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為6000億方天然氣而奮斗(下)

2014-08-14 10:05:24 中國能源網(wǎng)   作者: 韓曉平  

進口管道天然氣

在雙方討價還價不斷博弈了10年之后,中國國家主席習(xí)近平和俄羅斯聯(lián)邦總統(tǒng)普京共同見證了中俄兩國政府于2014年5月20日,簽署一份被稱為“世紀(jì)大單”的中俄東線天然氣合作項目和購銷合同兩份合同。俄羅斯將在未來30年的時間之內(nèi),以每年380億方的供應(yīng)量,向中國出口東西伯利亞的天然氣,合同總額4000億美元,約合人民幣2.5萬億元。

半個月之后的6月4日,普京總統(tǒng)在阿斯特拉罕主持召開俄羅斯能源行業(yè)發(fā)展委員會上指出:俄羅斯準(zhǔn)備滿足亞洲國家對油氣日益增長的需求。他說:“同中國簽署長期的天然氣合同后,輸氣系統(tǒng)無疑將得到擴大。當(dāng)然,這要求巨額投資,但是值得。新的輸送能力不僅將極大鞏固我們在亞太國家市場的地位。更為重要的是,這種能力應(yīng)能幫助我們讓東西伯利亞和遠東地區(qū)成為天然氣供應(yīng)地,應(yīng)能給這些地區(qū)的發(fā)展注入強大動力。”會后,俄羅斯總統(tǒng)辦公廳主任伊萬諾夫描繪了俄羅斯在亞洲天然氣市場實施的宏偉計劃。他說:“很可能近期將與中國簽署關(guān)于建設(shè)全面經(jīng)西伯利亞聯(lián)邦區(qū)的西線天然氣管道合同。” 俄羅斯的做法是明智的,中國的民族個性是非常保守被動的,只有在“最危機的時刻”才會發(fā)出“最后的吼聲”。據(jù)媒體報道,中國向俄羅斯提供了250億美元的現(xiàn)金支持,如果中國將這筆錢投入到自身的四川盆地和周緣地區(qū)的非常規(guī)油氣開發(fā)上,俄羅斯或?qū)氐资C會。

2003年外交部歐亞司參贊魯桂成被任命為中華人民共和國駐土庫曼斯坦特命全權(quán)大使,他一到就對當(dāng)?shù)剡M行了深入的調(diào)查研究。他在分析了土庫曼斯坦的天然氣資源和地緣政治條件后,創(chuàng)造性地向土庫曼斯坦時任總統(tǒng)尼亞佐夫提出向中國出口天然氣的建議,引起了土庫曼斯坦方面極大的興趣。土庫曼斯坦未與中國接壤,中間還隔了烏茲別克斯坦和哈薩克斯坦,跨越三國向中國輸氣在當(dāng)時是難以想象的,需要中國外交部和發(fā)改委與相關(guān)國家和中石油進行非常復(fù)雜的協(xié)調(diào)工作。魯大使的建議和土方的態(tài)度迅速得到我國領(lǐng)導(dǎo)人的支持,并得到相關(guān)國家的積極響應(yīng)。

2003年6月,在胡錦濤主席訪問哈薩克斯坦時簽署意向協(xié)議,支持哈薩克斯坦國家石油天然氣公司與中石油開始對輸氣管道項目可行性研究,與此同時,中國與其他中亞國家繼續(xù)進行協(xié)商。2006年4月3日,中國與土庫曼斯坦簽署了輸氣管道建設(shè)與長期天然氣供應(yīng)框架協(xié)議。2007年6月,土庫曼斯坦總統(tǒng)古爾班古雷?別爾德穆罕默多夫在訪華期間簽署了加速該天然氣管道項目建設(shè)的協(xié)議。 7月,土庫曼斯坦正式加入中哈石油天然氣管道項目。2007年11月8日,哈薩克斯坦石油公司與中石油簽署管道建設(shè)的原則性協(xié)議。2007年8月30日,土庫曼斯坦境內(nèi)188公里管道開工建設(shè)。2008年6月30日烏茲別克斯坦境內(nèi)段開工建設(shè)。 2008年7月9日哈薩克斯坦境內(nèi)段開工建設(shè)并于2009年7月完成一期工程。2009年12月12日,胡錦濤主席在訪問哈薩克斯坦期間,全線竣工。12月14日,管道全線通氣儀式在土庫曼斯坦阿姆河右岸巴哥德雷合同區(qū)第一天然氣處理廠舉行。胡錦濤主席同土庫曼斯坦總統(tǒng)別爾德穆哈梅多夫、哈薩克斯坦總統(tǒng)納扎爾巴耶夫、烏茲別克斯坦總統(tǒng)卡里莫夫共同出席通氣儀式,中國—中亞天然氣管道A線初試運投產(chǎn)。2009年底中亞管道 B線完成全線焊接工作,A、B線全面竣工后,為期30年,每年向中國輸送300億方中亞天然氣,相當(dāng)于2007年我國天然氣國內(nèi)總產(chǎn)量的一半左右。

中亞天然氣管線的建設(shè)取得了巨大成功,為中亞地區(qū)的穩(wěn)定繁榮帶來深遠利益。2011年11月中國與土庫曼斯坦簽署了2012年9月開工建設(shè)中亞天然氣管道C線的協(xié)議,C線與A、B線并行鋪設(shè),全長1830公里。完工后中亞國家將再對中國每年增供250億方天然氣。2013年9月3日,習(xí)近平主席在阿什哈巴德同土庫曼斯坦總統(tǒng)舉行會談時提出深化兩國合作六點建議,要求加快推進中亞天然氣管道C線建設(shè)并盡早啟動D線建設(shè)。根據(jù)兩國關(guān)于建立戰(zhàn)略伙伴關(guān)系的聯(lián)合宣言,D線定于2016年建成通氣,屆時中國從中亞方向進口天然氣總量將達到年供氣850億方的能力,其中土庫曼斯坦650億方,哈薩克斯坦和烏茲別克斯坦各100億方。2014年6月1日,中國石油和中亞合作伙伴聯(lián)手建設(shè)的中亞天然氣管道C線宣告投產(chǎn),到2015年即可形成年輸氣550億方天然氣的規(guī)模。

土庫曼斯坦擁有世界第二大氣田加爾金尼什,包括南約洛坦、奧斯曼、米納拉等衛(wèi)星氣田,而且勘探面積不斷擴張,目前氣田尚處于開發(fā)初期。在2008年,最初估計氣田原始地質(zhì)儲量為14萬億方,現(xiàn)在已增至21.2萬億方。盡管與卡塔爾和伊朗共有的北方氣田及南帕爾斯氣田相比還有差距,但已超過世界第三的俄羅斯北方的烏連戈伊氣田。加爾金尼什氣田深4500米,硫化氫與CO2等雜質(zhì)含量8%~14%,采收率可達70%。氣田位于土庫曼斯坦東南部,接近約洛坦市,與另一個大氣田雅什拉相距僅幾公里。雅什拉氣田的儲量估計也有5萬億方,儲量排世界第12位。土庫曼斯坦還有一個儲量全球排第14位的大氣田道列他巴德?!稑I(yè)界燃氣情報》周刊認為,加爾金尼什和雅什拉兩個氣田的天然氣儲量已經(jīng)足夠供應(yīng)歐洲、伊朗、中國、俄羅斯以及土阿巴印管道幾十年。

烏茲別克斯坦也擁有較豐富的油氣資源,是中亞地區(qū)未來油氣增長的重要國家。據(jù)烏2005年預(yù)測數(shù)據(jù),天然氣儲量為5.9萬億方,原油為8.17億噸,凝析油為3.6億噸。到2008年底,在5個主要油氣產(chǎn)區(qū)共開發(fā)了211個油氣田,其中108個為天然氣和凝析氣田,103個為油氣田、凝析油氣田和油田。其中有50%以上被開發(fā),35%正處于開發(fā)準(zhǔn)備階段,其他還處于勘探階段。2011年烏茲別克斯坦天然氣開采量為630億方。2010年6月,中石油與烏茲別克斯坦國家石油公司(Uzbeknefte Gaz)簽署一份框架協(xié)議,每年從烏進口100億方天然氣。據(jù)海關(guān)數(shù)據(jù)當(dāng)年8月,中國開始從烏進口天然氣。據(jù)烏茲別克斯坦方面預(yù)測,到2016年,烏向中國出口天然氣有望達到每年250億方,如果能夠?qū)崿F(xiàn)中亞向中國的輸氣量將增加到每年1000億立方米。

