中國天然氣利用業務的發展規律與展望

王中元 羅東坤 王 剛 劉璘璘

1.中國石油大學（北京） 2.中石油昆侖燃氣有限公司 3.重慶地質礦產研究院

20世紀90年代以來，隨著陜京管道及西氣東輸等標志性工程竣工投產，中國天然氣利用業務獲得快速發展。通過對中國天然氣利用業務的發展歷程進行系統研究，探討天然氣利用業務的發展特點和規律，期待對促進國內天然氣利用業務的發展有一定的指導意義。

1 天然氣利用與天然氣消費

天然氣利用與天然氣消費是兩個不同的概念。從文字意義上看［1－2］，“天然氣利用”是指使天然氣這種物質發揮效能的有關業務活動；“天然氣消費”應當是指一切為了生產或生活需要而使天然氣減少的行為，不論這種減少是因為使用還是受損失，從這個意義上講，那些沒有發揮天然氣效能的消耗以及生產運行過程中的跑、冒、滴、漏均在天然氣消費之列。

除了文字意義上的差別外，天然氣利用與天然氣消費還有以下區別：①從范圍界定上來看，根據中國現行的天然氣利用政策［3］，天然氣利用業務可分為城市燃氣、工業燃料、天然氣發電、天然氣化工和其他用氣。從其列舉的事項來看，工業燃料中并未包括原油及天然氣開采過程中的自用氣。其他用氣也僅僅包括分布式能源、運輸船舶、應急和調峰、煤層氣發電、熱電聯產以及用于天然氣調峰和儲備的小型天然氣液化設施的用氣。而就天然氣消費而言，由于一切為了生產或生活需要消耗天然氣的行為都可以稱為天然氣消費。因此，上述列舉的天然氣利用范圍均包括在天然氣消費范圍之內。②二者強調的側重點不同。天然氣利用強調的重點是天然氣對人類所發揮的作用或貢獻，人為限定了利用的區域或范圍，更加強調了積極的一面。而天然氣消費則主要強調天然氣數量的減少，而不管減少的過程是否有積極意義。③天然氣利用向外界宣示傳遞的是政府或社會的一種政策導向，而天然氣消費體現更多的是一種客觀現象的描述。

2 中國天然氣利用業務發展態勢

在本節討論之前，首先需要指出的是，本文有關分析數據的主要來源方——《中國統計年鑒》中提到的“天然氣消費量”實際上是天然氣終端用戶的使用量。根據本文上節討論天然氣利用與天然氣消費區別所得出的結論，《中國統計年鑒》數據所指的“天然氣消費量”應該是“天然氣利用量”。為了尊重相關數據來源方并為其他章節分析作鋪墊，在本節討論過程中仍然要提到天然氣消費。同時，為了準確表達筆者主張及見解，下文中所指天然氣利用量均來自《中國統計年鑒》中的“天然氣消費量”數據。

2.1 天然氣產量、進口量及供應量、消費量變化情況

下游的天然氣用氣市場是天然氣工業發展的根本［4］。陜京管道系統和西氣東輸管道系統在中國天然氣利用業務發展歷程中具有里程碑的意義。以其為基點和節點，可以縱覽中國天然氣利用業務近20年的發展情況。一方面，國內天然氣產量由1994年的166.66×108m3增至2011年的1 025.3×108m3，復合年均增長率為11.28%。其中：1994年—1997年復合年均增長率為10.07%；1998年—2004年復合年均增長率為10.65%；2005年—2011年復合年均增長率達到11.23%。由此可見，國內產量增長比較穩定的。另一方面，天然氣進口業務自2006年開始以來呈現爆炸式增長態勢，至2011年的復合年均增長率達到95.41%。國內天然氣供應量（包括國內產量及進口量）已在2010年突破千億立方米。1994年—2011年國內天然氣供應量復合增長率達到13.09%，高于同期國內天然氣產量復合年均增長率，進口天然氣在滿足國內需求方面愈益發揮重要作用［5－8］。國內天然氣消費量（實為天然氣利用量）由1994年的173.42×108m3增至2011年的1 305.3×108m3，復合年均增長率達到12.61%；其中：1994年—1997年復合年均增長率僅為4.07%；1998年—2004年復合年均增長率為11.85%，2005年—2011年復合年均增長率為18.18%。陜京一線通氣前，國內天然氣消費量量復合年均增長率明顯低于國內天然氣產量復合年均增長率，天然氣消費增長異常緩慢。而在陜京一線投產特別是西氣東輸工程投產后，國內天然氣消費需求量迅速增長。

