關(guān)于我國(guó)天然氣資源概況及使用方向的建議(上)
韓曉平
與煤炭、石油等黑色能源相比,天然氣燃燒過(guò)程中,所產(chǎn)生的影響人類呼吸系統(tǒng)健康的氮化物、一氧化碳、可吸入懸浮微粒極少,幾乎不產(chǎn)生導(dǎo)致酸雨的二氧化硫,而產(chǎn)生導(dǎo)致地球溫室效應(yīng)的二氧化碳的排放為煤的40%左右,燃燒之后也沒(méi)有廢渣、廢水。天然氣的轉(zhuǎn)換效率高,環(huán)境代價(jià)低,投資省和建設(shè)周期短等優(yōu)勢(shì),積極開(kāi)發(fā)利用天然氣資源已成為全世界能源工業(yè)的主要潮流。
天然氣資源概況
天然氣是一種埋藏于地下的可燃性氣體,無(wú)色無(wú)味,主要成分中85~95%為甲烷(CH4),比重輕于空氣,極易揮發(fā),并在空氣中擴(kuò)散迅速。天然氣與空氣混合濃度在5~15%時(shí)遇明火或大于天然氣燃點(diǎn)530℃時(shí)即燃燒,屬可燃可爆性氣體。在-162℃常壓下可液化,稱液化天然氣(LNG),液化后體積縮小到1/600。天然氣屬于清潔燃料,幾乎不含硫、粉塵和其他有害物質(zhì),燃燒時(shí)產(chǎn)生二氧化碳少于其他化石燃料,造成溫室效應(yīng)較低,如果將天然氣的效應(yīng)系數(shù)為1,則石油為1.85,煤為2.08。
地球上已探明的天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量超過(guò)140萬(wàn)億立方米,年開(kāi)采2萬(wàn)多億立方米,可采68年。而天然氣的勘探、開(kāi)采和利用還又許多工作可做。專家們證實(shí),占天然氣主要成份的甲烷不僅可以有機(jī)生成,也可以無(wú)機(jī)合成。早在地球形成之初,甲烷就已經(jīng)存在于地殼之中,天文學(xué)家也發(fā)現(xiàn)一些星球可能是被甲烷大氣層包圍著,這一理論大大拓展了天然氣資源的勘探領(lǐng)域。此外,海洋學(xué)家發(fā)現(xiàn)在大洋深處的海底由于海水的壓力作用,可能存在著大量的液態(tài)甲烷,其數(shù)量之大將可支撐人類數(shù)十年的文明。
我國(guó)天然氣的勘探、開(kāi)發(fā)和利用都相對(duì)比較落后,已探明可采儲(chǔ)量?jī)H占世界的1.2%,目前年產(chǎn)量200億立方米,預(yù)計(jì)2000年達(dá)到250億立方米/年。我國(guó)天然氣地質(zhì)資源量估計(jì)超過(guò)38萬(wàn)億立方米,可采儲(chǔ)量前景看好,按國(guó)際通用口徑,預(yù)計(jì)可采儲(chǔ)量7-10萬(wàn)億立方米,可采95年,在世界上屬資源比較豐富的國(guó)家。陸上資源主要集中在四川盆地、陜甘寧地區(qū)、塔里木盆地和青海,海上資源集中在南海和東海。此外,在渤海、華北等地區(qū)還有部分資源可利用。由于資源勘探后,未能有效利用,以及政策不配套,造成用氣結(jié)構(gòu)不合理,都在一定程度上制約了我國(guó)天然氣工業(yè)的健康發(fā)展。但是,隨著我國(guó)的社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展,天然氣成為主要能源將是一個(gè)必然的趨勢(shì)。
世界與中國(guó)一次能源比例關(guān)系
注:根據(jù)《中國(guó)電力9五規(guī)劃》和英國(guó)BP公司1997年世界能源年鑒
2000-2050年世界一次能源供需預(yù)測(cè)
單位:億噸油當(dāng)量
