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)到來錢凱*李本亮(中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院廊坊分院)錢凱等.天然氣時(shí)代何時(shí)到來.天然氣工業(yè)2004 24( 4):118-120摘要文章從人類能源利用向低碳化發(fā)展的歷史規(guī)律出發(fā)總結(jié)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、無碳時(shí)代。并從油、氣在能源結(jié)構(gòu)中的地位、天然氣市場(chǎng)發(fā)育程度、天然氣運(yùn)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(jì)40 ~ 50年代到來,該時(shí)期天然氣供給可達(dá)( 5000 -6100)x10't油當(dāng)量接近或超過石油的供應(yīng)量。結(jié)合中國(guó)的國(guó)情、資源現(xiàn)狀和天然氣市場(chǎng)條件進(jìn)行分析，認(rèn)為中國(guó)追求全國(guó)能源天然氣化的目標(biāo)較難實(shí)現(xiàn),也不太適宜,而中國(guó)大中型城市實(shí)現(xiàn)能源天然氣化的目標(biāo)是可能的,從中國(guó)和美國(guó)的人數(shù)、GDP的類比以及從中國(guó)達(dá)到中等發(fā)達(dá)國(guó)家水平的能源需求兩個(gè)方面預(yù)測(cè)中國(guó)大中型城市天然氣化時(shí)代的到來時(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(guó)天然氣時(shí)代從上個(gè)世紀(jì)末開始就流行一種說法21世紀(jì)將每百萬焦耳熱量釋放出的CO2的克數(shù)作為單位,是天然氣世紀(jì)更有人具體指出天然氣時(shí)代可以在克。,/百萬焦耳)逐年降低可以證明(圖1a、b)。這2015年前后到來，這著實(shí)令人震驚。對(duì)這個(gè)問題的個(gè)演化又是通過能源物質(zhì)的不斷更替實(shí)現(xiàn)的(圖1c、認(rèn)識(shí)是制定能源政策的重要依據(jù),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(duì)該問題認(rèn)識(shí)120木材: 110克。/百萬焦耳煤發(fā): 97克cor/百萬焦耳的正確與否將對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生廣泛深遠(yuǎn)的影響。10石油73克百萬熊耳r100天然氣: 56克ca/百萬焦耳能源低碳化是必然趨勢(shì)時(shí)80上木材世R 60-從歷史、現(xiàn)狀及發(fā)展前景看人類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、無碳時(shí)代。其中油氣共榮時(shí)代是筆者新近依據(jù)客觀需要及其在人類歷史上185019002050 2100 2150 2200的重要性提出來的。從總趨勢(shì)看在這6個(gè)時(shí)代中，天然氣的地位從無到有，從低到高再到無。天然氣圖1世界能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的非碳化趨勢(shì)與物質(zhì)更替地質(zhì)學(xué)的興起和作用也將遵從這一規(guī)律在22世紀(jì)(據(jù)章兆淇教授2001年資料改編)晚期無碳時(shí)代到來時(shí)，天然氣地質(zhì)學(xué)也將逐步退出a.美國(guó)能源消耗結(jié)構(gòu)非碳化演變趨勢(shì)(克a/百萬焦耳);b.世界能源消耗結(jié)構(gòu)非碳化演變趨勢(shì)(克0/百萬焦耳) x0.世界木材在能源歷史舞臺(tái)一現(xiàn)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(guī)律:世界能源結(jié)構(gòu)總趨勢(shì)向低碳化進(jìn)展,并向無碳化演變(如圖1 )。18 世紀(jì)薪炭時(shí)代( 19 世紀(jì)以前圖lc、d顯示為1888年中葉以來全球能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)一直向低碳化方向發(fā)以前) :木材在世界能源結(jié)構(gòu)中占主導(dǎo)地位,世界能展表現(xiàn)了明顯的非碳化趨勢(shì),1850 年~1998年世源平均含碳量大于97.9 克/百萬焦耳。界和美國(guó)消費(fèi)的能源當(dāng)中碳的平均含量(以燃燒時(shí)煤炭時(shí)代:從19世紀(jì)末至20世紀(jì)60年代末,作者簡(jiǎn)介:錢凱1937年生,1962 年畢業(yè)于南京大學(xué)地質(zhì)系教授級(jí)高級(jí)工程師;主要從事油氣地質(zhì)、油氣資源評(píng)價(jià)及油氣戰(zhàn)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( 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(jié)構(gòu)中的比例逐漸升高而后降低,但一到來還需要穩(wěn)定的國(guó)際政治環(huán)境并妥善解決產(chǎn)氣直占主導(dǎo)地位,世界能源平均含碳量由97.9克/國(guó)和消 費(fèi)國(guó)的利益分配形成廣泛的國(guó)際合作。洲百萬焦耳降至75克。/百萬焦耳。際天然氣管道的建設(shè)和運(yùn)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(fèi)中的比的形成都具有風(fēng)險(xiǎn)性,需要政治家和決策者的遠(yuǎn)例達(dá)到40%隨之超過煤炭而成為主要能源能源消見、勇氣和智慧。