天然氣時(shí)代何時(shí)到來(lái)

經(jīng)營(yíng)管理天然氣工業(yè)2004年4月天然氣時(shí)代何時(shí)到來(lái)錢(qián)凱*李本亮(中國石油勘探開(kāi)發(fā)研究院廊坊分院)錢(qián)凱等.天然氣時(shí)代何時(shí)到來(lái).天然氣工業(yè)2004 24( 4):118-120摘要文章從人類(lèi)能源利用向低碳化發(fā)展的歷史規律出發(fā)總結出能源利用大體可以分為6個(gè)時(shí)代:薪炭時(shí)代、煤炭時(shí)代、石油時(shí)代、油氣共榮時(shí)代由作者提出)天然氣時(shí)代、無(wú)碳時(shí)代。并從油、氣在能源結構中的地位、天然氣市場(chǎng)發(fā)育程度、天然氣運輸與利用條件和天然氣工業(yè)的發(fā)展前景等方面論證了油氣共榮時(shí)代的存在。重點(diǎn)討論了全球天然氣時(shí)代大約在21世紀40 ~ 50年代到來(lái),該時(shí)期天然氣供給可達( 5000 -6100)x10't油當量接近或超過(guò)石油的供應量。結合中國的國情、資源現狀和天然氣市場(chǎng)條件進(jìn)行分析，認為中國追求全國能源天然氣化的目標較難實(shí)現,也不太適宜,而中國大中型城市實(shí)現能源天然氣化的目標是可能的,從中國和美國的人數、GDP的類(lèi)比以及從中國達到中等發(fā)達國家水平的能源需求兩個(gè)方面預測中國大中型城市天然氣化時(shí)代的到來(lái)時(shí)間在2070年左右滯后于世界天然氣時(shí)代。主題詞全世界中國天然氣時(shí)代從上個(gè)世紀末開(kāi)始就流行一種說(shuō)法21世紀將每百萬(wàn)焦耳熱量釋放出的CO2的克數作為單位,是天然氣世紀更有人具體指出天然氣時(shí)代可以在克。,/百萬(wàn)焦耳)逐年降低可以證明(圖1a、b)。這2015年前后到來(lái)，這著(zhù)實(shí)令人震驚。對這個(gè)問(wèn)題的個(gè)演化又是通過(guò)能源物質(zhì)的不斷更替實(shí)現的(圖1c、認識是制定能源政策的重要依據,同時(shí)也將會(huì )在某d、e、 f)。種程度上影響天然氣地質(zhì)學(xué)的發(fā)展;對該問(wèn)題認識120木材: 110克。/百萬(wàn)焦耳煤發(fā): 97克cor/百萬(wàn)焦耳的正確與否將對國民經(jīng)濟產(chǎn)生廣泛深遠的影響。10石油73克百萬(wàn)熊耳r100天然氣: 56克ca/百萬(wàn)焦耳能源低碳化是必然趨勢時(shí)80上木材世R 60-從歷史、現狀及發(fā)展前景看人類(lèi)能源利用大體油可以分為6個(gè)時(shí)代薪炭時(shí)代、煤炭時(shí)代、石油時(shí)代、然氣20-油氣共榮時(shí)代、天然氣時(shí)代、無(wú)碳時(shí)代。其中油氣共榮時(shí)代是筆者新近依據客觀(guān)需要及其在人類(lèi)歷史上185019002050 2100 2150 2200的重要性提出來(lái)的。從總趨勢看在這6個(gè)時(shí)代中，天然氣的地位從無(wú)到有，從低到高再到無(wú)。天然氣圖1世界能源消費結構的非碳化趨勢與物質(zhì)更替地質(zhì)學(xué)的興起和作用也將遵從這一規律在22世紀(據章兆淇教授2001年資料改編)晚期無(wú)碳時(shí)代到來(lái)時(shí)，天然氣地質(zhì)學(xué)也將逐步退出a.美國能源消耗結構非碳化演變趨勢(克a/百萬(wàn)焦耳);b.世界能源消耗結構非碳化演變趨勢(克0/百萬(wàn)焦耳) x0.世界木材在能源歷史舞臺一現在正處于 上升發(fā)展期。消耗中比例%);d世界煤炭在能源消耗中比例%)e.