2.2 天然氣各類利用業務發展情況

依據國家現行天然氣利用政策規定，天然氣利用領域分為：城市燃氣、工業燃料、天然氣發電、天然氣化工和其他用戶5類。為了研究方便，將《中國統計年鑒》中有關天然氣消費的分類重新整理，即：化學原料及制品制造應為化工用氣；電力熱力生產和供應為發電用氣；交通業用氣為車用氣；批發及零售餐飲用氣為商服用氣；生活消費用氣為生活用氣。由于國家天然氣利用政策中并未將原油及天然氣開采中使用的自用氣作為工業燃料看待，因此我們把工業用氣中除原油及天然氣開采用氣、化工用氣、發電用氣以外的其他工業用氣均視為工業燃料。將車用氣、商服用氣和生活用氣納入城市燃氣范疇（表1）。

表1 1994年—2011年天然氣利用量一覽表 108 m3

需要說明的是，現行國家天然氣利用政策中的其他用戶只包括分布式能源、船舶用氣、應急及調峰儲存設施、煤層氣發電、熱電聯產項目及調峰和儲備的小型天然氣液化設施。而筆者把城市燃氣、工業燃料、化工用氣、發電用氣、自用氣以外的用氣部分統稱為其他用氣。由表1可知：①在1994年—2011年期間城市燃氣利用量呈現持續快速增長勢頭，復合年均增長率高達19.34%，1997年后在天然氣利用業務中所占比重保持持續上升趨勢，2008年后其天然氣利用量絕對值穩居天然氣利用業務第一位置。②對工業燃料而言，雖然其利用量在1994年—2011年期間復合年均增長率達到14.16%，但在1994年—1998年表現并不穩定，直到1999年后工業燃料用氣量才一直處于絕對增長階段，并在2011年終于發展成為天然氣利用業務中僅次于城市燃氣的用氣大戶。③2003年前化工用氣在中國天然氣利用中一直處于舉足輕重的地位，其在天然氣利用業務中的比重一直保持在1／3以上，但其1994年—2011年復合年均增長率僅為7.72%。主要的原因就是2007年—2009年化工用氣量處于絕對下降階段，并且其比重在2010年降至最低點，這說明天然氣利用政策對化工用氣的影響是顯著的。④在2004年前，發電用氣量增長相對緩慢，其復合年均增長率僅達15.16%。但在2004年以后增速明顯加快，2004年—2011年發電用氣量復合年均增長率達到49.78%，2011年其絕對量大致與化工用氣量相當。⑤2003年前其他用氣的利用量一直處于徘徊階段，其顯著增長表現在2004年，但至2011年其他用氣的利用量復合年均增長率也僅為9.32%，其天然氣利用量絕對值依然較小。

1994年—2011年的18年間，在中國天然氣利用總量8 520.61×108m3中，化工用氣以總量2 313.14×108m3居首，占到天然氣利用總量的27.15%；然后是城市燃氣、工業燃料、自用氣、發電用氣和其他用氣。但是自2008年始，城市燃氣和化工用氣地位發生了巨大變化，從目前來看，這種變化還會持續下去，并對天然氣利用結構產生深遠影響。

3 中國天然氣利用業務的發展規律

發展天然氣產業是中國“十二五”期間，乃至21世紀上半葉能源結構調整的核心任務之一［9］。通過跟蹤國內天然氣利用業務的成長過程，對天然氣利用業務增長進行分析，可以從中了解和掌握天然氣利用業務發展的規律性。必須強調的一點是，天然氣利用業務要面向社會利用群體，因此把原油及天然氣開采過程中的自用氣排除在天然氣利用量之外，以便能更清晰地看到天然氣利用業務成長規律。

3.1 天然氣利用量增速總體上高于天然氣供應量增速

隨著天然氣供應量的增長，天然氣利用量也在快速增長，但天然氣利用量的增速明顯高于天然氣供應量的增速。1994年—2011年天然氣利用量復合年均增長率為14.4%，而同期的天然氣供應量復合年均增長率僅為11.28%，從總體上看，天然氣利用量增速要高于天然氣供應量的增速。就每年的增長率而言，在1994年—2011年的18年間，僅1996、1997、1999、2001年這4年的天然氣利用量增長率低于當年天然氣供應增長率，而其他年份天然氣利用量增長率則顯著高于天然氣供應增長率，特別在2001年以后是非常明顯的。

