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西部能源版图重塑天然气成转型关键力量
发布时间:2024-12-05

(来源:中国石化报)


华东油气延川南煤层气田员工在进行输气管线通球作业。沈志军 摄


西南油气采气一厂员工检查固定式可燃气体报警器。任祎寒 王 平 摄影报道


中原油田文24储气库管理中心员工在丛式井场进行验漏巡检。赵奕松 摄


新时代西部大开发对西部地区能源产业发展提出新要求。西部疆域辽阔,面积占全国的70%以上,人口占全国近30%,拥有丰富的化石能源和可再生能源,这一特点决定了西部是全国能源供应的天然“粮仓”。在“双碳”与能源安全等多重目标驱动下,西部能源转型进程正在加快。天然气作为低碳能源,具有广泛的应用前景,在西部地区能源转型中将发挥重要作用,西部天然气产业将迎来新的发展机遇。

□中国石化经济技术研究院

罗佐县 刘 标 马 莉

用好天然气是西部能源转型的时代要求。西部12个省、自治区、直辖市能源资源丰富,但条件各异、特色鲜明。西北五省、区及内蒙古自治区的煤炭、油气资源丰富,同时拥有卓越的风力和太阳能等新能源;西部可开发水能占全国77.5%以上,其中西南的广西、云南、贵州水力资源禀赋优势尤为明显,适宜发展水电;川渝地区的油气与新能源潜力同样可圈可点,已成为我国西南油气基地。公开数据显示,我国煤炭、油气及新能源供应主要来自西部地区。当下及未来一个时期,能源资源开发是西部经济发展的重中之重。基于西部能源在全国能源供应中占据特殊战略地位的判断,我国能源结构转型很大程度上取决于西部能源转型,我国能源革命很大程度上取决于西部能源革命。

世界主体能源先后经历了薪柴向煤炭、煤炭向石油的转变,未来要向新能源转型,转型过程中,天然气主体能源地位将不可动摇,本世纪初曾有“21世纪是天然气的世纪”的声音。2008年全球经济危机之后,随着绿色低碳浪潮兴起及碳中和目标提出,以可再生能源为主体的非化石能源地位快速提升,天然气的重要性不同程度被忽视。近年发生欧洲能源短缺之后,天然气的主体能源地位再次得以确立。欧美发达国家普遍意识到,天然气作为主体能源的最大优势是,可以兼顾能源供应稳定与绿色低碳转型平稳并行。我国作为能源消费大国,特别是作为煤炭消费大国,要在确保能源安全下实现碳达峰、碳中和,需要充分发挥天然气在能源革命中的作用,西部地区责无旁贷。

天然气与西部能源转型契合

●契合点一:能源需求侧“降碳”

从能源消费方面看,高碳资源禀赋必然决定了能源消费的高碳特征。西部存在大量的高碳能源区,以陕西为例, 2023年煤炭在一次能源消费中占比就高达75%,远高于全国57%的平均水平。对于长期依靠煤炭消费的居民及工商业等主体而言,渐进式推进天然气对煤炭替代是兼顾低碳发展与能源安全的现实选择之一。

保障西部民生用能。目前西部用气人口大致在9000万,仅占城镇人口的40%,未来居民生活用气仍有较大的增长空间。按照人均120立方米/年用气量及城市化率、人口规模相对稳定情景估算,未来西部地区城镇居民生活用气年需求至少有160亿立方米的增长空间。若再考虑农村地区“煤改气”,天然气需求还有新的增量。居民用气增长的同时,随着西部经济发展及人民生活水平的提升,工商业天然气需求也将增长。“双碳”目标驱动下,“煤改气”是未来西部供暖重要发展方向,既包括当前农村的“煤改气”,也包括城镇的“煤改气”。假如西部的北方集中供暖地区全部实现供暖“煤改气”,按照城镇人口人均住房40平方米、供暖季每平方米建筑面积用气15立方米及58.8%的城镇化率测算,剔除目前已实施燃气集中供暖面积(按照14%估算),西部地区的供暖区域(2023年西北五省、区总人口1.03亿)年用气需求至少增长300亿立方米。

助力西部低碳交通。西部是重要的能源与矿产资源基地,未来能源与矿产资源开发及产品大规模运输将是常态,需要强大的货运体系支撑。2023年以来,国际LNG(液化天然气)现货价格大幅下跌,车用LNG经济性优势进一步凸显。市场普遍认为,气柴价格比[LNG价格(元/千克)/柴油价格(元/升)]在75%~80%时,LNG重卡较柴油重卡更具经济性,当低于70%时,LNG重卡购买意愿明显提升。而目前LNG与柴油的零售挂牌价比仅为65%左右,部分地区在50%~60%。价格优势使LNG在货运车辆、工程机械等领域的应用持续扩大,LNG重卡销量大增。