哈薩克斯坦油氣資源十分豐富,油氣探明儲量居世界前列,僅次于中東、拉美部分國家、俄羅斯和美國。在國家儲量平衡表中共有214個油田,112個氣田和57個凝析氣田。哈國家儲委批準(zhǔn)的探明天然氣儲量3.7萬億方,其中,溶解氣2.4萬億方,游離氣1.3萬億方;潛在的和預(yù)測的天然氣資源量達8.6萬億方。在現(xiàn)已探明的70個具工業(yè)級別儲量的氣田、凝析氣田及油氣田中,天然氣儲量主要集中在大型和特大型油氣田中,僅卡拉查干納克和田吉茲兩大油氣田的天然氣儲量就占哈國總儲量的52%。哈薩克斯坦油氣部長卡拉巴林2014年5月27日稱,到2030年,哈天然氣開采量將達600億方/年,與目前的400億方/年相比增長50%。但屆時,向地下回注的天然氣將達250億方(2014年預(yù)計為118億方)。哈薩克斯坦已形成的天然氣產(chǎn)量210億方,到2030年將達350~400億方。該國對于增加天然氣向中國的出口量非常積極,希望在中亞管線上形成100億方出口量。

2013年10月20日,中石油在廣西貴港市點燃了來自緬甸孟加拉灣的天然氣,這標(biāo)志著經(jīng)過3年艱苦施工的中緬天然氣管道干線全線建成投產(chǎn)。該管道油氣平行,每年向國內(nèi)輸送120億方天然氣,2200萬噸/年原油。從緬甸西部海岸皎漂港,橫貫緬甸,經(jīng)云南、貴州、廣西和重慶4個省區(qū)市,終點位于我國廣西貴港。緬甸境內(nèi)全長771公里,原油管道國內(nèi)全長1631公里,天然氣管道國內(nèi)全長1727公里。由中國、緬甸、韓國、印度四國六方投資建設(shè)完成??偼顿Y為25.4億美元,其中天然氣管道投資額為10.4億美元,石油管道投資額為15億美元。緬甸天然氣儲量位居世界第10,已探明天然氣儲量為2.54萬億方,已探明原油儲量32億桶。近年來,緬甸每年生產(chǎn)原油4000多萬桶和天然氣80多億方。緬甸目前僅有的兩個主要近海天然氣項目,其中雅達納(Yadana)氣田的經(jīng)營者是道達爾公司,2011年產(chǎn)量達79.4億方;耶他根(Yetagun)氣田的經(jīng)營者是馬來西亞國家石油公司,產(chǎn)量為41.6億方。緬甸2010年出口天然氣124億方,其中供應(yīng)泰國90億方。2013年將從韓國大宇國際公司開發(fā)的海上瑞(Shwe)氣田通過中緬管道出口天然氣,初期為50億方,然后將擴大至120億方,中國將超過泰國成為緬甸天然氣的最大買家。

中石化集團2013年10月28日曾發(fā)布消息,該公司與蒙古國礦產(chǎn)部在北京就雙方合作建設(shè)煤制天然氣項目合作簽署備忘錄。蒙古國礦業(yè)部國務(wù)秘書2014年5月宣稱,為落實蒙總理訪華期間簽署了年產(chǎn)150億方煤制天然氣項目備忘錄,已組建工作組展開工作。工作組已接待中方2~3個調(diào)研小組,基本完成對礦山的調(diào)研,對水資源的調(diào)研也在進行中。目前的工作目標(biāo)是于7月底完成預(yù)可研。該項目將利用蒙古國非常豐富的煤炭資源和北部的水資源,每年用煤5000~8000萬噸轉(zhuǎn)換生產(chǎn)煤制天然氣,預(yù)計項目投資約300億美元。一部分煤制天然氣用于保障蒙古國內(nèi)需求。目前蒙古國內(nèi)的天然氣需求為20億方,預(yù)計大部分將出口給中國。

中國管道天然氣進口預(yù)期(單位:億方)

年份     2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2019 2020
中亞A線    48 168 150 150 150 150 150 150 150
中亞B線        85 120  150 150 150 150 150
中亞C線            35 70 250 250 250
中亞D線                    300 300
緬氣管線           12 39 40 120 120 120
俄氣東線                               380 380
俄氣西線                                     300
蒙古煤制氣                 130
烏茲別克預(yù)增量                 150
管道氣(高目標(biāo))     48 168 235 282 374 410 670 1350 1930
管道氣(低目標(biāo))     48 168 235 282 374 410 670 1350 1350

根據(jù)上述數(shù)據(jù)推算,到2020年中國通過陸路管道進口天然氣量最高將可能達到1930億方/年,這其中包括不確定的蒙古國煤制氣、烏茲別克斯坦250億方中的150億方預(yù)增氣量和還沒有簽署協(xié)議的中俄西線。上述氣量如果沒有落實,進口量基本仍可保障1350億方/年。實際上,俄羅斯西線的資源更加有障礙,進入中國境內(nèi)與現(xiàn)有西氣東輸管道進入中國東部市場的速度可能快于東線。俄計劃建設(shè)的東西兩條天然氣輸氣管線都將有較大的冗余能力,未來都存在進一步擴大向中國出口的條件。

中國周邊國家供氣及預(yù)期(單位:億方)
 

 

年份     2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2019 2020
俄羅斯                380 680
土庫曼斯坦 48 168 235 240  240 350 350 650 650
哈薩克斯坦               1.6        100 100 100 100
烏茲別克斯坦               28.3  100 100 100 100 250
緬甸       12  39 40 120 120 120
蒙古煤制氣                 130
合計 48 168 235 282  379 590 670 1350 1930

國產(chǎn)常規(guī)天然氣

 

在“十五”和“十一五”規(guī)劃期間,我國的天然氣產(chǎn)量從2000年的272億方/年,增長到2010年的1038億方/年。其中地面抽采瓦斯15億方/年和礦井瓦斯利用的75億方/年。在中國致密氣一般被列入常規(guī)天然氣,故可以歸入常規(guī)天然氣的產(chǎn)量為948.5億方/年,年均增長13.31%。到“十二五”結(jié)束的2015年,國內(nèi)天然氣產(chǎn)量1760億方/年,比2010年增長169.6%,五年平均增速13.17%。其中,常規(guī)天然氣約1385億方;煤制天然氣約150~180億方;煤層氣地面開發(fā)生產(chǎn)約160億方。此外,頁巖氣產(chǎn)量目標(biāo)為65億方。常規(guī)氣從949億方到1385億的5年平均增速為7.88%。

中國各五年規(guī)劃平均增速與十三五預(yù)期

 

五年規(guī)劃 九五 十五 十一五 十二五 十三五
末年天然氣產(chǎn)量(億方) 272.0 493.2 948.5 1385 2000
五年平均增速 8.73% 12.75% 14.07% 7.86% 7.62%

 


如果我們將“十三五”常規(guī)天然氣增長目標(biāo)確定為新增2000億方,年均增速僅需要維持在7.63%的水平,大大低于過去20年的平均值。根據(jù)BP數(shù)據(jù),2012年中國天然氣探明儲量為3.1萬億方,儲采比為28.9年。當(dāng)年,美國的儲采比為12.5年,加拿大為12.7年,英國為6年,歐洲最主要的油氣生產(chǎn)國挪威也僅僅18.2年,亞洲的天然氣生產(chǎn)國馬來西亞也只有20.3年。中國維持如此高的儲采比是沒有必要的,說明中國的天然氣存在較大的增產(chǎn)潛力。中國不僅是一個非常規(guī)天然氣資源豐富的國家,常規(guī)天然氣也十分豐富。常規(guī)天然氣資源總量根據(jù)國土資源部數(shù)據(jù)為56萬億方,根據(jù)國家能源局數(shù)據(jù)為52萬億方,隨著我們在油氣領(lǐng)域改革開放的深入,在勘探開發(fā)中不斷解放思想,不斷技術(shù)進步,不斷鼓勵各方投入,中國的天然氣可采資源量一定會不斷增加。

2013年,中國的新增天然氣探明地質(zhì)儲量6164.33億方,新增天然氣探明技術(shù)可采儲量3818.56億方。而2012年全國天然氣年探明地質(zhì)儲量保持“十五”以來的高速增長態(tài)勢,天然氣勘查新增探明地質(zhì)儲量9612.2億方,同比增長33%,居我國歷史最高水平。新增探明技術(shù)可采儲量5008.0億方,同比增長36%。中國新增探明的地質(zhì)儲量和技術(shù)可采儲量持續(xù)快速增加,國家還將進一步鼓勵多元化和市場化的競爭來增加勘探投入。2012年就發(fā)布了《國家能源局關(guān)于鼓勵和引導(dǎo)民間資本進一步擴大能源領(lǐng)域投資的實施意見》,提出將支持民間資本進入油氣勘探開發(fā)領(lǐng)域,與國有石油企業(yè)合作開展油氣勘探開發(fā),以多種形式投資煤層氣、頁巖氣、油頁巖等非常規(guī)油氣資源勘探開發(fā)項目,投資建設(shè)煤層氣和煤礦瓦斯抽采利用項目。最近,習(xí)近平總書記提出:加大油氣資源勘探開發(fā)力度,還原能源商品屬性,構(gòu)建有效競爭的市場結(jié)構(gòu)和市場體系。并要求積極推進能源體制改革,抓緊制定石油天然氣體制改革總體方案。這無疑將促進中國天然氣的勘探開發(fā)速度。

