中国的天然气时代能源发展的创新与变革（PDF37页）

中国的天然气时代：能源发展的创新与变革MICHAELF.FARINA和王俊涛目录2©2013年通用电气（GE）公司版权所有。保留所有权利。未经版权所有人的事先许可，任何人均不得随意拷贝或散发本报告的全部或部分内容。目录一、摘要3二、天然气时代与中国中国天然气发展史5当下的天然气市场6三、为什么选择天然气？天然气是能源多样化的昀佳选择传统经济分析对天然气价值的低估9中国的能效目标10环境保护与可持续11能源安全与多样性13弹性与可持续性基础设施建设14发挥天然气的多重优势15四、中国的天然气时代中国天然气市场发展展望17突破极限19五、支持天然气行业发展：五大关键领域价格竞争力21释放创新动力23利用网络的力量23环境管理24构建服务生态系统24结论26六、尾注及特别鸣谢28七、《天然气时代与网络的力量》全球版摘要313第一章摘要©2013年通用电气（GE）公司版权所有。保留所有权利。未经版权所有人的事先许可，任何人均不得随意拷贝或散发本报告的全部或部分内容。一、摘要过去十年，中国能源战略的主要侧重点是煤炭和石油。事实上，正是煤炭和石油支撑起了中国的经济发展奇迹。然而，空气污染、能源效率等能源相关问题的愈益突出，已推动中国开始寻求其它选择。正是在这些不断变化的条件下，我们看到，天然气日益成为新的焦点。天然气不仅可以增加能源消费大国的能源供应选择，而且具有突出的优势，这使其成为中国能源多样化的一个明智之选。天然气的高能效能够支撑中国的工业发展，减少有害物质排放，增强能源安全与弹性。与此同时，天然气还与核能及可再生能源等其它低排放能源形成良性互补。天然气是能源多样化的昀佳选择。在通用电气（GE）公司的“天然气时代”展望中，中国天然气的需求量将以每年8%的速度增长。2025年中国的天然气市场将是当前规模的2.5倍，年需求量达到近4000亿立方米，较当前水平增加2500亿立方米。天然气在一次能源消费中的比重预计将翻一番，从当前的4%增加到2025年的8%。非烃类资源在一次能源消费中的比例预计将增至17%。相应地，碳排放的增长速度将大约只有过去十年里增长速度的三分之一。二氧化硫（SO2）的排放量预计则将比当前水平下降15个百分点。电力行业的能源选择将对天然气行业产生重大影响。预计到2025年，天然气发电量在总发电量中的占比将达到6%，是当前水平的三倍。国内与国际供应源将各占天然气总供应量的一半，其中页岩气的供应量到2025年将占到整个天然气供应的7%。上述数据低于中国政府部分近期目标，但它们反映了一个大型经济体在能源多样化与需求增长方面面临的挑战。如果页岩气的快速发展与天然气发电的迅速崛起能够成为现实，天然气在一次能源消费中的份额将达到12%，天然气发电量在总发电量中的占比将达到15%。按照这一更为大胆的条件预设，中国的二氧化碳排放年增长率将从目前的9%降低到2025年的1%，而二氧化硫的排放量将比当前水平降低30%。要推动这一巨变的发生，中国的天然气市场到2025年将比“天然气时代”展望预测的规模还要扩大40%，相当于当前美国天然气市场80%的规模。尽管中国政府和企业界的领导者一直重视未来中国能源的多样化，并致力于发挥天然气的环境和效率优势，但中国天然气的未来仍具有不确定性。新的供气来源前景光明，城市地区发挥天然气优势的潜力巨大，但一些机制上的因素可能阻碍天然气行业的发展实现增长。需要采取具体步骤来规划天然气行业的未来，增强天然气的竞争力。为了实现这一目标，我们认为，下面五大关键领域对实现中国的天然气时代至关重要，具体内容包括：4第一章摘要©2013年通用电气（GE）公司版权所有。保留所有权利。未经版权所有人的事先许可，任何人均不得随意拷贝或散发本报告的全部或部分内容。�价格因素。中国需要调整天然气定价政策，既使得供应与基础设施投资具有可行性，同时又使天然气与其它燃料相比具有价格竞争力。�释放创新动力。掌握能够容纳新技术与新商业模式探索的政策工具。