世界石油從薪炭時(shí)代到今天的石油時(shí)代,人類(lèi)能源利用在能源消耗中比例% );f世界天然氣在能源消耗中比例% )的歷史證明了一條重要規律:世界能源結構總趨勢向低碳化進(jìn)展,并向無(wú)碳化演變(如圖1 )。18 世紀薪炭時(shí)代( 19 世紀以前圖lc、d顯示為1888年中葉以來(lái)全球能源消費結構一直向低碳化方向發(fā)以前) :木材在世界能源結構中占主導地位,世界能展表現了明顯的非碳化趨勢,1850 年~1998年世源平均含碳量大于97.9 克/百萬(wàn)焦耳。界和美國消費的能源當中碳的平均含量(以燃燒時(shí)煤炭時(shí)代:從19世紀末至20世紀60年代末,作者簡(jiǎn)介:錢(qián)凱1937年生,1962 年畢業(yè)于南京大學(xué)地質(zhì)系教授級高級工程師;主要從事油氣地質(zhì)、油氣資源評價(jià)及油氣戰略研究發(fā)表論立百全管出版去葵10全部t地址(065007河北省底坊市44信箱由話(huà)( 010￥921 3408.第24卷第4期.天然氣工業(yè)經(jīng)營(yíng)管理煤炭在能源結構中的比例逐漸升高而后降低,但一到來(lái)還需要穩定的國際政治環(huán)境并妥善解決產(chǎn)氣直占主導地位,世界能源平均含碳量由97.9克/國和消 費國的利益分配形成廣泛的國際合作。洲百萬(wàn)焦耳降至75克。/百萬(wàn)焦耳。際天然氣管道的建設和運作,以及全球天然氣市場(chǎng)石油時(shí)代:1968年石油在-次能源消費中的比的形成都具有風(fēng)險性,需要政治家和決策者的遠例達到40%隨之超過(guò)煤炭而成為主要能源能源消見(jiàn)、勇氣和智慧。但不管怎樣這個(gè)總趨勢是不會(huì )變費結構中平均含碳量由1970年的75克co,/百萬(wàn)焦的。耳降至1998年的67.1克。/百萬(wàn)焦耳9。全球天然氣時(shí)代何時(shí)到來(lái)油氣共榮時(shí)代:在石油時(shí)代中我們建議分出一個(gè)油氣共榮時(shí)代,從20世紀末就流行一種說(shuō)法 21人類(lèi)能源利用的歷史性規律為預測天然氣時(shí)代世紀將是天然氣的世紀,對比圖1、表1可以發(fā)現這的到來(lái)提供了有力的科學(xué)依據。根據這-規律預測個(gè)說(shuō)法不是很確切的。我們認為目前仍然是石油時(shí)全球天然氣時(shí)代將在本世紀40~50年代到來(lái),如圖代從全球看有可能在本世紀20~ 30年代進(jìn)入油1所示推測將在本世紀40年代初期( 2043年)到氣共榮時(shí)代。依據有四條:來(lái)。世界一次性能源供需預測也為這個(gè)認識提供了( 1 )目前石油仍占主導地位。從圖1看出石油旁證(表1 )。據表1到2050年世界天然氣供給可在一次性消耗的能源結構中約占40%而天然氣只達( 5000 ~-6100 )x 10°9t油當量基本接近或超過(guò)石占23%左右煤炭所占的比例在25%左右,木材的油的供應量( 5400 ~ 5800 )x 10°t。.比例更低,占3%左右，所以主要還是以消耗石油為主其次為天然氣和煤炭。表1世界- 次性能源供應/需求預測K 10°t油當量)和CO2排放( 10°t碳)(2 )20世紀六、七十年代,世界大氣田相繼發(fā)現天然氣儲量、產(chǎn)量快速增長(cháng)產(chǎn)氣國政府開(kāi)始對年份1990200020102050天然氣的價(jià)格和使用范圍放寬控制,天然氣生產(chǎn)者能源需求8045 8570 ~ 93009800 ~ 1160 18100 ~21000向周邊發(fā)達國家出口天然氣,形成區域天然氣消費油| 3185 3400 ~ 3500 3800 ~ 39005400 ~ 5800煤2258 |2200 ~ 2600 2700 ~ 32004000 ~ 5000市場(chǎng)。