中國天然氣探明儲量和剩余儲量推算(億方)
 

 

新增探明
地質(zhì)儲量
新增探明技術(shù)可采儲量 天然氣
產(chǎn)量
天然氣剩余地質(zhì)儲量
2006 5815.97   586 24490
2007 6178   692 29976
2008 6472   803 35645
2009 7234   853 42026
2010 5945.5 2875 948 47024
2011 7659.54 3956.65 1027 53656
2012 9612.2 5008 1072 62196
2013 6164.33 3818.56 1210 67151

煤層氣

 

據(jù)國家油氣資源評價顯示,我國2000米以淺煤層氣地質(zhì)資源量36.81萬億方。從技術(shù)上看,20年內(nèi)可被勘探開發(fā);2000到4000米范圍的煤層氣資源量約為50萬億方,這部分埋藏較深的資源由于開發(fā)成本較高,在短期內(nèi)難以利用,但隨著技術(shù)的進步和成本的降低、氣價提高,在未來也有可能得以開發(fā)利用。

中國3000米以淺煤層氣資源量
 

 

深度 儲量(萬億) 占比
1000米以淺 14.3 26.0%
1000~1500米 10.6 19.3%
1500~2000米 11.9 21.6%
小計 36.8 66.9%
2000~3000米 18.2 33.1%
合計 55  

根據(jù)美國成熟地區(qū)煤層氣采收率估計,一般煤層氣資源可采系數(shù)在10%~50%之間,中值為30%,據(jù)此推算中國2000米以淺煤層氣可采資源量約10萬億方。有專家測算,按45%資源量可轉(zhuǎn)化為探明儲量推算,可轉(zhuǎn)化煤層氣資源量為16.6萬億方,可采儲量按50%計算,約為8.3萬億方。按照平均年產(chǎn)量500億方計算,儲采比可達160余年。中國煤層氣資源更加靠近東中部地區(qū)人口稠密地區(qū)的市場,如果技術(shù)能夠突破其經(jīng)濟效益將極為突出。

中國2000米以淺煤層氣資源分布
 

資源分布 儲量(萬億) 占比
東部地區(qū) 11.3 30.7%
中部地區(qū) 10.5 28.5%
西部地區(qū) 10.4 28.3%
南方地區(qū) 4.6 12.5%
合計 36.8  

“十一五”期間,煤層氣開發(fā)從零起步,施工煤層氣井5400余口,形成產(chǎn)能31億方。2010年,煤層氣產(chǎn)量15億方,商品量12億方。新增煤層氣探明地質(zhì)儲量1980億方,是“十五”時期的2.6倍。2010年,煤礦瓦斯抽采量75億方、利用量23億方,分別比2005年增長226%和283%。山西、貴州、安徽等省瓦斯抽采量超5億方,晉城、陽泉、淮南等10個煤礦瓦斯抽采量超1億方。煤層氣(煤礦瓦斯)利用范圍不斷拓展,廣泛應(yīng)用于城市民用、汽車燃料、工業(yè)燃料、瓦斯發(fā)電等領(lǐng)域,煤礦瓦斯用戶超過 189萬戶,煤層氣燃料汽車6000余輛,瓦斯發(fā)電容量超過75萬千瓦,實施煤礦瓦斯回收利用CDM項目60余項。低濃度瓦斯發(fā)電開始推廣,風(fēng)排瓦斯利用示范項目已經(jīng)啟動。“十一五”期間,累計利用煤層氣(煤礦瓦斯)95億方,相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤1150萬噸,減排CO2總量14250萬噸。

但存在勘探投入不足,抽采條件復(fù)雜、利用率低、關(guān)鍵技術(shù)有待突破等一系列問題。到制定規(guī)劃當(dāng)年,煤層氣探明地質(zhì)儲量2734億方,僅為預(yù)測資源總量的0.74%。煤層氣和煤炭是同一儲層的共生礦產(chǎn)資源。長期以來,兩種資源礦業(yè)權(quán)分別設(shè)置,一些地區(qū)存在礦業(yè)權(quán)交叉重疊問題,煤層氣和煤炭協(xié)調(diào)開發(fā)機制尚未形成,既不利于煤層氣規(guī)?;_發(fā),也給煤礦安全生產(chǎn)帶來隱患。

我國煤層氣開發(fā)利用大體可分為三個階段:

第一階段(20世紀(jì)50~70年代末):為減少煤礦礦井瓦斯災(zāi)害的井下抽放與利用階段,這一階段所抽放的瓦斯基本上都排放到大氣中,很少進行利用。

第二階段(20世紀(jì)70年代末~90年代初):為煤層氣勘探開發(fā)試驗初期和煤層氣井下抽放利用階段。我國先后在撫順龍鳳礦、陽泉礦、焦作中馬村礦、湖南里王廟礦等礦區(qū)地面鉆井40余口,并且進行了水力壓裂試驗和研究。同時,井下抽放和利用項目進一步展開,至1993年,井下抽放系統(tǒng)年抽放量達4億方,部分地區(qū)已開始將其用于工業(yè)和民用取暖。

第三階段(20世紀(jì)90年代初開始至今):為煤層氣勘探開采試驗全面展開和井下規(guī)模抽放利用階段。這一階段開始引進國外煤層氣開發(fā)技術(shù),開展了煤層氣的勘探試驗,取得了突破。煤炭、地礦、石油系統(tǒng)和部分地方政府積極參與此項工作,許多國外公司如美國Texaco、Arco、Phillips、Greka石油公司及澳大利亞的Lowell石油公司等也積極投資在中國進行煤層氣勘探試驗。

經(jīng)過多年努力,我國煤層氣井下抽放利用形成一定規(guī)模。至2000年底,全國已有184座煤礦建立了井下抽放系統(tǒng)和地面輸配氣系統(tǒng),年抽放量達8.58億方,其中撫順和陽泉礦區(qū)的年抽放量均超過1億方,2004年全國煤層氣抽采量已突破16億方,2008年全國煤礦瓦斯抽采量53億方,與2005年相比增幅達130%;利用量16億方,與2005年相比增幅達160%;地面煤層氣產(chǎn)量為5億方,是2005年的14倍。2009年上半年,全國瓦斯抽采量32.4億方,利用量10.7億方。截止2009年7月份,累計施工煤層氣井3400多座,產(chǎn)能達到25億方。國家電網(wǎng)數(shù)字顯示,截止2009年7月,國網(wǎng)經(jīng)營區(qū)域內(nèi)已有江西、山西等10個?。ㄊ小^(qū))擁有煤層氣發(fā)電站,裝機570臺,總?cè)萘?8.4萬千瓦。

“十二五規(guī)劃”確定到2015年,煤礦瓦斯事故起數(shù)和死亡人數(shù)比 2010年下降40%以上;煤層氣(煤礦瓦斯)產(chǎn)量達到 300億方,其中地面開發(fā)160億方,基本全部利用,煤礦瓦斯抽采140億方,利用率 60%以上;瓦斯發(fā)電裝機容量超過285萬千瓦,民用超過320萬戶。“十二五”期間,新增煤層氣探明地質(zhì)儲量1萬億方,建成沁水盆地、鄂爾多斯盆地東緣兩大煤層氣產(chǎn)業(yè)化基地。

規(guī)劃建議支持建設(shè)兩個煤層氣產(chǎn)業(yè)化基地:

沁水盆地煤層氣產(chǎn)業(yè)化基地。沁水盆地位于山西省東南部,含煤面積2.4萬平方千米,埋深2000米以淺煤層氣資源量 3.7萬億方,探明地質(zhì)儲量 1834億方,2010年已建成產(chǎn)能25億方,初步形成勘探、開發(fā)、生產(chǎn)、輸送、銷售和利用等一體化產(chǎn)業(yè)基地。“十二五”期間,建成寺河、潘河、成莊、潘莊、趙莊項目,加快建設(shè)大寧、鄭莊、柿莊南等項目,新建馬必、壽陽、和順等項目。項目總投資 378億元,到2015年形成產(chǎn)能130億方,產(chǎn)量104億方。

鄂爾多斯盆地東緣煤層氣產(chǎn)業(yè)化基地跨山西、陜西、內(nèi)蒙古三省區(qū),含煤面積 2.5萬平方千米,埋深1500米以淺煤層氣資源量 4.7萬億方,探明地質(zhì)儲量818億方,已建成產(chǎn)能6億方。“十二五”期間,建成柳林、韓城—合陽項目,加快建設(shè)三交、大寧—吉縣、韓城—宜川、保德—河曲等項目,新建臨興、延川南等項目,總投資 203億元,到2015年形成產(chǎn)能57億方,產(chǎn)量 50億方。

其他地區(qū)煤層氣開發(fā)。加快遼寧阜新、鐵法礦區(qū)煤層氣開發(fā),推進河南焦作、平頂山、貴州織金-安順等項目開發(fā)試驗。項目總投資 23億元,到2015年,形成產(chǎn)能9億方,產(chǎn)量6億方。

