨著價(jià)格體制及其他相關(guān)機(jī)制的完善,天然氣必將會(huì)成為改善我國(guó)能源結(jié)構(gòu)和推動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新亮點(diǎn)。