中國LNG發(fā)展分析

       中國用了30多年的時間走過了發(fā)達國家100多年兩次工業(yè)革命的大部分歷程，但同時也付出了巨大的能源和環(huán)境代價。GDP占世界12%、人口占世界19.5%的中國耗費著世界一半的煤炭、50%的鋼鐵、60%的水泥，能源利用效率低于世界平均水平13個百分點之多，霧霾天氣和PM2.5超標已極為嚴重，世界20個重污染城市有16個在中國。近幾年中國碳排放年增量幾乎占了全世界的70%，面臨極大的能源轉(zhuǎn)型和碳減排壓力。

       由于中國長期執(zhí)行“以煤為主，重油輕氣”的能源戰(zhàn)略，錯過了20世紀80年代世界終端用能燃料由煤和石油向潔凈而廉價的天然氣轉(zhuǎn)型的歷史機遇。實際上中國并不“缺油、少氣”，據(jù)國土資源部2014年最新數(shù)據(jù)，我國油氣遠景資源量為1287億t、70萬億m3，可采油氣資源量分別為255億t、27萬億m3。油氣探明程度分別為35.7%、15.4%，油氣資源潛力巨大。折算為已探明可采資源量，石油為91億t，比美國多一倍，儲采比43.3，4倍于美國的10.9;天然氣為4.16萬億m3，儲采比38.9，3倍于美國的12.5。

       中國只要改變思維定式，在大力發(fā)展非化石能源的同時，快速發(fā)展天然氣，就完全有可能用20年左右時間彌補上30年前向氣體燃料轉(zhuǎn)型的欠賬，與世界邁入“第三次工業(yè)革命”的歷史新時期同步前行。

       當前中國加速發(fā)展天然氣除了消除霧霾、減排CO2，促進生態(tài)、綠色、低碳發(fā)展外，還有3大重任：

       ①通過全面推廣能源利用效率70%以上的天然氣分布式冷熱電聯(lián)供，推動全國能源利用效率大幅度提高，降低一次能源總量增幅;

       ②發(fā)電配合電網(wǎng)調(diào)峰;

       ③抓住歷史新機遇，發(fā)展天然氣交通工具(NaturalGasVehicle，NGV)，以天然氣替代汽、柴油燃料，滿足今后快速增長的交通運輸燃料增量需求，抑制石油對外依存度增幅過大過快。

       1、進口LNG是國內(nèi)天然氣需求的重要補充，掌控國際貿(mào)易價格的抓手      

       因?qū)χ袊�豐富的天然氣資源大規(guī)�？碧介_發(fā)起步晚，國內(nèi)的天然氣產(chǎn)量在近十幾年內(nèi)還不能滿足快速增長的需求量，需要適當進口補充。按照生態(tài)、綠色、低碳發(fā)展進程“倒逼”估算，2020年中國天然氣需求量應(yīng)在4500億m3/a左右，2030年將介于7000億~8000億m3/a之間。為了控制終端消費價格、快速開拓天然氣下游市場，中國天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的總體戰(zhàn)略必須以成本低廉的國產(chǎn)氣為主;作為補充的進口氣所占比例盡可能不超過30%。

       地緣條件使中國的天然氣進口呈現(xiàn)“左右逢源”的有利格局。西、北、南三面都可借長輸管線從資源豐富的產(chǎn)氣國進口。按照已經(jīng)和即將簽訂的合同，到2020年進口土庫曼斯坦、緬甸、俄羅斯管輸氣將有可能達到1000億m3/a。東南沿海有每年接受幾千萬噸船運LNG的能力。從LNG出口國資源、出口趨勢和液化設(shè)施建設(shè)規(guī)劃看，到2020年將呈現(xiàn)買方市場，能夠滿足中國進口LNG4000萬~5000萬t/a的需求(見表)。