十二五煤層氣產(chǎn)業(yè)化基地
 

產(chǎn)業(yè)基地 單位 沁水盆地 鄂爾多斯盆地 其他 合計
含煤面積 萬平方公里 2.4 2.5   4.9
淺煤層氣資源量 萬億方 3.7 4.7   8.4
探明地質(zhì)儲量 億方 1834 818   2652
2010年已建成產(chǎn)能 億方 25 6   31
項目總投資 億元 378 203 23 604
2015年形成產(chǎn)能 億方 130 57 9 196
2015年煤層氣產(chǎn)量 億方 104 50 6 160

中國工程院2012年編制了《我國煤層氣開發(fā)利用戰(zhàn)略研究》。該研究顯示,到2030年,我國煤層氣產(chǎn)量有望達到900億方。中聯(lián)煤副總經(jīng)濟師、政策研究室主任李良也認為,未來的20年將是煤層氣快速發(fā)展期,不過類比美國頁巖氣開發(fā)進程,他預(yù)計到2035年中國煤層氣產(chǎn)量將有望達到630億方。但中國煤層氣實際開發(fā)進度非常慢抽采160億方目標(biāo)根本無法完成。

2013年全國煤層氣勘查新增探明地質(zhì)儲量235.77億方,其中,中石化102.39億方,占43.4%;中聯(lián)煤133.38億方,占56.6%。煤層氣新增探明技術(shù)可采儲量117.89億方,其中,中石化51.2億方,占43.4%;中聯(lián)煤66.69億方,占56.6%。全國截至2013年底,煤層氣累積打井12547多口,煤層氣產(chǎn)量29.26億方,同比增長13.7%。其中,晉煤集團14.2億方,占47.6%,利用量9.8億方;中石油8.6億方,占29.4%,利用量也為8.7億方;中聯(lián)煤5.78億方,占19.8%;中石化0.21億方,占0.7%。

2012年全國瓦斯礦井8997處,占全國礦井73.3%;高瓦斯礦井2093處,占17%;煤與瓦斯突出礦井1191處,占9.7%。隨著國家要求瓦斯排采,煤礦死亡人數(shù)已經(jīng)從2005年的3306人下降到2013年的1067人。2013年我國瓦斯井下抽采量108.87億方。雖然“十二五”地面抽采規(guī)劃無法完成,但到2015年煤礦瓦斯抽采量140億方目標(biāo)有可能超額完成。從2009到2012年,我國地面煤層氣產(chǎn)量以每年平均5億方左右的速度增長,從2009年的10.17億方增長到2012年的25.73億方;而井下抽采煤層氣以平均每年10億方左右的速度增長。

中國煤層氣井下和地面抽采量

 

2009 2010 2011 2012 2013 2014
(預(yù)計)
2015
(目標(biāo))
2020
(目標(biāo))
井下抽采量 61.72 69.63 85.4 100.3 108.87 155 160 200
地面抽采量 10.17 15 23 25.7 29.26 39 140 100
合計 71.89 84.63 108.4 126 138.13 194 300 300

煤層氣生產(chǎn)是有規(guī)律的,鉆井壓裂之后,要先抽水,半年之后出現(xiàn)穩(wěn)定增長,一年半以后達到高點。華北油田長治煤層氣分公司的產(chǎn)氣量到2014年5、6月出現(xiàn)較大增長,預(yù)計能達到日產(chǎn)10萬方左右,全年實現(xiàn)產(chǎn)量2600萬方,去年只有450萬方。

2006~2007年期間,亞美大陸煤層氣公司在美中能源合作潘莊區(qū)塊內(nèi)成功實施了6口多分支水平井,取得單口井日產(chǎn)煤層氣10萬方,六口井平均每口井日產(chǎn)量達5萬方,創(chuàng)造了中國煤層氣產(chǎn)量最高記錄。2007年亞美公司獲得國家發(fā)改委能源局為潘莊中外合作煤層氣項目簽發(fā)的,中國第一個煤層氣商業(yè)開發(fā)進入前期工作的批準(zhǔn)文件。2014年6月10日,亞美公司宣布其負責(zé)運營的潘莊和馬必合作區(qū)塊聯(lián)合總產(chǎn)量于6月8日突破100萬方/日。

有一個名不見經(jīng)傳的小公司——北京溯清希至科技公司,在山西潞安承包建設(shè)了30口井,平均每口井從鉆井壓裂到完井的全部投入為250~300萬元,單井保證日產(chǎn)氣1000~1500方,基本上2年內(nèi)可回收投資。若中國已打的12500口煤層氣井都能實現(xiàn)每天1000方煤層氣產(chǎn)量,就意味著中國的煤層氣產(chǎn)量可以達到每年45億方。2013年5月,由山煤國際參與出資,山西能源產(chǎn)業(yè)集團和中石油研發(fā)的水平井技術(shù),在實驗室取得成功,突破8000方/日。煤層氣開發(fā)瓶頸主要是技術(shù)制約,如果國家能夠組織聯(lián)合攻關(guān),針對中國的煤層地質(zhì)條件和煤層氣特點進行有組織的技術(shù)突破,并將相關(guān)成果共同分享,中國的煤層氣產(chǎn)量將會有較大的突破。即便在現(xiàn)行體制不改革,技術(shù)無較大突破的條件下,2020年中國的煤層氣利用也應(yīng)該完成2015年的規(guī)劃目標(biāo)。中國天然氣基礎(chǔ)設(shè)施不配套也是制約煤層氣發(fā)展的瓶頸,目前正在加速進行配套建設(shè),為煤層氣的突破性發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

全國煤層氣管網(wǎng)建設(shè)情況
 

建成煤層氣管道 輸氣能力
(億方)
在建煤層氣
管道
輸氣能力
(億方)
韓城-渭南-西安 20 保德-原平 14
西氣東輸支線 32 柳林-太原 10
李莊-晉城-長治 10 吉縣-臨汾 10
端氏-晉城-博愛 20    
保德-隰縣-柳林 20    
合計 102 合計 34

 

美國對煤層氣的關(guān)注也始于20世紀(jì)50年代,70年代開始認識到煤層氣作為可以經(jīng)濟利用的能源資源,特別是80年代,石油天然氣公司開始注意到這一非常規(guī)天然氣的商業(yè)價值,開始大規(guī)模的投入,取得了工業(yè)性突破;90年代以來,美國進入煤層氣開發(fā)高潮,煤層氣產(chǎn)業(yè)得到了突飛猛進的發(fā)展。1989年為26億方,2000年美國煤層氣的產(chǎn)量發(fā)展到390.5億方,2005年達到491億方,占美國天然氣產(chǎn)量的9%。2008年,美國煤層氣產(chǎn)量是556.7億方,占美國天然氣當(dāng)年產(chǎn)量的9.6%。2013年由于頁巖氣的巨大突破,導(dǎo)致更多的企業(yè)轉(zhuǎn)向頁巖氣開發(fā),但仍維持453億方的產(chǎn)量。

美國能夠做到的,中國為什么不能做到?關(guān)鍵是體制機制問題。長期以來沒有解決市場、技術(shù)、投資的創(chuàng)新力問題,以為交給大公司就能解決問題,大量資源長期集中在一些國有壟斷央企,沒有很好地發(fā)揮地方中小企業(yè)和民營企業(yè)的創(chuàng)新力,沒有充分發(fā)揮市場配制資源的決定性作用,導(dǎo)致技術(shù)遲遲無法突破。自2012年以來,由于美國頁巖氣革命導(dǎo)致國際煤炭價格極速下降,煤炭企業(yè)普遍陷入困境,前途渺茫,轉(zhuǎn)型壓力和轉(zhuǎn)型意愿都非常強勁,由煤向氣將是一個積極的選擇。國家決定到2015年底在全國范圍內(nèi)關(guān)閉2000處以上小煤礦,而這些煤炭完全可以,也完全應(yīng)該成為封井瓦斯生產(chǎn)井,不僅可以充分利用資源,而且可以保障地方和原礦井的經(jīng)濟來源。封井瓦斯是歐洲關(guān)閉煤礦時采用的非常好的一種資源再利用技術(shù),由于井下面積大而通道容量也大,其生產(chǎn)效率也大大高于普通的煤層氣井。

如何確定十三五煤層氣產(chǎn)量目標(biāo),將具有極大的不確定性。即便不考慮體制改革的因素,業(yè)內(nèi)一般認為地面抽采的煤層氣應(yīng)該在150億立方米左右,井下抽采也可以達到150~200,總量有可能達到300~400億立方米。