3.2 天然氣利用量增速總體上快于天然氣管網建設增速

天然氣作為一種特殊的商品，能否輸送出來并為終端用戶利用，管網建設是關鍵。以1995年—2005年間中國輸送天然氣管道與天然氣利用量有關數據為例來說明問題（表2）。從總體上看，1995年—2005年天然氣利用量復合年均增長率為12.05%，高于同期天然氣管網里程復合年均增長率（10.68%）。從每年的增長率來看，除1997、1998、2001、2004年等個別年份外，天然氣利用量增長率也高于當年天然氣管網里程增長率。

表2 天然氣管網輸氣里程與天然氣利用量的關系表

3.3 天然氣利用政策對天然氣利用結構變化趨勢影響有限

在2007年以前，國家對各項天然氣利用業務的優先次序并無統一明確的政策性指導意見。2004年以后接踵而至的“氣荒”，促使中華人民共和國國家發展和改革委員會（簡稱國家發改委）于2007年10月頒布《天然氣利用政策》，試圖通過項目審批等手段，遏制由于天然氣需求量的過快增長而導致的供求矛盾［10］。從天然氣利用量變化趨勢來看（圖1），化工用氣、城市燃氣、工業燃料用氣的持續顯著增長是造成氣荒的主要原因。而從天然氣利用內部結構來看，城市燃氣和發電用氣量呈上升趨勢，化工用氣量呈下降趨勢，工業燃料總體平穩但有起伏。2007年的天然氣利用政策使工業燃料的上升勢頭戛然而止，其他用氣基本平穩。由此可見，國家天然氣利用政策并沒有根本改變天然氣利用結構變化的趨勢，反而加劇了變化趨勢的進一步發展。

3.4 中國天然氣利用業務受世界經濟形勢影響不大

從亞洲來看，1997年—1999年爆發的亞洲金融危機，對中國天然氣利用業務發展有一定影響（表3）。工業燃料、化工用氣及天然氣利用總量增速均下降明顯，而與居民生活相關的城市燃氣、發電用氣及其他用氣增速不降反升。亞洲金融風暴結束后，天然氣利用量實現全線增長，增速均大幅超過金融風暴爆發前。2008年席卷全球的金融危機造成世界天然氣消費量增長放緩［11］，而中國天然氣利用業務卻逆勢實現了快速增長，在天然氣利用總量、城市燃氣、工業燃料和發電用氣等方面均實現了22%以上的高速增長，即便是化工用氣量也實現了14.9%的增長。

圖1 天然氣利用結構變化趨勢圖

表3 中國天然氣利用量復合年均增長率表

4 天然氣利用業務發展展望

中共十八大提出了2020年單位國內生產總值能源消耗和二氧化碳排放量大幅下降，主要污染物排放總量顯著減少的發展目標［12］。由于天然氣具有清潔、高效、污染小的天然優勢，預計在未來10～20年內，天然氣利用業務仍將處于快速發展的黃金時期。如果以GB代表估算未來年份的天然氣利用量，GA代表初始年份的天然氣利用量，R代表復合年均增長率，B代表估算未來年份，A代表初始年份。則計算公示如下：

如果以2010年為基點進行測算，2010年天然氣利用量為943.14×108m3，1994年—2011年的天然氣利用量復合年均增長率為14.4%，而2000年—2010年天然氣利用量復合年均增長率為18.53%，可見時間跨度越長天然氣利用量復合年均增長率越低。考慮到2010年測算基數已經較大，天然氣價格進一步上漲引起的天然氣承受力，資源以及可替代能源的多重影響，預測2010年—2020年復合年均增長率盡可能謹慎，如果取1994年—2011年天然氣利用量復合年均增長率14.4%與2000年—2010年天然氣利用量復合年均增長率18.53%的平均值，則2010年—2020年天然氣利用量復合年均增長率約為16.47%。根據上式測算，預計到2020年天然氣利用業務量將達到4 300×108m3。天然氣利用業務的發展將會有以下5個主要特點。

