中国用了30多年的时间走过了发达国家100多年两次工业革命的大部分历程,但同时也付出了巨大的能源和环境代价。GDP占世界12%、人口占世界19.5%的中国耗费着世界一半的煤炭、50%的钢铁、60%的水泥,能源利用效率低于世界平均水平13个百分点之多,雾霾天气和PM2.5超标已极为严重,世界20个重污染城市有16个在中国。近几年中国碳排放年增量几乎占了全世界的70%,面临极大的能源转型和碳减排压力。
由于中国长期执行“以煤为主,重油轻气”的能源战略,错过了20世纪80年代世界终端用能燃料由煤和石油向洁净而廉价的天然气转型的历史机遇。实际上中国并不“缺油、少气”,据国土资源部2014年最新数据,我国油气远景资源量为1287亿t、70万亿m3,可采油气资源量分别为255亿t、27万亿m3。油气探明程度分别为35.7%、15.4%,油气资源潜力巨大。折算为已探明可采资源量,石油为91亿t,比美国多一倍,储采比43.3,4倍于美国的10.9;天然气为4.16万亿m3,储采比38.9,3倍于美国的12.5。
中国只要改变思维定式,在大力发展非化石能源的同时,快速发展天然气,就完全有可能用20年左右时间弥补上30年前向气体燃料转型的欠账,与世界迈入“第三次工业革命”的历史新时期同步前行。
当前中国加速发展天然气除了消除雾霾、减排CO2,促进生态、绿色、低碳发展外,还有3大重任：
①通过全面推广能源利用效率70%以上的天然气分布式冷热电联供,推动全国能源利用效率大幅度提高,降低一次能源总量增幅;
②发电配合电网调峰;
③抓住历史新机遇,发展天然气交通工具(NaturalGasVehicle,NGV),以天然气替代汽、柴油燃料,满足今后快速增长的交通运输燃料增量需求,抑制石油对外依存度增幅过大过快。
1、进口LNG是国内天然气需求的重要补充,掌控国际贸易价格的抓手
因对中国丰富的天然气资源大规模勘探开发起步晚,国内的天然气产量在近十几年内还不能满足快速增长的需求量,需要适当进口补充。按照生态、绿色、低碳发展进程“倒逼”估算,2020年中国天然气需求量应在4500亿m3/a左右,2030年将介于7000亿~8000亿m3/a之间。为了控制终端消费价格、快速开拓天然气下游市场,中国天然气产业发展的总体战略必须以成本低廉的国产气为主;作为补充的进口气所占比例尽可能不超过30%。
地缘条件使中国的天然气进口呈现“左右逢源”的有利格局。西、北、南三面都可借长输管线从资源丰富的产气国进口。按照已经和即将签订的合同,到2020年进口土库曼斯坦、缅甸、俄罗斯管输气将有可能达到1000亿m3/a。东南沿海有每年接受几千万吨船运LNG的能力。从LNG出口国资源、出口趋势和液化设施建设规划看,到2020年将呈现买方市场,能够满足中国进口LNG 4000万~5000万t/a的需求(见表)。
以国产气为主,且具有上述“左右逢源”地缘优势的中国能够在相当程度上掌握进口天然气或LNG的价格话语权。具有10~20个接收终端、几百万吨LNG储存能力,并且开设了LNG期货交易中心的世界第二大的中国LNG进口市场,对LNG或管输气的定价都将会有更大的影响。
2、LNG是现阶段中国交通运输能源低碳转型的主力
气候变化促使能源向低碳转型,交通运输能源最终必将走向“无碳化”。但是各个国家根据自己的国情所选择的转型途径则各不相同:巴西80%的汽车燃料已是生物乙醇;美国玉米制乙醇已达1亿t/a,而且与欧盟、日本同样鼓励发展混合动力车和混合动力+插电车(Plugin),远期目标是氢燃料电池车。
2010年世界天然气车总量已达1267.4万辆,近10年增速为20.8%,其中巴基斯坦、伊朗、阿根廷、巴西、印度5国拥有量居前五位,占全球总数的80%,中国居第七位,目前已超过100万辆。由于LNG燃料箱的储存能力两倍于压缩天然气(CNG),并且配合效率更高的Diesel发动机,近年来用于大客车、货车及船舶的LNG比CNG发展更快。澳大利亚、加拿大等国也都开始发展LNGV。美国总统奥巴马在2014年国情咨文中提到美国政府将投入1000亿美元建设天然气设施,包括LNG工厂、加注站等基础设施。
美国交通耗能以小车为主,使用汽油与柴油的比例为2∶1。而中国长期以来交通燃料消耗一直是以大型卡车为主,使用汽油与柴油的比例为1∶2;只是在近两年汽油消耗量增长才快于柴油。
LNG作为发动机燃料有很多优点:单位热值(比能量)最高、尾气排放最少,CO2排放仅为同热值汽柴油排放量的3/4,减排PM2.5的效果更佳;LNG价格比柴油低40%而且稳定少波动。因此,LNGV应当作为中国交通运输能源低碳转型在近20年的主要过渡手段。从战略层面讲,发展LNGV是中国弥补由煤向石油的第二次能源转型的不足,跨越多数国家石油作为占第一位的一次能源的历史阶段而直接向低碳转型的战略性举措。
按照上述低碳“倒逼机制”估算,若2030年中国的总能耗能够控制在50亿tce/a(1tce=29.3GJ),交通运输占16%,则2030年的交通运输燃料低碳替代目标为44%;即3.5亿tce/a。其中LNG、CNG为1.8亿tce/a(1400亿m3/a)占一半,电、生物质和煤基燃料占另一半。其余56%是3.2亿t/a汽柴煤油,比2010年多26%;相应的石油耗量约5.3亿t/a,对外依存度低于60%。这对国家战略安全有着重要的作用。
按2011年中国载货汽车1179万辆,单台车年耗气约3.5万m3计算,从2015年开始通过新增车辆和报废更新改用LNGV的方式每年增加10万辆,并逐年递增,到2020年累计可达200万辆,耗用天然气700亿m3/a,为当时天然气耗量的17%。在2009年已达10%(91亿m3/a)的基础上,经过努力,这个目标应该是可以达到的。近两年民间自发的LNGV年增速已达200%以上,正在新疆、内蒙古、山西、海南等省(区)的重型卡车、城际客车和公交车中推广;长江、大运河LNG船舶,也已开始快速发展。
特定的历史背景将使中国成为世界上最大的LNGV制造基地和运营市场。从上述估算可知,2020年LNGV的需求量有可能消耗进口LNG和国内小型LNG厂产量的绝大部分。事实上,目前有许多液化天然气工厂就是瞄准这个市场而建设的。不久的将来,中国以LNGV燃料供应为目标的LNG产业将与以下游市场昼夜调峰为目标的LNG产业融为一体,相辅相成,相得益彰,构成一个全世界最大、多货源、多用户的LNG产业链和市场。