生物質(zhì)天然氣

不久前,為完成國家能源局一項關(guān)于城鎮(zhèn)化能源消費研究任務(wù),在中國燃氣的配合安排下,我們對廣西進行了兩次深入調(diào)研。調(diào)研小組在深入基層的研究中發(fā)現(xiàn),生物質(zhì)天然氣將有可能成為中國一個巨大氣源。中國不僅可以大規(guī)模地利用農(nóng)業(yè)廢棄物生產(chǎn)天然氣,而且可以利用一些鹽堿地或經(jīng)常淹沒性土地大規(guī)模“種植天然氣”,將天然氣產(chǎn)業(yè)與農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民有機結(jié)合,使中國的城鎮(zhèn)化過程中,讓城鎮(zhèn)擁有“永不枯竭的天然氣田”,讓農(nóng)民不僅是商品能源的消費者,還是清潔能源的生產(chǎn)者。

截止到2009年廣西累計建設(shè)戶用沼氣池355.3萬戶,沼氣池入戶率44.4%;大中型沼氣工程613處,小型沼氣工程1623處;農(nóng)村沼氣鄉(xiāng)村服務(wù)網(wǎng)點4748個,縣級服務(wù)站31個;推廣省柴節(jié)煤灶744.6萬臺。目前,已建成的農(nóng)村能源設(shè)施投入正常使用后,已形成年節(jié)約能源量656萬噸標(biāo)煤,并通過沼氣帶動養(yǎng)殖業(yè)、種植業(yè)的發(fā)展。但是,廣西發(fā)展沼氣問題也非常突出,主要是小農(nóng)經(jīng)濟式的一家一戶為主體的生產(chǎn)模式,已經(jīng)不能適應(yīng)今天國家新型城鎮(zhèn)化建設(shè)進程,無法建立專業(yè)化的服務(wù)體系和可持續(xù)的經(jīng)營模式。農(nóng)民家中的沼氣池出現(xiàn)了“政府不斷投資,農(nóng)民不斷挖池,大家不斷廢棄”的無效浪費模式。

武鳴縣安寧淀粉有限公司正在利用木薯制淀粉和酒精廢水中的有機物生產(chǎn)沼氣。根據(jù)董事長劉族安介紹,該公司每天處理5000噸淀粉廢水,1000噸酒精廢水,并使用部分木薯渣,日產(chǎn)5萬方沼氣,沼氣甲烷含量55%~60%,每天可提純生產(chǎn)2.5~3萬方商品級天然氣。安寧公司2011年4月建設(shè)了年產(chǎn)600萬方車用CNG工程。該公司采取“公司+基地+農(nóng)民”發(fā)展模式,與當(dāng)?shù)剞r(nóng)民利益緊密聯(lián)系,受到地方政府大力支持。木薯渣和酒精廢水提純天然氣成本2.15元/方,其中電費0.69元,設(shè)備折舊0.6元,人工0.24元,管理費用0.2元。該公司對市場的CNG銷售目標(biāo)價格為2.7元/方(含稅)。

廣西木薯廢水生產(chǎn)生物質(zhì)天然氣量核算
 

項目 單位 木薯制酒精 木薯制淀粉
干木薯處理量 1 1
高濃度COD廢水 10 15
每噸廢水生成沼氣 12 8
可生產(chǎn)沼氣量 120 120
可提純生物質(zhì)天然氣 72 72
2013年廣西處理干木薯總量 萬噸 200
產(chǎn)酒精淀粉比例   28% 72%
可生產(chǎn)生物質(zhì)天然氣 萬方 4032 10368
合計 萬方 14400
廣西城鎮(zhèn)人均耗氣量 方/人•年 35.5
保障供氣人口 萬人 405.63 
2015年廣西處理干木薯總量 萬噸 300
可生產(chǎn)生物質(zhì)天然氣 萬方 21600
保障供氣人口 萬人 608.45 

 

根據(jù)研究,每噸干木薯制酒精可排放10噸COD濃度的有機廢液,每噸木薯制淀粉可排放15噸COD濃度的有機廢液,而每噸木薯變酒精廢液可產(chǎn)生12立方米的沼氣,每噸木薯制淀粉廢液可產(chǎn)生8立方米的沼氣。處理1噸木薯可生產(chǎn)沼氣120方,提純商品級天然氣72方。廣西是我國木薯生產(chǎn)的第一大省,2005年種植面積460萬畝,占全國的74%;年產(chǎn)鮮薯559萬噸,占全國的76%。同時也是國內(nèi)最大的木薯加工產(chǎn)區(qū),現(xiàn)有淀粉廠、酒精廠等木薯加工企業(yè)近200家。2005年總產(chǎn)木薯淀粉47萬噸,占全國總產(chǎn)的69%。

能夠生產(chǎn)天然氣的不僅是木薯,甘蔗糖蜜也是非常好的原料。我們在調(diào)研中訪問了武鳴蛟龍酒精能源有限公司,該主要利用糖蜜生產(chǎn)酒精,利用糖蜜酒精廢水生產(chǎn)沼氣。甘蔗糖蜜是在制糖工業(yè)將壓榨出的甘蔗汁液,經(jīng)加熱、中和、沉淀、過濾、濃縮、結(jié)晶等制糖工序之后,所剩下的濃稠液體。據(jù)該公司薛麗君總經(jīng)理介紹,5噸糖蜜可生產(chǎn)1噸酒精,同時生成10噸廢水。每噸廢水可生產(chǎn)350方沼氣,可提純200方左右商品天然氣。糖蜜750~800元/噸,提純后的商品天然氣出廠價格一般不會超過2.3元/方。也就是說,1噸糖蜜生成2噸廢水,可生產(chǎn)400方商品級的生物質(zhì)天然氣。據(jù)蛟龍公司介紹,目前榨糖工藝流程中采用硫酸,影響甲烷菌繁殖。該公司正在研究“無酸復(fù)合酶替代硫酸”工藝,每噸酒精提高工藝成本60元,可減少硫酸30元,實際成本只增加30元。如果這一工藝突破,對全國糖蜜制酒精工藝進行改造,每一個酒精廠就可以成為一個生物質(zhì)天然氣工廠。根據(jù)中國糖蜜網(wǎng)數(shù)據(jù),中國每年生產(chǎn)糖蜜450萬噸,中國的糖蜜資源中57%用于酒精生產(chǎn),為256.5萬噸,可生產(chǎn)10.26億方天然氣。據(jù)估算其中廣西占68742萬方,可滿足1936萬人的生活用氣。

中國糖蜜資源量

產(chǎn)地 單位 全國 廣西 云南 廣東 海南
產(chǎn)量 萬噸 450 301.5 76.5 54 18
占比   100% 67% 17% 12% 4%

除利用木薯和甘蔗廢棄物資源外,可以大規(guī)模種植甜高粱。一畝甜高粱1天合成碳水化合物可生產(chǎn)3.2升酒精,而玉米只能生產(chǎn)1升,小麥0.2升,其光合轉(zhuǎn)化率高達18~28%。雅津甜高粱株高達到5米,最粗的莖稈直徑為4~5厘米,莖稈含糖量很高,含糖分大約14%左右,可與甘蔗媲美,榨后同樣會有大量糖蜜。甜高粱可生食、制糖、制酒,也可以加工成優(yōu)質(zhì)飼料,同時也是沼氣生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)原料。兩季畝產(chǎn)最高可產(chǎn)高粱桿20噸,產(chǎn)高粱籽450公斤。蛟龍公司在廠區(qū)周邊種植了幾十畝甜高粱,單季畝產(chǎn)6噸。該公司在廣東湛江實驗種植,單季畝產(chǎn)達到8~10噸高粱桿,600斤高粱籽。高粱籽是釀酒的優(yōu)質(zhì)原料,市場價2元一斤,種植高粱僅糧食收入就達到2400元。如果高粱桿每公斤收購價格能到0.1元,收入可以增加1200~2000元,農(nóng)民增收問題將會大幅度提升。使用甜高粱秸稈制沼氣,即可以直接使用青儲秸稈,也可以利用榨糖后秸稈發(fā)酵,同時還可以利用青儲秸稈喂牛之后的糞便污水,非常靈活。

此外,還可根據(jù)各地情況種植非糧高產(chǎn)作物,如:蘇丹草、芒草、黑麥草等,這些作物產(chǎn)量極高,既可作為飼料,也可作為燃料,同時還是非常好的沼氣原料。蘇丹草年產(chǎn)3.5噸/畝,喜濕熱、耐干旱;芒草年產(chǎn)4噸/畝;黑麥草年產(chǎn)5~10噸/畝。廣西、海南等地還是中國香蕉的主要產(chǎn)區(qū),香蕉收割后的香蕉稈也可生產(chǎn)沼氣,根據(jù)一些實驗,每克干物質(zhì)可生產(chǎn)沼氣0.273升,其產(chǎn)氣潛力非常巨大。