但不管怎樣這個(gè)總趨勢(shì)是不會(huì)變費(fèi)結(jié)構(gòu)中平均含碳量由1970年的75克co,/百萬焦的。耳降至1998年的67.1克。/百萬焦耳9。全球天然氣時(shí)代何時(shí)到來油氣共榮時(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(jì)末就流行一種說法 21人類能源利用的歷史性規(guī)律為預(yù)測(cè)天然氣時(shí)代世紀(jì)將是天然氣的世紀(jì),對(duì)比圖1、表1可以發(fā)現(xiàn)這的到來提供了有力的科學(xué)依據(jù)。根據(jù)這-規(guī)律預(yù)測(cè)個(gè)說法不是很確切的。我們認(rèn)為目前仍然是石油時(shí)全球天然氣時(shí)代將在本世紀(jì)40~50年代到來,如圖代從全球看有可能在本世紀(jì)20~ 30年代進(jìn)入油1所示推測(cè)將在本世紀(jì)40年代初期( 2043年)到氣共榮時(shí)代。依據(jù)有四條:來。世界一次性能源供需預(yù)測(cè)也為這個(gè)認(rèn)識(shí)提供了( 1 )目前石油仍占主導(dǎo)地位。從圖1看出石油旁證(表1 )。據(jù)表1到2050年世界天然氣供給可在一次性消耗的能源結(jié)構(gòu)中約占40%而天然氣只達(dá)( 5000 ~-6100 )x 10°9t油當(dāng)量基本接近或超過石占23%左右煤炭所占的比例在25%左右,木材的油的供應(yīng)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(yīng)/需求預(yù)測(cè)K 10°t油當(dāng)量)和CO2排放( 10°t碳)(2 )20世紀(jì)六、七十年代,世界大氣田相繼發(fā)現(xiàn)天然氣儲(chǔ)量、產(chǎn)量快速增長(zhǎng)產(chǎn)氣國(guó)政府開始對(duì)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(dá)國(guó)家出口天然氣,形成區(qū)域天然氣消費(fèi)油| 3185 3400 ~ 3500 3800 ~ 39005400 ~ 5800煤2258 |2200 ~ 2600 2700 ~ 32004000 ~ 5000市場(chǎng)。但這些消費(fèi)市場(chǎng)相對(duì)獨(dú)立，天然氣只是區(qū)域能|氣1596 |1870 ~ 20002000 ~25005000 ~ 6100性的能源商品。世界天然氣的貿(mào)易規(guī)模比石油小很應(yīng)電、核能等1006 1100~ 1200 1300~ 1560| 3700 ~4100多貿(mào)易量還達(dá)不到天然氣產(chǎn)量的20%。貿(mào)易雙方各油(%)| 4040~3839 ~3530~28按項(xiàng)目簽定天然氣買賣合同除北美外在世界其他能煤%)| 2825 ~2828~2922~24地區(qū)天然氣不是作為一般的商品經(jīng)營(yíng),而是作為項(xiàng)份氣(%)| 2022 ~2121 ~2228 ~29目進(jìn)行經(jīng)營(yíng),因此帶有很強(qiáng)的地區(qū)特點(diǎn)也就是說目額水電、核能等12113~ 1420前天然氣尚不能與石油并駕齊驅(qū)。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1萬億美元巨額資金,包括建設(shè)( 50 ~70 )x注據(jù)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)。使具體說來,世界各國(guó)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(jì)較發(fā)達(dá)的國(guó)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(chǔ)量約占世蘭,目前就已進(jìn)入天然氣時(shí)代在能源結(jié)構(gòu)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(tǒng)計(jì)數(shù)字);有一定資源繼續(xù)開發(fā)利用外,也使占世界40%以上的中東和中條件的國(guó)家,如美國(guó),正向天然氣時(shí)代靠近，天然氣亞地區(qū)的天然氣儲(chǔ)量得到廣泛開發(fā)利用，從而滿足在能源結(jié)構(gòu)中占28%而一些缺乏資源的國(guó)家,雖然世界各地區(qū)的天然氣消費(fèi)需求。也就是說從21世經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)富足,但仍離天然氣時(shí)代很遠(yuǎn),如日、韓天紀(jì)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(jié)構(gòu)中分別只占8.5%、11%。中國(guó)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(xiàn)在能源體中煤占70%石油降到67.1克,/百萬焦耳,當(dāng)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(guó)天然氣時(shí)代到來時(shí)間相對(duì)滯后中國(guó)農(nóng)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(qiáng)因此不必追求筆者預(yù)測(cè)中國(guó)天然氣時(shí)代的到來有兩種目標(biāo)、天然氣化。