四川盆地的天然氣是我國(guó)開(kāi)采較早、儲(chǔ)量較豐富的資源,基本可在滿足四川省和重慶直轄市需求的同時(shí),通過(guò)管道外送部分剩余氣量。主要市場(chǎng)是武漢,預(yù)計(jì)年供氣20-30億立方米/年;
陜甘寧氣田是我國(guó)陸上最大的天然氣整裝資源,可采儲(chǔ)量超過(guò)3千億立方米,目前主要通過(guò)北京、西安和銀川三條管線外送。輸氣能力分別為:北京方向660mm×900km,30億立方米/年,供北京、天津、河北;西安426mm×480km,8-9億立方米/年;銀川426mm×300km,3-4億立方米/年。該資源已具備建設(shè)第二條東送管道的條件,今后市場(chǎng)主要可能是北京、天津和河北,以及華東地區(qū);
塔里木盆地和青海的天然氣資源十分豐富,具有較好的開(kāi)采前景,全盆地天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量8.4萬(wàn)億立方米,截止98年底,累計(jì)探明儲(chǔ)量5千億立方米。該氣源今后主要靠管道經(jīng)蘭州、西安東送,主要市場(chǎng)為長(zhǎng)江三角洲地區(qū);
南海天然氣資源蘊(yùn)藏品質(zhì)最佳,氣田儲(chǔ)量集中,單井產(chǎn)量大。現(xiàn)已通過(guò)海底管道年輸香港29億立方米,主要用于發(fā)電。還有部分天然氣送海南島供三亞的一座100MW燃機(jī)電廠和化肥廠使用。但南海的資源開(kāi)發(fā)前景看好,但海上天然氣開(kāi)發(fā)難度較大,同時(shí)在一定程度也受到地緣政治因素的制約。因此,暫不宜進(jìn)行大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用;
東海地區(qū)的勘探工作一度受一些政策的影響而比較遲慢,但從現(xiàn)在的工作成果看,資源儲(chǔ)量看好。在杭州灣的平湖氣田發(fā)現(xiàn)部分天然氣資源正在供應(yīng)上海,主要滿足城市居民的生活用氣。但東海資源的情況與南海情況相近,也暫不宜進(jìn)行大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用。
在我國(guó)周邊的俄羅斯東西伯利亞地區(qū)、庫(kù)頁(yè)島和土庫(kù)曼斯坦、哈薩克斯坦等地也有極為豐富的天然氣資源蘊(yùn)藏。俄羅斯擁有世界最豐富的天然氣資源,可采儲(chǔ)量占世界的40%,出口天然氣量占世界的30%。東西伯利亞科維克金氣田已探明地質(zhì)儲(chǔ)量據(jù)我國(guó)有關(guān)部門認(rèn)為8千億立方米較可靠,但其周邊地區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)看好,預(yù)計(jì)可采儲(chǔ)量將可進(jìn)一步增加。中國(guó)是該資源最近、最大的市場(chǎng)。該氣田外輸能力為320億立方米/年,除一部分在俄羅斯使用外,可向中國(guó)、日本和韓國(guó)輸送200億立方米/年。計(jì)劃建設(shè)一條直徑1,420mm,全長(zhǎng)3,364公里管線,從氣源至外蒙(或中國(guó)東北)經(jīng)北京、天津到山東日照下海東渡日、韓,其中在俄境1,027公里,外蒙境內(nèi)1,070公里,我國(guó)境內(nèi)1,320公里,總投資68億美元。按原計(jì)劃中國(guó)分配100億,日韓各50億,但這一方案受到多方專家的質(zhì)疑。主要問(wèn)題如下:
如此廉價(jià)清潔的資源有無(wú)必要轉(zhuǎn)易他國(guó)?200億立方米天然氣只相當(dāng)2,400萬(wàn)噸標(biāo)煤,這對(duì)年燃煤13億噸的中國(guó)并非無(wú)力接受,特別是沿海經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的山東、江蘇、浙江和上海,其燃?xì)夂腿济撼杀臼纸咏绻倏紤]效率因素和環(huán)境以及環(huán)境治理代價(jià),其燃?xì)獬杀颈厝坏陀谌济海?/p>
再渡日韓氣價(jià)是否還有競(jìng)爭(zhēng)力?日本1995年6月到1996年6月13個(gè)月的平均液化天然氣的到岸價(jià)僅為3.5美元/M Btu,相當(dāng)0.97元/立方米(低熱值8400Kcal/ M3)。目前,全世界液化天然氣生產(chǎn)一再增加,技術(shù)進(jìn)步速度也比較快,遠(yuǎn)期價(jià)格可能還會(huì)下跌。該氣源如果到北京已近1元/立方米,再東渡日韓還有什么價(jià)格優(yōu)勢(shì)可言;
氣量小能否起到戰(zhàn)略制約作用?50億立方米對(duì)于日本和韓國(guó)的年耗燃料量都不是大數(shù),兩國(guó)主要使用天然氣的燃機(jī)電廠改燒液化石油氣、柴油、石腦油等替換燃料輕而易舉,他們隨時(shí)都可以在國(guó)際市場(chǎng)上找到足夠的其他代用燃料。同樣,俄羅斯也很難以此來(lái)要挾中國(guó)這樣一個(gè)大國(guó)。事實(shí)上,即使在冷戰(zhàn)時(shí)期,蘇聯(lián)也未能利用他們通往歐洲的天然氣管線遏止西方。如果將國(guó)內(nèi)天然氣資源、進(jìn)口管道天然氣和進(jìn)口液化天然氣實(shí)現(xiàn)全國(guó)聯(lián)網(wǎng),對(duì)一些主要天然氣使用者的工藝系統(tǒng)進(jìn)行雙燃料設(shè)計(jì),能源的安全系統(tǒng)是能夠得到保障的。
此外,美國(guó)埃克森石油公司在俄羅斯庫(kù)頁(yè)島發(fā)現(xiàn)了大量天然氣資源,由于俄與日本存在“北方四島”爭(zhēng)端,南送日本存在地緣政治制約,因此埃克森公司正在積極開(kāi)發(fā)我國(guó)東北三省市場(chǎng)。據(jù)悉,已經(jīng)與東北個(gè)電力公司簽署了供氣意向書(shū),如果市場(chǎng)落實(shí),該公司的開(kāi)發(fā)和管道鋪設(shè)工作馬上可以展開(kāi)。
土庫(kù)曼斯坦通往我國(guó)西部的天然氣管道的前期工作也正在進(jìn)行,預(yù)計(jì)沿歐亞大陸橋東行經(jīng)新疆、甘肅、山西、河南,在江蘇連云港一下海東渡日、韓。
自美國(guó)為首的北約攻擊南斯拉夫和轟炸中國(guó)大使館之后,李登輝又放出“兩國(guó)論”使臺(tái)島的分裂勢(shì)力異常囂張,美國(guó)實(shí)行遏制中國(guó)的長(zhǎng)期戰(zhàn)略將難以避免。從國(guó)家能源安全角度和地緣政治的基本原則出發(fā),積極利用俄羅斯以及周邊油氣資源,將不可避免地成為中國(guó)國(guó)家戰(zhàn)略的重要一環(huán)。這不僅可以加強(qiáng)國(guó)家的能源安全,保全國(guó)家能源儲(chǔ)備,改善生態(tài)環(huán)境,同時(shí)可以延緩中國(guó)在能源利益上與西方集團(tuán)的直接對(duì)峙與沖突。
就經(jīng)濟(jì)意義而言,俄羅斯的天然氣對(duì)我國(guó)市場(chǎng)而言,也是成本最低廉的優(yōu)質(zhì)資源,預(yù)計(jì)到北京的價(jià)格不到1元人民幣/立方米,按熱值計(jì)算法,低于國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的天然氣和石油產(chǎn)品價(jià)格,也低于進(jìn)口液化天然氣與進(jìn)口石油產(chǎn)品的價(jià)格。如果考慮其效率因素、環(huán)境代價(jià)、投資效益比和使用靈活性,使用成本將低于華北市場(chǎng)的低硫煤。