當(dāng)然,生產(chǎn)生物質(zhì)天然氣真正的大頭還是秸稈。據(jù)2010 年統(tǒng)計,全國秸稈理論資源量為8.4 億噸,可收集資源量約為7 億噸。當(dāng)年,秸稈綜合利用率達到70.6%,利用量約5 億噸。其中,作為飼料使用量約2.18 億噸,占31.9%;作為肥料使用量約1.07 億噸(不含根茬還田,根茬還田量約1.58 億噸),占15.6%;作為種植食用菌基料量約0.18 億噸,占2.6%;作為人造板、造紙等工業(yè)原料量約0.18 億噸,占2.6%;作為燃料使用量(含農(nóng)戶傳統(tǒng)炊事取暖、秸稈新型能源化利用)約1.22 億噸,占17.8%。如果將作為燃料、食用菌生產(chǎn)以及還田使用的秸稈都可以回收利用轉(zhuǎn)換沼氣,作為飼料的秸稈也以養(yǎng)殖廢棄物形態(tài)轉(zhuǎn)換沼氣,如此算來直接和間接可以利用的秸稈或與秸稈相關(guān)的廢棄物,以及一些養(yǎng)殖種植垃圾和水生廢棄物可超過7.5億噸,可轉(zhuǎn)換商品氣1732億方。

習(xí)近平總書記當(dāng)年在陜北延安延川插隊時,就帶領(lǐng)梁家河村農(nóng)民大力興建沼氣。至今梁家河村口立有一塊碑,碑文是這樣寫的:“70年代初,為了響應(yīng)國家大力發(fā)展農(nóng)村沼氣的號召,在時任村支書習(xí)近平同志的帶領(lǐng)下,建沼氣池60口,這口沼氣池是保留的其中之一。1975年8月,全省沼氣現(xiàn)場會在這里召開,村上做了經(jīng)驗介紹。

中國如果將7.5億噸秸稈在生產(chǎn)成為沼氣之后,可以生成3.75億噸沼渣有機肥料。沼渣中的主要養(yǎng)分含量有:30~50%的有機質(zhì)、10~20%的腐殖酸、0.8~2.0%的全氮、0.4~1.2%全磷、0.6~2.0%的全鉀。每畝地施用1000公斤沼渣(濕重),可給土壤補充氮素3~4公斤、磷1.25~2.5公斤、鉀2~4公斤。尿素含氮量為45%,相當(dāng)于6.7~8.9公斤尿素。3.75億噸沼渣可以替代近300萬噸尿素。不僅節(jié)約了大量制造化肥的石油、天然氣和煤炭,而且可以解決中國大量使用化肥造成土壤退化板結(jié)問題,使土地恢復(fù)生機活力。

生物制沼氣和生物提純天然氣技術(shù)在西方發(fā)達國家已非常成熟普遍,設(shè)施都能夠長期穩(wěn)定生產(chǎn),大量工業(yè)化的分布式產(chǎn)氣設(shè)施星羅棋布在城鄉(xiāng)地區(qū),基本實現(xiàn)無人值守,已經(jīng)成為主要的生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)換利用方式。2011年歐盟沼氣產(chǎn)量為201.7億方,其中德國的沼氣產(chǎn)量為101.4億方,占歐盟沼氣生產(chǎn)量的50.27%。美國2011年沼氣產(chǎn)量為126億方,比2010年增長12.6%。中國2011年沼氣產(chǎn)量約為200億立方米,比2010年增加25%以上。

瑞典是沼氣應(yīng)用發(fā)展最快的國家。瑞典沼氣年總產(chǎn)量2.3億立方米,其中約60%產(chǎn)量源自200多家市政污水處理廠的污泥消化池,30%源自垃圾填埋場以及工業(yè)污水處理廠,10%源自混合消化廠。瑞典有900萬人口,目前已有40多家沼氣提純工廠,車用沼氣消費量已經(jīng)超過天然氣用量。2008年,瑞典60%的車用燃氣來源于生物質(zhì)天然氣,全國有1.7萬輛生物質(zhì)天然氣汽車。瑞典的沼氣在2050年前后將全部取代天然氣,資源的理論潛力為年產(chǎn)100億方提純生物質(zhì)天然氣,目前開發(fā)率僅10%左右。

2010年,德國已有5000座大型沼氣工廠,大量用于分布式熱電聯(lián)產(chǎn)。2009年沼氣發(fā)電裝機容量達1597MW,超過水電,僅次于風(fēng)電。預(yù)計到2020年,沼氣發(fā)電產(chǎn)能將占總發(fā)電產(chǎn)能的10%。近年來,德國開始轉(zhuǎn)向經(jīng)凈化和提純成為生物質(zhì)天然氣后,直接注入天然氣管網(wǎng)或用壓縮罐送至汽車CNG加氣站。據(jù)德國能源署資料,2010年已建成和在建的沼氣提純?nèi)牍芫W(wǎng)工程有28處,項目規(guī)模每小時加工200~5000方不等。德國沼氣協(xié)會估計,到2020年,生物質(zhì)天然氣將提供全國天然氣消費量的20%,2013年德國天然氣消費量為752億方,預(yù)計生物質(zhì)天然氣屆時將超過150億方。

英國利用30萬公頃的休耕土地種植能源作物,如青貯玉米、甜菜和黑麥草等進行輪作,年可產(chǎn)沼氣相當(dāng)于960萬千瓦時的能量,折算300萬方天然氣。沼氣分布式發(fā)電利用后,可滿足220萬戶家庭用電需求,并提供相應(yīng)的熱能。印度的規(guī)模化沼氣工程數(shù)量已達3380處。2007年底,甘蔗主產(chǎn)區(qū)馬哈施特拉邦的三家榨糖廠利用德國技術(shù)和資金,將甘蔗酒精的廢渣、廢液處理作沼氣發(fā)酵原料,分別建設(shè)了3個大型沼氣工程。產(chǎn)生的沼氣被純化后裝罐運至孟買等城市,替代天然氣給大轎車提供燃料。

據(jù)《2010~2015年中國農(nóng)村沼氣行業(yè)深度調(diào)研與發(fā)展前景分析報告》預(yù)計,2010年和2015年,中國規(guī)?;B(yǎng)殖場畜禽糞便資源實物量將分別達到25億噸和32.5億噸,約可產(chǎn)出沼氣1500億方和1950億方(折合天然氣900億方和1170億方),分別相當(dāng)于替代標(biāo)準(zhǔn)煤2.4億噸和3.1億噸。另外,中國城市垃圾和生活污水也潛藏著豐富沼氣資源。2020,中國沼氣開發(fā)量將達到270億方(折合天然氣162億方),是2000年4倍之多,增長率為9.1%,大大超過化石燃料(煤、油氣)增長速度,相當(dāng)于2122萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤量,也就是約3000萬噸原煤數(shù)量。1噸豬糞的產(chǎn)氣量約為60方沼氣,2013年11月中國養(yǎng)豬的存欄達到4.7億只,平均10頭豬每天可生產(chǎn)1方沼氣;每天就是4700萬方。每頭奶牛糞便可以生產(chǎn)1方沼氣,2013年全國奶牛存欄1440萬頭,每日可產(chǎn)沼氣1440萬方;目前全國的養(yǎng)雞存欄在14億只左右,每噸雞糞可產(chǎn)能沼氣250方,1萬只雞每天1噸雞糞,平均每天生產(chǎn)雞糞量14萬噸,每天可產(chǎn)沼氣3500方。

據(jù)城鄉(xiāng)建設(shè)部數(shù)據(jù),截至2014年3月底,全國城鎮(zhèn)累計建成污水處理廠3622座,污水處理能力約1.53億立方米/日(558.45億立方米/年),較2013年年底新增約430萬立方米/日。其中,設(shè)市城市除西藏自治區(qū)日喀則市、海南省三沙市外,全部建成投運城鎮(zhèn)污水處理廠,共計2051座,形成污水處理能力1.26億立方米/日(460億立方米/年)。1381個縣城建有污水處理廠,占縣城總數(shù)的85%,累計建成污水處理廠1571座,形成污水處理能力2758萬立方米/日。根據(jù)調(diào)研結(jié)果顯示,濕污泥(含水率80%)產(chǎn)生量突破3285萬噸。我國污水處理廠所產(chǎn)生的污泥,有80%沒有得到妥善處理,污泥隨意堆放及所造成的污染與再污染問題已經(jīng)凸顯出來。

全國還在加速建設(shè)完善污水處理工程,根據(jù)中國首家成功投入商業(yè)運行的北京高碑店污水處理廠沼氣發(fā)電工程的沼氣系統(tǒng)的數(shù)據(jù)推算,中國的城鎮(zhèn)化建設(shè)項目中污水處理廠污泥可以生產(chǎn)14億方商品級天然氣資源,這些資源可以在污水處理廠發(fā)電,也可以投向市場。

全國污水處理廠污泥沼氣生產(chǎn)商品天然氣量

 