�利用网络的力量。随着天然气网络的壮大，其价值日益珍贵。中国具有建造和整合其能源网络的独特机遇；然而，这需要在支持基础设施投资的同时确保网络的可用性。�保持天然气的清洁。只有合理地开采、运输与使用天然气，它才是一种更加清洁的能源。只有具备良好的监管与监控，方可实现天然气的可持续性优势。�构建服务生态系统。天然气行业的许多方面需要专门的专业经验。对天然气行业高品质服务方面的发展予以关注将非常重要。上述领域的成功将有很大希望推动天然气在中国能源体系中发挥更加重要的作用。然而，我们也认识到，这些解决方案必须符合中国市场的独特要求。也就是说，要找出适当的协作伙伴关系来推动技术创新并改进商业实践。5第二章天然气时代与中国©2013年通用电气（GE）公司版权所有。保留所有权利。未经版权所有人的事先许可，任何人均不得随意拷贝或散发本报告的全部或部分内容。二、天然气时代与中国作为一种全球性能源，天然气在中国乃至世界的作用都在扩大。石油和煤炭等现有燃料面临的制约越来越多，与此同时，能源需求增长势头依然强劲。页岩油气开发取得进展，由此引发的新能源供应来源的增长潜力成为业界讨论的主题。这驱使各国重新思考天然气在能源体系中的作用。开发利用天然气资源具有多种优势。天然气有助于各国通过能源需求多样化降低对单一能源进口的依赖，为国家竞争力提供支持。如果结合适当的环保措施，天然气造成的空气污染及对水的消耗远低于煤炭。此外，尽管经常被与其它燃料进行对比，但天然气具有独一无二的特性，它作为一种灵活的能源选择能对风能、太阳能、核能等其它能源构成补充。天然气的确是“能源多样化的昀佳选择”。新技术的应用一方面扩大了供应来源，同时也大大拓展了需求范围。毗邻需求中心部署较小规模的天然气资源可以显著提升能源体系的弹性。我们认为，天然气作为一种燃料所具有的灵活性、多样性和相对清洁性，对满足中国以及其他许多发展中经济体不断增长的能源需求至关重要。经济与环保方面的因素预计将日益推动天然气和可再生能源对石油和煤炭的替代。到2025年，全球天然气供应将占全球能源供应的26%。有理由相信，我们正步入一个全新的“天然气时代”1。然而这个展望里，中国的能源选择至关重要。预计到2025年，中国将占据全球天然气需求增长的20%。如果中国在天然气产业上的努力失败的话，那么全球的天然气增长图景也会大打折扣。考虑到中国对天然气行业的重要影响，本文将聚焦中国天然气的未来。中国发展天然气的优势是什么？中国的天然气行业必须克服哪些挑战？我们首先来看天然气在中国能源布局中的历史作用。中国天然气发展史中国使用天然气的历史可以追溯到大约2000年前，当时，中国四川地区的早期创新者通过利用浅井天然气熬制卤水来制盐。中国的现代天然气行业与原油开发相伴而生。起初，绝大多数的天然气供应是石油开采的副产品。天然气的产区零星分布，并且规模相对较小。由于缺乏将天然气输送至大城市的基础设施，因此，开采出的天然气只能在产区附近使用。天然气曾作为肥料及其它石化产品的原料，或者作为产地城市的住宅或商业用户用气。在当时，工业企业是天然气的昀大用户。有些时候，由于缺少天然气输送管网，开采出的天然气只能白白烧掉2。与此同时，沿海城市庞大的人口对燃气的需求潜力非常巨大。从煤炭和石油中提取的燃气，或者称煤气，成为重要的供应来源。20世纪60年代至90年代，中国修建56第二章天然气时代与中国©2013年通用电气（GE）公司版权所有。保留所有权利。未经版权所有人的事先许可，任何人均不得随意拷贝或散发本报告的全部或部分内容。了许多城市燃气管网来供应煤气。以北京为例，北京城市核心区主要由三个气源厂供应煤气，包括首钢集团、751厂和北京焦化厂。截至1990年，北京的煤气供应量达到约6亿立方米。同期，住宅用户煤气用量占北京煤气需求量的70%。鄂尔多斯盆地和塔里木盆地大型气田的发现开启了天然气行业发展的新阶段。大型气田的发现为兴建横亘大陆的大型输气管道提供了基础3。自2005年西气东输一线管道建成后，天然气的消费激增。