4.1 城市燃氣為主的天然氣利用模式將得以確立

城市燃氣作為天然氣利用業務中的一支重要力量，在2011年的天然氣利用結構中已經占1／3。但與歐盟、美國、俄羅斯相比，城市燃氣的比例依然偏低［11］。隨著中國城鎮化進程的加快以及國家對城市“煤改氣”政策的調整和積極推進，城市燃氣定會繼續保持高速發展態勢。城市燃氣涉及人民群眾的基本生活，但在天然氣利用業務中其價格承受力最強，隨著人民群眾收入水平的增加，社會公眾對天然氣價格的承受能力會更強。預計到2020年以前，城市燃氣仍將處于快速發展階段，城市燃氣利用量復合年均增長率在20%以上。以2010年為基數進行測算，預計2020年城市燃氣用氣量將達到2 230×108m3，在天然氣利用結構中的比例將接近50%，中國天然氣利用業務以城市燃氣為主的模式將初見雛形。2020年以后，中國城市燃氣業務進入穩定發展期，城市燃氣用氣量增速也將逐漸放緩，以城市燃氣為主的天然氣利用模式得以確立。

4.2 工業燃料用氣具成長性但空間有限

進入21世紀以來，工業燃料增速加快，即便是在2008年金融危機以后，工業燃料的增長也是非常顯著的。與煤炭和燃料油相比，天然氣作為一種高效、優質、清潔的能源，已經作為節能減排的一種有效方案被推廣。但天然氣作為燃料，其使用量仍將受到煤炭、燃料油和電等其他可替代能源價格的影響。雖然其價格承受力在天然氣利用業務中僅次于城市燃氣，但就長期來看，國內天然氣價格會繼續攀升并最終實現與國際價格接軌，對天然氣作為工業燃料使用具有一定的抑制作用。預計到2020年，工業燃料用氣量會達到850×108m3，在天然氣利用業務結構中的比例將會接近20%。

4.3 化工用氣頹勢明顯但會維持一定規模

進入21世紀后，中國化工用氣的增速明顯要快于20世紀。這主要是由于近年來一些以天然氣為原料生產甲醇和以天然氣為原料生產氮肥的項目不斷發展的結果。但這仍然改變不了化工用氣在天然氣利用結構中所占比例逐步變小的趨勢。特別是2012年新版國家天然氣利用政策的出臺，使天然氣制甲醇項目被禁止。國家應限制化肥用氣的無序增加［13］，但是中國是農業大國、人口大國的現實，決定了國家從戰略上必須維持一定的氮肥生產能力。預計到2020年，中國化工用氣將達到400×108m3左右，化工用氣在天然氣利用業務結構中的比例將不足10%。

4.4 發電用氣始終擺脫不掉調峰用氣定位

天然氣發電作為可中斷用戶，在天然氣利用業務中具有重要而特殊的地位。發展天然氣發電有利于中國提高天然氣管道投產初期的輸量，縮短投資回收期，并有利于天然氣管網季節調峰和安全供氣。但是，中國畢竟是煤炭大國，而天然氣屬于稀缺資源，考慮到成本問題，不可能大規模地使用天然氣發電。適地、適量建設天然氣調峰電站應作為中國天然氣利用業務發展過程中的一個戰略選擇。預計到2020年，中國天然氣發電用氣將達到900×108m3左右，在天然氣利用結構中的比例將不會超過20%。在天然氣利用業務中，天然氣發電從一開始就注定了其調峰的定位，這一定位隨著天然氣利用量的增大，季節峰谷差的拉大，而顯得更加突出。

4.5 LNG總體應用前景看好，發展仍有阻力

目前內河船舶及載重汽車主要以柴油為動力，廢氣排放量大，對環境造成一定影響。LNG用于運輸，可以有效地提高運輸效率，大量減少有害氣體排放，對建設綠色交通意義重大。目前，內河船舶的汽油／LNG雙燃料發動機已經研制成功，LNG載重汽車已經進行量產并投入使用。各地LNG加注站或L－CNG站正在陸續投入使用。影響LNG用于交通運輸的兩個關鍵因素，一是價格，另一個是LNG加注站的網絡化。LNG價格主要是與汽柴油的比價，只有LNG價格有優勢才能促成更多“油改氣”。隨著天然氣門站價格調整的逐步到位，以管道天然氣為氣源的LNG工廠正在面臨“開工即賠”的尷尬局面。而沿海的LNG即使“液來液走”是否能真正解決價格倒掛問題，也需要進一步論證。對一個同時擁有加油站、CNG站、LNG站的能源企業，如何謀劃布局，做好成品油零售和天然氣加氣站業務是一個值得研究的課題。

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