項目 單位 北京高碑店污水處理廠數(shù)據(jù) 單位 全國城鎮(zhèn)化人口數(shù)據(jù)推算
服務(wù)人口萬 萬人 240 億人 7.31
設(shè)計日處理最大規(guī)模 萬噸/日 100 億噸/日 1.53 
設(shè)計最大沼氣產(chǎn)量 方/日 53000 萬方/日 811 
甲烷含量   60%   60%
最大天然氣轉(zhuǎn)換量 方/日 31800 萬方/日 487 
最大天然氣年供應(yīng)量 萬方/年 1113 億方/年 17.76 
實際日處理規(guī)模 萬噸/日 78.62  萬方/日 1.26 
實際日運行產(chǎn)氣量 方/日 25000 萬方/日 668 
折算天然氣量 方/日 15000 萬方/日 401 
年產(chǎn)氣量 萬方/年 525 億方/年 14 

垃圾填埋場生產(chǎn)沼氣量更加可觀,根據(jù)廣州大田垃圾填埋場沼氣生產(chǎn)數(shù)據(jù)推算,中國城鎮(zhèn)化過程中已有7.31億人口在城市居住,實際享受到城鎮(zhèn)化生活品質(zhì)的居民超過8.5億人口。垃圾如通過規(guī)范填埋能生產(chǎn)沼氣230億方,轉(zhuǎn)換商品天然氣138億方。

全國垃圾填埋場可生產(chǎn)商品天然氣量

項目 單位 廣州大田填埋場數(shù)據(jù) 單位 全國城鎮(zhèn)化人口數(shù)據(jù)推算
 日進垃圾量 噸/日 1600 萬噸 88 
年處理垃圾量 萬噸/年 58.4 萬噸 32169 
年沼氣產(chǎn)量 萬噸/年 4.4968 萬噸/年 2477 
沼氣比重   1.07535   1.07535
沼氣量 萬方/年 4182  億方/年 230 
甲烷含量   60%   60%
折算天然氣產(chǎn)量 萬方/年 2509  億方/年 138 

如果我們將中國能夠利用的各種生物質(zhì)資源更多地就地工業(yè)化分布式生產(chǎn)轉(zhuǎn)化為商品級天然氣,并將這些資源并入天然氣大管網(wǎng),利用天然氣大管網(wǎng)為這些不穩(wěn)定的資源進行調(diào)峰和優(yōu)化配置,中國能夠利用的生物質(zhì)天然氣總量就可能突破2000億方。

部分可以商業(yè)化利用的生物質(zhì)天然氣資源量

項目(億方) 沼氣量 甲烷含量 天然氣量
農(nóng)業(yè)秸稈制沼氣 2887  60% 1732
城市污水 29.60  60% 14.02 
酒精廢水 26.25  60% 15.75 
奶牛廠 52.56 60% 31.54 
養(yǎng)豬場 171.57  55% 94.36 
養(yǎng)雞場 127.75 65% 83.04 
垃圾場填埋氣 230  55% 126.69 
合計 3525    2097 

中國2011年沼氣產(chǎn)量約為200億方,折合120億方生物質(zhì)天然氣當(dāng)量,比2010年增加25%以上。如果我們經(jīng)過10年的努力將產(chǎn)量提高一倍是完全可能的。在2020年,中國各種生產(chǎn)生物質(zhì)天然氣生產(chǎn)量最低限度不應(yīng)低于240億方。

2020年目標(biāo)

到2015年如果計劃都能按部就班完成,各種資源形成的天然氣供應(yīng)能力將達到3490億立方米,雖然其中煤層氣和常規(guī)天然氣由于政策和改革不落實,可能存在一些問題,甚至實現(xiàn)的產(chǎn)量比原規(guī)劃相差甚遠,但是,保障2300萬立方米的既定規(guī)劃目標(biāo)還是有可能實現(xiàn)的。

到2020年,中國究竟可以實現(xiàn)一個什么規(guī)模的天然氣供應(yīng)能力?落實一個什么規(guī)模的消費量?這不僅是一個規(guī)劃層面的問題,也是一個政治層面的革命。2014年6月15日,習(xí)近平總書記在中央財經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組會議上指出:“能源安全是關(guān)系國家經(jīng)濟社會發(fā)展的全局性、戰(zhàn)略性問題,對國家繁榮發(fā)展、人民生活改善、社會長治久安至關(guān)重要。面對能源供需格局新變化、國際能源發(fā)展新趨勢,保障國家能源安全,必須推動能源生產(chǎn)和消費革命”。就此,他提出四個革命和一個合作,即:能源消費革命;能源生產(chǎn)革命;能源技術(shù)革命和能源體制革命,以及全方位加強國際合作,實現(xiàn)開放條件下能源安全。

革命就要解放思想,革命就要破舊立新,革命就是要對既得利益的天翻地覆,在能源規(guī)劃上也要用革命性的思維來解決中國能源當(dāng)前面臨的環(huán)境、氣候和安全問題。從全方位國際合作的角度看,到2020年中國進口管道天然氣和LNG總量在2075~2774億方之間。其中管道氣可能存在不確定性的資源是中俄西線管道300億方、烏茲別克斯坦預(yù)增加的150億方和蒙古國煤制氣的130億方;LNG方面存在的不確定性是伊朗40.65億方和加拿大的65億方進口氣源,除此之外,到2020年三大公司已經(jīng)落實的合同總量已經(jīng)達到735億。

十三五規(guī)劃面臨著前所未有的新形勢、新變化、新局面和新思維。這一系列革命性變化是:生態(tài)文明和美麗中國大前提下的生態(tài)環(huán)境理念革命;是市場在資源配置中起決定性作用的觀念革命;是消費者積極參與節(jié)能和清潔能源生產(chǎn)的消費革命;是能源資源和轉(zhuǎn)換方式多元化的生產(chǎn)革命;是信息、材料、工藝在內(nèi)的一系列新技術(shù)革命;是在反腐和行政改革下的去審批化的體制革命。未來政府不在“以產(chǎn)定銷”強制性制定生產(chǎn)和銷售計劃,而是市場供需雙方在技術(shù)進步的環(huán)境下進行資源配置,能源生產(chǎn)供應(yīng)能力將不再是主要矛盾,市場消納與價格互動,以及理念升華與環(huán)境意識的進步都將時刻影響市場。

進口天然氣量

單位:億方 進口管道氣 進口LNG 合計
2020(高目標(biāo)) 1930 844 2774
2020(低目標(biāo)) 1350 725 2075

對于規(guī)劃來說落實資源雖然很重要,但是落實市場更加重要,而且是真正的挑戰(zhàn),特別是進口氣源都是照付不易的長期協(xié)議,一旦簽署,用不用氣都要支付氣款;而國內(nèi)頁巖氣、煤制氣項目投資巨大,市場開發(fā)一定要與項目和管輸建設(shè)同步進行。既然,十八大三中全會確定了發(fā)揮市場在資源配制中的決定性作用,那就要市場先行,根據(jù)國家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)先行落實市場和配套設(shè)施,讓消費者有時間進行充分準(zhǔn)備和必要的資本投入。

為維持中國的能源安全,天然氣的對外依賴不應(yīng)該超過33%。如果中國進口天然氣超過2000億方,理論上國內(nèi)生產(chǎn)天然氣的能力應(yīng)該在4000億方左右,也就是常規(guī)氣2000億方,非常規(guī)天然氣2000億方。雖然,6000億方氣似乎是一個難以實施的量,但是如果考慮1000億方天然氣進入交通替代燃油的市場,落實5000億方市場不是一個可望不可及的目標(biāo)。

中國天然氣供應(yīng)與消費目標(biāo)

 

項目    2010 2013 2014 2015目標(biāo)    2020
低目標(biāo)   
2020
高目標(biāo)   
2020
中目標(biāo)   
天然氣供應(yīng)能力    1172  1995  2345  3159  4443  7570  6511 
天然氣消費量    1262  1676 1930 2450 4000 6000 5500 
國內(nèi)天然氣產(chǎn)量    1115  1469  1690  2181  2736  4796  4136 
常規(guī)天然氣(含致密氣)    949  1177  1281 1385 1500 2000 2000
煤制天然氣    0 0 30 180 500 1000 800
煤層氣    15 29.26 39 160 100 160 100
礦井瓦斯抽采量 61.72 100.3 108.87 155 160 250 200
頁巖氣    0 2 15 65 200 1000 700
深海天然氣     36 36 36 36 36
生物質(zhì)天然氣 90 160 180 200 240 350 300
國外天然氣進口量   147  526  655  978  1707  2774  2375 
其中進口LNG   99  244  281  568  657  844  725 
進口管道天然氣   48 282 374 410 1350  1930  1650 