       以國產(chǎn)氣為主，且具有上述“左右逢源”地緣優(yōu)勢的中國能夠在相當程度上掌握進口天然氣或LNG的價格話語權(quán)。具有10~20個接收終端、幾百萬噸LNG儲存能力，并且開設(shè)了LNG期貨交易中心的世界第二大的中國LNG進口市場，對LNG或管輸氣的定價都將會有更大的影響。

       2、LNG是現(xiàn)階段中國交通運輸能源低碳轉(zhuǎn)型的主力

       氣候變化促使能源向低碳轉(zhuǎn)型，交通運輸能源最終必將走向“無碳化”。但是各個國家根據(jù)自己的國情所選擇的轉(zhuǎn)型途徑則各不相同：巴西80%的汽車燃料已是生物乙醇;美國玉米制乙醇已達1億t/a，而且與歐盟、日本同樣鼓勵發(fā)展混合動力車和混合動力+插電車(Plugin)，遠期目標是氫燃料電池車。

       2010年世界天然氣車總量已達1267.4萬輛，近10年增速為20.8%，其中巴基斯坦、伊朗、阿根廷、巴西、印度5國擁有量居前五位，占全球總數(shù)的80%，中國居第七位，目前已超過100萬輛。由于LNG燃料箱的儲存能力兩倍于壓縮天然氣(CNG)，并且配合效率更高的Diesel發(fā)動機，近年來用于大客車、貨車及船舶的LNG比CNG發(fā)展更快。澳大利亞、加拿大等國也都開始發(fā)展LNGV。美國總統(tǒng)奧巴馬在2014年國情咨文中提到美國政府將投入1000億美元建設(shè)天然氣設(shè)施，包括LNG工廠、加注站等基礎(chǔ)設(shè)施。

       美國交通耗能以小車為主，使用汽油與柴油的比例為2∶1。而中國長期以來交通燃料消耗一直是以大型卡車為主，使用汽油與柴油的比例為1∶2;只是在近兩年汽油消耗量增長才快于柴油。

       LNG作為發(fā)動機燃料有很多優(yōu)點：單位熱值(比能量)最高、尾氣排放最少，CO2排放僅為同熱值汽柴油排放量的3/4，減排PM2.5的效果更佳;LNG價格比柴油低40%而且穩(wěn)定少波動。因此，LNGV應(yīng)當作為中國交通運輸能源低碳轉(zhuǎn)型在近20年的主要過渡手段。從戰(zhàn)略層面講，發(fā)展LNGV是中國彌補由煤向石油的第二次能源轉(zhuǎn)型的不足，跨越多數(shù)國家石油作為占第一位的一次能源的歷史階段而直接向低碳轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略性舉措。

       按照上述低碳“倒逼機制”估算，若2030年中國的總能耗能夠控制在50億tce/a(1tce=29.3GJ)，交通運輸占16%，則2030年的交通運輸燃料低碳替代目標為44%;即3.5億tce/a。其中LNG、CNG為1.8億tce/a(1400億m3/a)占一半，電、生物質(zhì)和煤基燃料占另一半。其余56%是3.2億t/a汽柴煤油，比2010年多26%;相應(yīng)的石油耗量約5.3億t/a，對外依存度低于60%。這對國家戰(zhàn)略安全有著重要的作用。

       按2011年中國載貨汽車1179萬輛，單臺車年耗氣約3.5萬m3計算，從2015年開始通過新增車輛和報廢更新改用LNGV的方式每年增加10萬輛，并逐年遞增，到2020年累計可達200萬輛，耗用天然氣700億m3/a，為當時天然氣耗量的17%。在2009年已達10%(91億m3/a)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過努力，這個目標應(yīng)該是可以達到的。近兩年民間自發(fā)的LNGV年增速已達200%以上，正在新疆、內(nèi)蒙古、山西、海南等省(區(qū))的重型卡車、城際客車和公交車中推廣;長江、大運河LNG船舶，也已開始快速發(fā)展。