2005年以来，天然气需求量以年均18%的速度增长。需求量的激增转而也刺激了天然气上游产业的发展。四川省普光气田和鄂尔多斯盆地的长庆气田等一批新气田投入开采。截至2012年，中国的天然气产量已达到约1100亿立方米，比2005年翻了一番。近年来，越来越多的新输送管道扩展了对国内以及国际资源的输入能力。此外，中国沿海地区开始积极进口液化天然气。西气东输一线管道投入运营四年后，西气东输二线管道竣工。西气二线输送管道年输气能力300亿立方米，总长度超过8000公里，是世界上昀长的天然气输送管道之一。西气二线管道刚一建成，修建西气东输三线管道的规划方案就已提交给了国家发展和改革委员会。经过数十年的建设，分散的输气系统已经整合成一个覆盖全国范围的天然气管网。截至2011年底，国家天然气管网主干网络总长达4万公里。当下的天然气市场多年的发展从根本上改变了天然气市场。2012年，天然气年需求量达到1470亿立方米。天然气需求结构也发生了显著变化。例如，城市天然气需求量从只占天然气需求市场很小一部分发展为占很大一部分。用于建筑取暖与住宅用途的城市天然气需求量目前占到天然气总需求量的25%。工业领域的天然气从主要作为化肥与化工产品原料转变为日益广泛的工业用燃料。2012年，工业领域天然气需求量占天然气总需求量的近43%。发电厂，包括一些热电联产（CHP）电厂的天然气用量占到天然气总需求量的20%4。天然气需求正从以往靠近产地日益向沿海地区快速拓展。在新疆、四川等产气地区，天然气较低的成本使其广泛应用于工业用途。华中地区的天然气需求量在2000年占天然气总需求量的44%，随着全国性天然气网络的拓展，这一比例目前已经降到24%。包括大京津地区在内的华北地区的天然气需求量正在增长。该地区目前的需求量占全国需求量的19%。就沿海地区而言，包括上海在内的华东地区对天然气的需求量在2000年时还不到天然气需求量的2%。而随着2005年西气一线和2010年川气东送输气管线的建成，其对天然气的需求随之增长。华东地区目前的需求量为全国需求量的19%。就华南地区而言，对天然气的需求主要集中在广东几个工业区附近。华南地区目前的需求量约为全国需求量的19%。7第二章天然气时代与中国©2013年通用电气（GE）公司版权所有。保留所有权利。未经版权所有人的事先许可，任何人均不得随意拷贝或散发本报告的全部或部分内容。ᝌөڸӴ11%ˣөڸӴ8%ӿөڸӴ19%ӿˣڸӴ19%ӿˮڸӴ24%ӿԆڸӴ19%20%43%25%8%4%ˮڥաڸӴੵԋᄟ҃ජ2012उো᭡ි˵1470̺ቸௌዲ100%图表1：中国天然气需求区域分配情况数据来源：GE分析。各地区份额系根据2011年数据或者可用的昀新数据，以及中国统计年报，剑桥能源咨询公司（IHSCERA）以及国际能源署报告等算出的估计值发电工业用途建筑用气运输系统其它（能源）8第二章天然气时代与中国©2013年通用电气（GE）公司版权所有。保留所有权利。未经版权所有人的事先许可，任何人均不得随意拷贝或散发本报告的全部或部分内容。近年来，由于天然气需求的增速快于国内天然气产量增速，导致出现天然气供应短缺，特别是在冬季用气高峰时。这迫使中国寻求进口天然气。中国的天然气进口量从2006年的10亿立方米增长到2012年的近430亿立方米。为帮助缓解相关制约因素，中国目前建有5个液化天然气接收终端和两条国际天然气输气管道（分别连通里海地区和缅甸）。尽管增长势头强劲，但中国的天然气行业仍处于初期发展阶段。目前，中国的天然气仅占一次能源供应总量的4%左右。与此形成对比的是，煤炭在能源消耗中的比重接近66%，石油为18%。天然气的低普及率意味着未来巨大的增长潜力，但这也同时凸显了中国天然气行业面临的巨大挑战。中国天然气的未来具有一定的不确定性。新的供气来源前景光明，城市地区兑现天然气优势的潜力巨大，但一些机制上的因素以及既得利益者可能阻碍天然气实现增长。在研究中国的天然气时代可能是怎样的之前，我们先来讨论一下为什么天然气是