但這些消費市場(chǎng)相對獨立，天然氣只是區域能|氣1596 |1870 ~ 20002000 ~25005000 ~ 6100性的能源商品。世界天然氣的貿易規模比石油小很應電、核能等1006 1100~ 1200 1300~ 1560| 3700 ~4100多貿易量還達不到天然氣產(chǎn)量的20%。貿易雙方各油(%)| 4040~3839 ~3530~28按項目簽定天然氣買(mǎi)賣(mài)合同除北美外在世界其他能煤%)| 2825 ~2828~2922~24地區天然氣不是作為一般的商品經(jīng)營(yíng),而是作為項份氣(%)| 2022 ~2121 ~2228 ~29目進(jìn)行經(jīng)營(yíng),因此帶有很強的地區特點(diǎn)也就是說(shuō)目額水電、核能等12113~ 1420前天然氣尚不能與石油并駕齊驅。CO2排放6.5 7.1~7.7 8.0-11.013.0~ 15.0(3 )今后20~30年,全球有可能為天然氣發(fā)展( 10°t碳)投入1萬(wàn)億美元巨額資金,包括建設( 50 ~70 )x注據第十五屆世界石油大會(huì )資料改編1997 )。10'km的輸氣管道和200x 10'km的配氣管網(wǎng)。使具體說(shuō)來(lái),世界各國情況有很大不同。- -些天洲際天然氣管道、航道和其他非管輸天然氣途徑形然氣資源豐富或經(jīng)濟較發(fā)達的國家,如俄羅斯、荷成網(wǎng)絡(luò ),有能力輸送大量商品天然氣除儲量約占世蘭,目前就已進(jìn)入天然氣時(shí)代在能源結構中天然氣界1/3以上的俄羅斯天然氣北、中、南美洲天然氣分別占50%、47%( 1995年統計數字);有一定資源繼續開(kāi)發(fā)利用外,也使占世界40%以上的中東和中條件的國家,如美國,正向天然氣時(shí)代靠近，天然氣亞地區的天然氣儲量得到廣泛開(kāi)發(fā)利用，從而滿(mǎn)足在能源結構中占28%而一些缺乏資源的國家,雖然世界各地區的天然氣消費需求。也就是說(shuō)從21世經(jīng)濟發(fā)達富足,但仍離天然氣時(shí)代很遠,如日、韓天紀二三十年代起將進(jìn)入油氣共榮期。(4)事實(shí)上天然氣在世界能源低碳化進(jìn)程中已然氣在能源結構中分別只占8.5%、11%。中國屬于經(jīng)起到了重要作用。1998 年世界能源平均含碳量已有一定天然氣資 源的現在能源體中煤占70%石油降到67.1克,/百萬(wàn)焦耳,當然油氣共榮時(shí)代能否占26%天然氣只占3%。經(jīng)營(yíng)管理天然氣工業(yè)2004年4月中國天然氣時(shí)代到來(lái)時(shí)間相對滯后中國農村人口約占70%居住較為分散環(huán)境容納空間較大環(huán)境自然凈化能力較強因此不必追求筆者預測中國天然氣時(shí)代的到來(lái)有兩種目標、天然氣化。而急需提高天然氣在能源結構中比例的兩種途徑。城市人口只占30% ,其中大中型城市人口比例在1.中國天然氣時(shí)代20%以下若中國人口在16億左右穩定下來(lái)則大用類(lèi)比法預測,以人均國民生產(chǎn)總值和人口總中型城市人口將在3.2 億左右。如果以3.2億人為量為主要依據則無(wú)論與美國還是與俄羅斯相比中主的城市經(jīng)濟發(fā)達程度達到美國人均水平,并實(shí)現國要接近或達到天然氣時(shí)代,天然氣供應量少則為天然氣化那么需要年消耗天然氣6784x10*m'。隨俄羅斯的數量( 1995年天然氣消耗量3394 x著(zhù)中國國民經(jīng)濟的發(fā)展和進(jìn)口能力的增加,這個(gè)目10*m3?)，多則為美國目前供氣量的數量( 1995年天標當 是可以實(shí)現的。假設每年增加進(jìn)口量50 x然氣消耗量5299x10*m3?)。