       特定的歷史背景將使中國成為世界上最大的LNGV制造基地和運營市場。從上述估算可知，2020年LNGV的需求量有可能消耗進口LNG和國內(nèi)小型LNG廠產(chǎn)量的絕大部分。事實上，目前有許多液化天然氣工廠就是瞄準這個市場而建設(shè)的。不久的將來，中國以LNGV燃料供應(yīng)為目標的LNG產(chǎn)業(yè)將與以下游市場晝夜調(diào)峰為目標的LNG產(chǎn)業(yè)融為一體，相輔相成，相得益彰，構(gòu)成一個全世界最大、多貨源、多用戶的LNG產(chǎn)業(yè)鏈和市場。

       3、小型LNG生產(chǎn)和罐裝車船運輸是中國天然氣產(chǎn)業(yè)鏈中游重要的組成部分

       中國和美國是世界上最大的兩個天然氣消費國，但兩國中游市場格局完全不同：美國有40萬km的完善天然氣管網(wǎng)，資源產(chǎn)地相對集中。而中國的現(xiàn)狀是：

       ①管網(wǎng)建設(shè)起步晚了30年，目前只有6萬km;

       ②天然氣資源地理分布較廣，小型資源較多;

       ③中國已逐漸形成世界上最大的、技術(shù)先進、成本低廉的小型LNG生產(chǎn)—罐箱運輸—衛(wèi)星氣化站供應(yīng)鏈。

       目前中國在建和投運的LNG工廠有數(shù)十座，據(jù)最新統(tǒng)計到2014年底產(chǎn)能將達1億t/a，衛(wèi)星氣化設(shè)施也有數(shù)百座。這是中國國情所促成的獨特情景，并已被證明是經(jīng)濟、有效、靈活、快速、能同時促進產(chǎn)業(yè)鏈上游及下游發(fā)展的手段。因此，斷言中國天然氣產(chǎn)業(yè)因管網(wǎng)比美國少而不能快速發(fā)展是極其錯誤的。LNG物流是中國天然氣中游市場的“第二條腿”。

       現(xiàn)階段中國LNG的終端用戶主要有三類：未來用量最大的是LNGV和CNGV的加注站及儲備罐;其次是城市燃氣管網(wǎng)的調(diào)峰儲罐;以及作為城市管網(wǎng)拓展先鋒的小型衛(wèi)星氣化站—局域網(wǎng)或工業(yè)用戶。LNG物流周轉(zhuǎn)量到2020年有可能占到天然氣需求總量的30%左右;LNG罐箱運輸，特別是近年來異軍突起的LNG集裝箱多聯(lián)運輸，將成為沿海LNG接收站和LNG集裝箱物流的重要渠道。

       LNG罐箱，特別是加裝方形框架的圓柱形LNG保冷集裝箱多聯(lián)運輸具有極大的靈活性，不像管網(wǎng)那樣需要大量的沉沒資金，對氣源和用戶氣量的變化都有很強的適應(yīng)性，可以規(guī)避新開辟天然氣市場初期用量少、管道設(shè)施利用率低、折舊成本過高的風(fēng)險。

       LNG車船罐箱運輸是開拓天然氣下游管網(wǎng)新市場的“開路先鋒”。在LNGV市場充分發(fā)育，幾十萬座加注站遍地開花的情況下，LNG車船罐箱運輸更是加注站LNG供應(yīng)鏈上最重要的一環(huán)。21世紀初中原綠能高科有限責(zé)任公司、新疆廣匯實業(yè)投資(集團)有限責(zé)任公司就把LNG從河南、新疆運到幾千千米外的廣東、福建等十多個地區(qū)。

       北歐國家挪威的沿海LNG船舶運輸已有14年的歷史，建立了完善的標準規(guī)范體系。實踐表明其安全性高于LPG和油品的罐箱運輸，長途通過遠洋船和鐵路，短途吊裝到卡車上用公路運輸或內(nèi)河船上水運，已經(jīng)成為成本最低、最可靠的LNG物流運作模式。中鐵集裝箱總公司正在組織LNG集裝箱多聯(lián)運輸。