提升西部工业制造业发展质量。西部地区地域辽阔,工业门类齐全,其中冶金、电力、煤炭和炼焦、石油、化学、机械等工业,是未来天然气消费的重点领域。从产业实践看,天然气在工业领域的应用成本只占相关领域产品总成本的很小一部分,天然气价格波动不足以对多数工业产品成本产生决定性影响,具体到西部也是如此。这就决定了未来西部地区的工业用气是拉动天然气需求的决定性力量之一。天然气在工业领域的应用不仅能降低碳排放,而且可以显著提升产品质量,例如机械设备制造业中的热处理工艺对温度的要求很苛刻,根据工艺技术条件的不同,温度要求在200~1600摄氏度,而天然气能以不同的方式很好地满足这些需求。

●契合点二:能源供给侧“稳定”

建设新型电力系统是我国能源革命的重要内容,也是西部未来能源转型发展的重中之重。新型电力系统主要依靠风电、太阳能发电、水电等可再生能源体系运行,受气候及昼夜交替等因素影响,易出现不稳定性。从保障方面看,强有力的火电调峰依然必要,对新型电力系统具有兜底保障功能。未来,我国基于碳中和目标测算的新增新能源装机容量还有近40亿千瓦的增长空间,技术成熟的火电调峰发展空间较大。要兼顾电力供应稳定与绿色低碳发展的硬性要求,气电为优先选择,技术经济优势明显。目前,欧美各国发展气电为新能源供电调峰比较普遍。EIA(美国能源信息署)数据显示,2020年以来美国单循环燃气轮机(SCGT)电厂的月平均发电容量因子保持增长,2022年6、7月连续平均发电容量因子超过20%,高于过去5年同期17%的水平,充分体现气电调峰优先思路。

天然气发电较煤电不仅具有技术优势,而且具有环保优势。《天然气在改善中国大气环境中贡献研究》调研发现:烟尘排放方面,燃气电厂比燃煤电厂低70%;污染物当量排放方面,燃气电厂比燃煤电厂低46.7%;减排成本方面,燃气电厂单位减排成本是4.25元/兆瓦时,低于燃煤电厂的6.18元/兆瓦时;能耗方面,燃气电厂比燃煤电厂能耗低20%;水耗方面,燃气电厂比燃煤电厂低26%。

西部天然气消费的气源保障路径

●支撑西部能源转型的气源结构

一是自产气源。地处西部的新疆、青海、川渝和鄂尔多斯四大天然气区预测资源量22.4万亿立方米,占全国天然气资源总量的58.9%。西部已探明天然气地质储量占全国的75.8%,剩余可采储量占全国的77.7%。青藏高原和河西走廊诸盆地具有一定的天然气资源潜力。产量方面,2023年西部天然气产量达1803.3亿立方米,占全国天然气产量的78.5%,其中四川、新疆、陕西、内蒙古、重庆天然气产量领跑西部和全国。

二是跨境及跨省气源丰富。我国已建成西气东输、川气东送、陕京线及中俄天然气管线等跨国、跨省重大输气工程。以重点管网为代表的基础设施布局为天然气在西部地区的流动创造了条件。未来随着中俄、中亚天然气贸易力度加大,我国自俄罗斯和中亚进口天然气规模预计还将保持增长。长期以来,按照我国既定的战略部署,西部的天然气资源主要通过管道输送至中东部地区,优先满足中东部需要。但是近十年我国沿海地区LNG设施建设步伐加快,LNG进口能力显著提升,目前LNG在我国天然气进口中占比已超过管道气。截至2023年8月,我国内地和港澳地区已累计建成投产LNG接收站28座,总接收能力11277万吨/年。与之相对应,我国LNG进口量2023年达到7132万吨,再次超越日本成为全球第一大LNG进口国。进口格局的变化为天然气在国内市场流向及配置方式调整创造了条件,使得“南气北输”成为可能。西部地区作为气源供应区,天然气就近利用可能性日益提升。

●提升气源保障水平要重点解决四大问题

发展理念需要跟进调整。西部是重要的天然气供应区,但西部天然气资源主要流向中东部,进口气也多是“过境”。在当前国内天然气供应格局出现重大变化的形势下,需要就天然气的消费和流向打破思维定式,做出必要的调整与统筹,因此,天然气产业发展的顶层设计需要跟进。比如对天然气发电重要性的认识,目前仍存在较大分歧。持反对意见者多从当前天然气发电成本高的角度出发,认为其发电经济性不高。实际上,从全球能源发展趋势看,在新能源发展力度加大且成为世界主要经济体共识的情况下,在欧美天然气需求达峰及世界天然气供应潜力巨大形势下,中长期全球天然气市场必将进入买方市场。要正确认识天然气发电在西部的战略地位,不能因为当下面临挑战就不发展气电。我国当前迫切需要解决天然气买方市场到来前天然气发电等重点领域的高成本问题,需要统筹兼顾、集成各方力量予以应对,确保天然气发电稳定,有力支撑新型电力系统建设。

西部天然气基础设施建设需要加强。天然气基础设施与天然气消费存在联动关系。我国天然气基础设施总体不足,与发达国家存在较大差距。目前全国跨省天然气管线里程仅12.5万公里,美国州际天然气管线在30万英里(合48.28万公里)以上;我国地下储气库工作气量仅占消费量的6%,远低于欧美发达国家和地区15%~20%的水平。基础设施分布方面,目前我国大部分天然气管网及储气库等基础设施集中在中东部地区,匹配天然气消费格局。未来若要在西部地区发展气电等项目,同时提升西部工业和居民用气水平,西部天然气基础设施需要进一步完善。