而急需提高天然氣在能源結(jié)構(gòu)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(guó)天然氣時(shí)代20%以下若中國(guó)人口在16億左右穩(wěn)定下來則大用類比法預(yù)測(cè),以人均國(guó)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(jù)則無論與美國(guó)還是與俄羅斯相比中主的城市經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度達(dá)到美國(guó)人均水平,并實(shí)現(xiàn)國(guó)要接近或達(dá)到天然氣時(shí)代,天然氣供應(yīng)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(shù)量( 1995年天然氣消耗量3394 x著中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和進(jìn)口能力的增加,這個(gè)目10*m3?)，多則為美國(guó)目前供氣量的數(shù)量( 1995年天標(biāo)當(dāng) 是可以實(shí)現(xiàn)的。假設(shè)每年增加進(jìn)口量50 x然氣消耗量5299x10*m3?)。僅憑中國(guó)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(yīng)如此大量的天然氣是難紀(jì)末到 22世紀(jì)初期我國(guó)城市天然氣時(shí)代是可以實(shí)以實(shí)現(xiàn)的?，F(xiàn)的;如年增進(jìn)口量100x10*m3，則在2067年前后用需求增長(zhǎng)預(yù)測(cè)基于對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、能源結(jié)即可到來 ，僅稍晚于全球天然氣時(shí)代。構(gòu)優(yōu)化、科技進(jìn)步的認(rèn)識(shí)當(dāng)前中國(guó)能源消費(fèi)系數(shù)以(2)以中國(guó)達(dá)到中等發(fā)達(dá)國(guó)家水平的能源需求0.4計(jì)今后一二十年逐漸降至0.3~0.25。2020年預(yù)測(cè)我國(guó)總能源消耗均值約為18.8x10*噸標(biāo)煤,在我此時(shí),中國(guó)能源結(jié)構(gòu)中天然氣消耗量大體要達(dá)國(guó)能源結(jié)構(gòu)中天然氣大體占10% ~ 15%。據(jù)此確定到中等發(fā)達(dá)國(guó)家的30%。2020年我國(guó)總能源消耗中國(guó)天然氣需求量為( 1500 ~ 2000 )x 10*m3 ,中國(guó)天均值約為18.8 x 10*噸標(biāo)煤以中國(guó)國(guó)民生產(chǎn)總值然氣的供給量可能達(dá)到( 1000 ~ 1500 )x10*m'其中增長(zhǎng)率4% ~6%能源彈性系數(shù)為0.25來計(jì)算據(jù)國(guó)內(nèi)自生( 800~ 1000 )x 10*m’,從國(guó)外進(jìn)口( 500 ~此確定該時(shí)期中國(guó)的天然氣消耗量約為(4800~700 )x10* m'。5600 )x 10*m'。同樣以2020年中國(guó)已有天然氣消在能源結(jié)構(gòu)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(zhǎng)到來的能源需求中即使假設(shè)煤炭產(chǎn)量不再增加,天然( 4800 ~5600 )x10°m3則需要50~100年。那么中氣要想超過煤炭,也需1 x102m'左右,因?yàn)橹袊?guó)天國(guó)城市天然氣時(shí)代的到來時(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(yù)測(cè)顯示,中國(guó)大中型城市的天進(jìn)口量將達(dá)8000x10*m'。從總體經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)是然 氣化時(shí)代的到來時(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(guó)的現(xiàn)實(shí)追求實(shí)現(xiàn)氣時(shí)代的到來時(shí)間相對(duì)滯后。全國(guó)能源天然氣化的目標(biāo)是不適宜的。參考文獻(xiàn)2.中國(guó)城市天然氣時(shí)代( 1 )據(jù)人口數(shù)量、人均國(guó)民生產(chǎn)總值GDP與美 1關(guān)德范21世紀(jì)油氣勘探理論技術(shù)思考.見傅誠(chéng)德主編.國(guó)相比21世紀(jì)中國(guó)石油天然氣資源戰(zhàn)略一中國(guó)石油論 壇報(bào)告美國(guó)天然氣工業(yè)十分發(fā)達(dá)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(yàn)對(duì)中國(guó)天然氣工業(yè)的發(fā)展具有重要的2李德生.邁向新世紀(jì)的中國(guó)石油地質(zhì)學(xué).見:傅誠(chéng)德主編.借鑒意義。同時(shí)美國(guó)是世界經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的國(guó)家也21世紀(jì)中國(guó)石油天然氣資源戰(zhàn)略一--中國(guó)石 油論壇報(bào)告是世界。上能源消耗量最大的國(guó)家之一。據(jù)1995年文集(第二集).北京石油工業(yè)出版社2000統(tǒng)計(jì)其總?cè)丝跒?.5億，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值約7.5萬億3胡朝元.中國(guó)天然氣高峰產(chǎn)量及需求量的預(yù)測(cè)研究.見:傅誠(chéng)德主編.21世紀(jì)中國(guó)石油天然氣資源戰(zhàn)略一-中國(guó)美元年人均產(chǎn)值為3. 0萬美元天然氣消耗5299 x石油論壇報(bào)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(guó)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(quán))