僅憑中國目前天然氣10*m3 ，以2020年的2000x10*m3為起點(diǎn)則在21世年產(chǎn)量314 x10*m3 ,要供應如此大量的天然氣是難紀末到 22世紀初期我國城市天然氣時(shí)代是可以實(shí)以實(shí)現的?，F的;如年增進(jìn)口量100x10*m3，則在2067年前后用需求增長(cháng)預測基于對國民經(jīng)濟增長(cháng)、能源結即可到來(lái) ，僅稍晚于全球天然氣時(shí)代。構優(yōu)化、科技進(jìn)步的認識當前中國能源消費系數以(2)以中國達到中等發(fā)達國家水平的能源需求0.4計今后一二十年逐漸降至0.3~0.25。2020年預測我國總能源消耗均值約為18.8x10*噸標煤,在我此時(shí),中國能源結構中天然氣消耗量大體要達國能源結構中天然氣大體占10% ~ 15%。據此確定到中等發(fā)達國家的30%。2020年我國總能源消耗中國天然氣需求量為( 1500 ~ 2000 )x 10*m3 ,中國天均值約為18.8 x 10*噸標煤以中國國民生產(chǎn)總值然氣的供給量可能達到( 1000 ~ 1500 )x10*m'其中增長(cháng)率4% ~6%能源彈性系數為0.25來(lái)計算據國內自生( 800~ 1000 )x 10*m’,從國外進(jìn)口( 500 ~此確定該時(shí)期中國的天然氣消耗量約為(4800~700 )x10* m'。5600 )x 10*m'。同樣以2020年中國已有天然氣消在能源結構中天然氣總量只占8% ~10%在未耗量2000x 10*m3為起點(diǎn),若天然氣消耗量增長(cháng)到來(lái)的能源需求中即使假設煤炭產(chǎn)量不再增加,天然( 4800 ~5600 )x10°m3則需要50~100年。那么中氣要想超過(guò)煤炭,也需1 x102m'左右,因為中國天國城市天然氣時(shí)代的到來(lái)時(shí)間為2070 ~2120年。然氣最高年產(chǎn)量可能在( 1200~ 1500 )x10*m3那么上述兩種方式預測顯示,中國大中型城市的天進(jìn)口量將達8000x10*m'。從總體經(jīng)濟效益出發(fā)是然 氣化時(shí)代的到來(lái)時(shí)間大約在2070年較世界天然不可取的方案。聯(lián)系到日本、韓國的現實(shí)追求實(shí)現氣時(shí)代的到來(lái)時(shí)間相對滯后。全國能源天然氣化的目標是不適宜的。參考文獻2.中國城市天然氣時(shí)代( 1 )據人口數量、人均國民生產(chǎn)總值GDP與美 1關(guān)德范21世紀油氣勘探理論技術(shù)思考.見(jiàn)傅誠德主編.國相比21世紀中國石油天然氣資源戰略一中國石油論 壇報告美國天然氣工業(yè)十分發(fā)達其天然氣工業(yè)的發(fā)文集(第二集).北京:石油工業(yè)出版社2000展歷程和經(jīng)驗對中國天然氣工業(yè)的發(fā)展具有重要的2李德生.邁向新世紀的中國石油地質(zhì)學(xué).見(jiàn):傅誠德主編.借鑒意義。同時(shí)美國是世界經(jīng)濟最發(fā)達的國家也21世紀中國石油天然氣資源戰略一--中國石 油論壇報告是世界。上能源消耗量最大的國家之一。據1995年文集(第二集).北京石油工業(yè)出版社2000統計其總人口為2.5億，國內生產(chǎn)總值約7.5萬(wàn)億3胡朝元.中國天然氣高峰產(chǎn)量及需求量的預測研究.見(jiàn):傅誠德主編.21世紀中國石油天然氣資源戰略一-中國美元年人均產(chǎn)值為3. 0萬(wàn)美元天然氣消耗5299 x石油論壇報告文集(第二集).北京:石油工業(yè)出版社10*m3，占-次性能源總消耗量的27%美國人均每2000年消耗天然氣2120 m' ,每消耗1 m'天然氣所產(chǎn)生的年人均產(chǎn)值為14.2美元。(收稿日期2003-11-14 編輯黃君權)