西部天然气资源丰富,但勘探开发难度大。目前埋深大于4500米的深层油气资源已成为全球油气增储上产的主要领域,已发现的深层油气储量占世界油气总储量的40%,我国情况类似。我国陆上深层油气资源主要集中于三大领域(深层碳酸盐岩、深层碎屑岩、深层火山岩),分布在六大盆地(塔里木盆地、四川盆地、鄂尔多斯盆地、渤海湾盆地、松辽盆地及准噶尔盆地),多在西部地区。目前东部老油气田资源条件变差,西部作为战略接替区,资源条件复杂,勘探开发难度大。近年来中国石化、中国石油在西部的超万米探井增多,一定程度上证实了勘探开发的难度。

海外气源供应面临不确定性风险。中亚、俄罗斯是我国陆上天然气进口主要地区,但须看到,中亚、俄罗斯天然气供应面临市场竞争风险。近年欧洲能源危机爆发对欧洲及全球能源市场均带来重大冲击。受地缘政治影响,欧洲将美国及中东、非洲地区视为新的气源供应区,而土库曼斯坦也一直在考虑天然气出口多元化,与欧洲的谈判持续数十年。欧洲遭遇能源危机有可能促进欧土双方合作向前一步,若考虑竞争因素,土方对我国供气不确定性风险客观存在。同时,欧美能源公司撤出俄罗斯,导致俄罗斯油气投资基础被严重削弱,直接或间接影响其油气出口。

西部天然气产业布局与供应链优化策略

做好西部天然气供应统筹,因地制宜加快推进西部天然气发电产业布局。做好天然气产业发展的顶层设计,基于全球、国内天然气资源供需格局变化,改变长期以来国内天然气资源优先满足中东部的固有认识,充分依靠市场机制、加强宏观政策调控,推动天然气在全国范围内重新调配。支持东部继续完善天然气进口基础设施建设,减轻西部供气压力,形成全国天然气供需动态调整机制;鼓励和支持西部地区生产和生活领域的天然气消费。加快推进西部天然气产供储销体系建设,降低西部用气成本。围绕提升西部天然气消费水平、补长西部天然气产业短板、强化天然气产业弱项,做好相关规划。考虑到气价对发电成本有决定性影响,将支持西部天然气发电、支撑新型电力系统建设作为顶层设计的重中之重;出台支持天然气发电产业政策,进一步明确天然气发电在新型电力系统中的定位,匹配这一核心目标的价税政策需要开展前瞻性研究并跟进落实。在当前“一区一价”天然气管输价格已经形成的形势下,继续深化天然气价格改革,重点解决好气价倒挂及天然气调峰两部制发电价格形成机制等核心问题。

夯实国内天然气资源基础,优化西部天然气基础设施建设布局。持续提升西部油气供应能力。油气增储上产七年行动计划即将收尾,到期后宜延续该计划,核心举措之一是加大政策支持与体制机制改革力度,为油气产业发展赋能。鉴于国内油气勘探开发已经向深层、深水及非常规领域进军,宜进一步加大对油气勘探开发的财税政策支持力度。切实推动油气体制机制改革,加快矿权流转,通过深化央企、国企、外资合作实现生产管理要素优势互补与强强联合,推动油气增储上产稳产。以提升天然气生产生活消费水平、发展气电为导向,完善西部基础设施建设。将天然气管网建设与西部地区城市化建设及电力产业布局有效结合起来,在制定区域发展规划时对天然气供应及气电、新能源电力布局予以重点考虑。目前西部部分省份的“十四五”规划对此已有充分考虑。

加强产业链科技创新,支撑西部天然气产业链建设。针对西部天然气产业发展面临的主要问题,持续加大科技创新支持力度。可考虑设立西部开发能源科技专项基金,设立天然气产业科技专项,支撑西部天然气行业创新探索。聚焦燃气轮机发电技术、深层油气勘探开发技术、非常规天然气勘探开发技术、煤层气勘探开发技术、油气储运技术及人工智能支撑的新型电网智能调度技术等开展攻关,通过政府设立的重大专项带动科研创新投资,推动形成政府、企业、科研机构协同创新科研体系建设,加快推进跨地区、更大范围的多主体产业协作,形成突破地域限制和行业壁垒的气电与新能源集成的产业集群。

落实“一带一路”倡议,深化经济合作,稳定天然气合作。进一步夯实与中亚、俄罗斯油气合作的基础。发挥中国与俄罗斯、中亚陆上毗邻的“地利”优势,深化油气合作,保持陆上进口天然气供应稳定,保障全国供应、稳定西部气源。依托“一带一路”倡议实施,以及上海合作组织等平台,同时基于世界能源市场重构、俄罗斯油气市场战略东移机遇,全面推进中俄、中国与中亚的经济合作,重视以全面经济合作带动油气合作、以油气合作推动经济合作的发展机制,形成发展合力。



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