       4、LNG是中國天然氣供需平衡、峰谷差調(diào)節(jié)的重要手段

       在天然氣的6種下游用戶中，以天然氣為燃料、原料的過程工業(yè)及基荷發(fā)電用戶的用氣是連續(xù)而穩(wěn)定的，民用氣和商用氣消耗量則大部分晝多夜少，用于供暖的天然氣耗量則隨季節(jié)更迭而出現(xiàn)大幅度的變化。

       天然氣季節(jié)調(diào)峰手段有3類：

       ①地下儲氣庫占90%，包括枯竭油氣田、含水層、鹽穴3種;

       ②用地上0.56MPa球罐或地下11MPa管束氣相儲存;

       ③LNG液相儲存。

       有資料顯示，地下儲氣庫投資較LNG高，墊底氣量大，回收率僅有85%，而LNG儲存的回收率則可達98%。各國天然氣的來源和用戶構(gòu)成不同，用量波動的規(guī)律、調(diào)峰的需求和手段也大不相同。

       美國天然氣主要靠自產(chǎn)，地下儲氣庫總?cè)萘?/span>2006年達到了2067億m3，2007年10月統(tǒng)計的有效工作氣量為1049億m3，其中枯竭油氣田儲氣庫占85%，含水層占9%，鹽穴儲氣庫占4%，另有LNG儲備占2%。按照美國天然氣消費量6529億m3/a計算，美國儲存的天然氣工作氣量約占消費量的16%，相當于59天的消費量。

       地下儲氣庫因為壓力高，充氣操作和釋放操作需時間長，切換周期也長。因此多用于宏觀供需平衡或用戶季節(jié)性耗量變化的調(diào)節(jié)，很難用于短時的晝夜調(diào)峰。美國地方配氣公司多用LNG滿足日尖峰用氣需求，LNG日調(diào)峰供應(yīng)能力在東部地區(qū)達23%，在西部地區(qū)為10%。這和美國天然氣連續(xù)、穩(wěn)定用戶占一半以上，晝夜調(diào)峰壓力不大有關(guān)。

       日本消費的天然氣幾乎全來自進口的LNG。2006年底日本有27個LNG接收站，總能力7044萬t/a。2008年日本消費天然氣約987億m3，進口LNG占93%。下游用戶約60%將天然氣用于用量穩(wěn)定的發(fā)電和工業(yè)燃料。20世紀80年代前日本主要用電制冷、天然氣和重油供暖。2000年起天然冷熱電聯(lián)供CCHP在日本迅速普及推廣，新建公共建筑物有一半采用天然氣CCHP。從圖兩條曲線的變化可以看出，僅用6年時間建設(shè)的天然氣CCHP系統(tǒng)不僅減少了冬夏耗氣量差，而且平衡了用電負荷，提高了供冷、暖的能效。

       日本LNG儲罐容量達145.53億m3，可儲存2個月的用氣量，足夠應(yīng)用于季節(jié)、月調(diào)峰和應(yīng)急儲備。對于晝夜小時調(diào)峰則依靠在配氣站建設(shè)的數(shù)百個20萬m3規(guī)模的球形儲氣罐，足夠8500萬用戶1天的天然氣用量�？梢�，日本天然氣調(diào)峰策略和手段與美國是完全相反的。

       中國城市燃氣的下游用戶波動和調(diào)峰需求與美國和日本都大不相同。我國第一個LNG深圳大鵬項目實際運行晝夜用量最大相差5~6倍。而天然氣主要用于供暖的北京市則冬夏氣耗量差8~10倍之多。中國首批LNG接收站曾配套建設(shè)天然氣發(fā)電廠，令其夜間發(fā)電來平衡用氣，但因違背電力調(diào)峰的經(jīng)濟規(guī)律而難以執(zhí)行。

       2014年2月24日中電聯(lián)發(fā)布數(shù)據(jù)表明，2013年全國氣電裝機容量4668萬kW，占總裝機量的3.7%，發(fā)電1143億kWh，占全國總發(fā)電量的2.1%，年發(fā)電時數(shù)只有2449h

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