2008年到2012年的5年,中國石油消費增加了1.08億噸,這些石油大多消耗在汽車和卡車貨運上了。中國石油進口量中對中東地區(qū)依存度超過50%,幾年來蘇丹、利比亞、伊朗等危機,最近,這次出現(xiàn)的伊拉克危機,使中國企業(yè)“撤回來”成為“走出去”的必然常態(tài)。中國進口LNG的氣源國家更加分散,更加穩(wěn)定,更有利于國家的能源安全。如果中國將進口的700~800億方LNG盡可能直接替代燃油,相當(dāng)于7000萬噸燃油。歐盟和北美沿海地區(qū)航運2017年將執(zhí)行新的的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),船用燃料油難以達標(biāo),貨船改用更加清潔高效的LNG將成為一個風(fēng)潮。一輛載重卡車的排放是50輛轎車的排放,而很多卡車加注的是含硫量2000PPM的工業(yè)柴油,根本不是國4標(biāo)準(zhǔn)的50PPM,兩者相差400倍,等于是2000輛轎車的排放量。中國治理霧霾要解決的一個大問題是重載卡車的污染問題,使用LNG替代柴油不僅大幅度降低污染,還可以降低運輸物流成本。中國是全世界家用轎車增長最快的市場,每年增加超過1700萬輛家用汽車,2013年汽車保有量達到1.35億。家用轎車燃氣化也是緩解城市大氣污染的有效辦法,以氣代油可以適應(yīng)較高的天然氣價格,持續(xù)穩(wěn)定用氣。過去中國柴油汽油比為2:1,近年來汽油比例不斷上升。350億方CNG替代1750輛汽車平均1年的燃油量,即便有50%的新購汽車安裝油氣混合系統(tǒng),5年也需要875億方氣/年的供應(yīng)量。中國是一個漁業(yè)大國,漁船使用LNG不僅是燃料,還是冷源,利用LNG-163℃的低溫,快速超低溫冷凍水產(chǎn),即經(jīng)濟,又節(jié)能。除進口LNG外,重慶的頁巖氣、山西的煤層氣都存在輸氣條件瓶頸,可以就地轉(zhuǎn)化LNG為長江航運和煤炭路運通過廉價清潔的動力。這樣,我們到2020年石油的對外依存度將可以維持在今天的水平,能源安全壓力將有所緩解。

河北唐山的南堡縣濱海鎮(zhèn)有一個申家村,濱海鎮(zhèn)所在的唐山濱海開發(fā)區(qū)是中國燃氣公司的供氣營業(yè)區(qū),負責(zé)銷售南堡油田的石油伴生氣。2011年中國燃氣當(dāng)?shù)亟?jīng)理劉慶東為開拓市場,向申家村黨支部書記孫建平建議嘗試向農(nóng)戶供氣,倆個人一拍即合。當(dāng)年,就為申家村103戶農(nóng)民家里安裝了管道天然氣,農(nóng)民不僅使用了天然氣灶做飯,還用天然氣壁掛爐采暖洗澡,甚至還安裝了天然氣暖炕。以前,平均每戶農(nóng)民每年要燒2噸左右原煤,200~300捆30斤重的蘆葦或柴草,極不方便,把家里村里燒的烏煙瘴氣,還要耗大量人工去割草收蘆葦,做飯要另使用LPG,130~150元一罐,一年要消耗10罐左右。采暖做飯消費的商品能源的燃料費在2000~3000元一年。由于天然氣靈活方便,用時開,不用時關(guān),而且能源利用效率超過80%,每戶農(nóng)民的能源費用非但沒有增加,甚至有所降低。因為通了氣,農(nóng)村的基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)生了質(zhì)的變化,空氣污染沒有了,因為燃燒煤炭柴草引發(fā)的婦女呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)病率減少,村里也沒有到處堆放煤炭柴草和亂倒灰渣的情景,使村里的環(huán)境從根本上得到改善,受到農(nóng)民的極大歡迎。我們在申家村調(diào)研的直接印象是,中國新型城鎮(zhèn)化的一個標(biāo)志就是天然氣化,只要通氣通電通信息,解決上下水問題,城鎮(zhèn)化目標(biāo)也就基本完成。若教育和醫(yī)療再進一步完善,城鎮(zhèn)化就大體實現(xiàn)?,F(xiàn)在南堡濱海鎮(zhèn)已經(jīng)有三個村改用了天然氣,兩個村的供氣工程正在建設(shè),預(yù)計到今年年底,全鎮(zhèn)10個自然村將全部改氣。從2009年10月通氣至今,申家村每戶平均用氣1800~2500方,每戶農(nóng)民一年做飯、洗澡、采暖年消耗天然氣大約400~500方,氣價2.35元/方,能源費用940~1175元。按目前煤制氣60%效率計算,等于消耗1120~1400公斤原煤,相當(dāng)于農(nóng)戶目前消費煤炭量的70%,但減少了柴草的燃燒和LPG消費。當(dāng)?shù)赜写罅康奶J葦資源,村民可以利用蘆葦和養(yǎng)殖廢棄物制造沼氣,基本可以滿足整個濱海鎮(zhèn)全部居民的生活需求。若對農(nóng)民的住房進行必要的節(jié)能改造,比如安裝雙層窗、墻壁外保溫和屋頂節(jié)能處理,農(nóng)戶天然氣的氣耗就可以降至300~400方/年以下;若在加裝太陽能集熱器,全年能耗可以降至200方左右,其節(jié)能減排效益將會非常明顯。中國的城鎮(zhèn)化需要解決6億人口的生活環(huán)境的改善,以每人炊事和洗浴需要用氣60方/年,其中3億人需要解決采暖問題,平均每人200方/年,大約需要780億方/年。在進一步用天然氣解決部分的交通出行,就需要1000~1200億方/年的天然氣消費量。

在制定“十二五天然氣規(guī)劃”時,就有2600億方和2300億方的目標(biāo)之爭,國家能源局在起初的目標(biāo)中曾提出2600億方,但在各方的反對聲中,最終公布的規(guī)劃中將目標(biāo)定在2015年年消費天然氣2300億方,現(xiàn)在看即便是2300億方也難以實現(xiàn),規(guī)劃再次成了“鬼話”。無法實現(xiàn)規(guī)劃目標(biāo)的根本原因是市場化改革的不到位,市場在配置資源中基本失效,燃氣價格背離市場,用氣結(jié)構(gòu)極度扭曲,這是一個必然結(jié)果。在制定規(guī)劃當(dāng)初,高層口口聲聲說:“改革停滯和倒退沒有出路”,但在關(guān)鍵的改革上受制于既得利益集團,基本得過且過無所事事。導(dǎo)致壟斷企業(yè)根本不考慮市場的承受能力,投入不足制造短缺,輸氣居高不下,有意通過進口氣推升國內(nèi)氣價,反而造成大量優(yōu)質(zhì)用戶對天然氣望而卻步,一些地方甚至反其道而行之,出現(xiàn)“以煤代氣”。由于天然氣價的不斷上漲,在江浙地區(qū)讓燃煤火電替代燃氣發(fā)電份額成為一種慣例。而由政府補貼的采暖用戶不斷增加,又造成天然氣季節(jié)性峰谷差壓力不斷加劇,北京冬夏峰谷差距高達10倍,造成整個中上游的氣井管網(wǎng)冬季4個月不夠用,春夏秋三季8個月沒人用。這種結(jié)構(gòu)性矛盾進一步造成中上游企業(yè)無利可圖,經(jīng)營收益惡化,不斷謀求提升氣價,高氣價又進一步促使優(yōu)質(zhì)用戶避氣就煤,整個產(chǎn)業(yè)陷入惡性循環(huán)。解決矛盾只有依靠深化改革,解放市場主體,充分引入競爭,市場配置資源,通過廣泛參與增加投入,形成資源的洼地效應(yīng);通過競爭降低氣價,吸引優(yōu)質(zhì)用戶大規(guī)模以氣代煤,方能實現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)大調(diào)整,可持續(xù)發(fā)展的既定目標(biāo)。

2020年調(diào)峰發(fā)電、熱電和分布式能源用氣量分析

 

項目 裝機容量 利用小時 單位發(fā)電量 用氣量
單位 萬千瓦 小時 千瓦時/方 億方
調(diào)峰發(fā)電 8000 3000 5 480
熱電聯(lián)產(chǎn) 5000 5500 4.5 611 
分布式能源 5000 5000 4 625 
合計 18000     1716 

2006年到2012年,美國6年中每增加1方天然氣,可同時減少1.18公斤石油,2.86公斤原煤 ,幫助接納可再生能源電力3.255kWh ,減排二氧化碳6.95公斤。按美國數(shù)據(jù)推算,未來新增3700億方供氣量,每年可同時減少4.3億噸石油消費,10.5億噸原煤,幫助接納1.2萬億kWh可再生能源,減排25.7億噸二氧化碳。中國的能源結(jié)構(gòu)也許與美國不同,需要替代的能源重點也與美國有別,但是6000億方這樣的目標(biāo)若能夠?qū)崿F(xiàn),中國的能源結(jié)構(gòu)將會出現(xiàn)翻天覆地的變化,霧霾、溫室氣體排放和能源安全“三座大山”將會被搬走。6000億或許并非是一個計劃經(jīng)濟意義的實行目標(biāo),但是,它應(yīng)該是一個共同奮斗的市場目標(biāo),沒有這樣一個規(guī)模的市場容量,將很難實現(xiàn)一個5000億,甚至4300億的消費目標(biāo)。




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標(biāo)簽:天然氣