各種燃料價(jià)格對(duì)比
全世界建有10座液化天然氣(LNG)工廠分布在8個(gè)國(guó)家,生產(chǎn)能力8,470萬(wàn)噸/年。2000年前后將卡塔爾、阿曼等工廠投產(chǎn),產(chǎn)量增加到1億噸/年。2010年全球產(chǎn)量將接近2億噸,總體上是供大于求。由于LNG的生產(chǎn)利用必須有極強(qiáng)的系統(tǒng)一體化,從氣田勘探開(kāi)發(fā)、集中、液化、運(yùn)輸、接收、儲(chǔ)存、氣化、疏散、銷售和綜合保障體系等需要同時(shí)規(guī)劃建設(shè),并配合立法,才能確保全系統(tǒng)的效率,從而降低運(yùn)行成本。我國(guó)已決定在深圳建設(shè)一個(gè)LNG接收系統(tǒng),年接收300萬(wàn)噸,遠(yuǎn)期規(guī)模可能增加到600-700 萬(wàn)噸。此外,國(guó)家計(jì)劃在長(zhǎng)江三角洲地區(qū)建設(shè)一座同等規(guī)模的LNG接收系統(tǒng)。
除LNG外,液化石油氣(LPG)也是一種高效、高熱值的烷類清潔燃料。LPG的主要成份是丙烷和丁烷,屬于采油、煉油和天然氣開(kāi)采處理過(guò)程中的副產(chǎn)品,也可人工合成。LPG的運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用都比LNG方便,受系統(tǒng)制約小。由于LPG價(jià)格受季節(jié)影響較大,98年1月國(guó)際市場(chǎng)價(jià)格為240美元/噸,7月價(jià)格跌至105美元/噸。冬夏季價(jià)差達(dá)2.3倍。因此,在有條件建設(shè)大型低成本儲(chǔ)存裝置的地方應(yīng)積極利用LPG,或在夏季能源使用量大的地區(qū),以及夏季用電季峰特征強(qiáng)同時(shí)缺乏水電調(diào)節(jié)的電網(wǎng),如山東電網(wǎng),可作為季節(jié)調(diào)節(jié)性能源調(diào)節(jié)手段。目前,一些跨國(guó)石油公司已經(jīng)在我國(guó)沿海建設(shè)了一些大型LPG周轉(zhuǎn)儲(chǔ)庫(kù)。其中,芬蘭NESTE公司和中國(guó)石油天然氣管道局合資的青島LPG地下儲(chǔ)氣庫(kù)的容量已達(dá)22萬(wàn)立方米,儲(chǔ)量超過(guò)12萬(wàn)噸,投資僅了3千萬(wàn)美元。
天然氣市場(chǎng)
天然氣資源的用途主要在兩個(gè)方面:一、是能源行業(yè),主要有三種用途;1、發(fā)電、2、生活燃料(采暖和做飯)、3、工業(yè)燃料;二、是化工行業(yè)原料,以生產(chǎn)化肥也合成纖維類為主。中國(guó)的陸上天然氣資源以陸象沉積構(gòu)造居多,儲(chǔ)量分散,單井產(chǎn)量低,自然穩(wěn)產(chǎn)期短,造成開(kāi)采成本和井口價(jià)偏高。無(wú)論是國(guó)產(chǎn)天然氣,還是進(jìn)口俄羅斯、土庫(kù)曼斯坦的管道天然氣或進(jìn)口液化天然氣的價(jià)格均高于國(guó)外建于井口化工廠。因此,在中國(guó)以天然氣作為化工原料在加入關(guān)貿(mào)總協(xié)定后將缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。天然氣在中國(guó)未來(lái)的主要用途將會(huì)以清潔能源為主。