天然气时代何时到来

经营管理天然气工业004年4月天然气时代何时到来钱凯李本亮中国石油勘探开发研究院廊坊分院)钱凯等.天然气时代何时到来天然气工业2004244)118-120摘要文章从人类能源利用向低碳化发展的历史规律出发总结出能源利用大体可以分为6个时代薪炭时代、煤炭时代、石油时代、油气共荣时代由作者提出)天然气时代、无碳时代。并从油、气在能源结构中的地位、天然气市场发育程度、天然气运输与利用条件和天然气工业的发展前景等方面论证了油气共荣时代的存在。重点讨论了全球天然气时代大约在21世纪40~50年代到来该时期天然气供给可达(5000-6100)×10°t油当量接近或超过石油的供应量。结合中国的国情、资源现状和天然气市场条件进行分析,认为中国追求全国能源天然气化的目标较难实现也不太适宜而中国大中型城市实现能源天然气化的目标是可能的从中国和美国的人数、GDP的类比以及从中国达到中等发达国家水平的能源需求两个方面预测中国大中型城市天然气化时代的到来时间在2070年左右滞后于世界天然气时代。主题词全世界中国天然气时代从上个世纪末开始就流行一种说法21世纪将每百万焦耳热量释放出的CO,的克数作为单位是天然气世纪更有人具体指出天然气时代可以在克,/百万焦耳)逐年降低可以证眼图1a、b)这2015年前后到来这着实令人震惊。对这个问题的个演化又是通过能源物质的不断更替实现的图1c、认识是制定能源政策的重要依据同时也将会在某d、c、f)种程度上影响天然气地质学的发展,对该问题认识木材;110克。o/百万癌耳的正确与否将对国民经济产生广泛深远的影响。e/佰百万焦耳石油,73克0百万焦耳天然气:56克。/百万焦耳能源低碳化是必然趋势从历史、现状及发展前景看人类能源利用大体可以分为6个时代薪炭时代、煤炭时代、石油时代、矢然二油气共荣时代、天然气时代、无碳时代。其中油气共荣时代是笔者新近依据客观需要及其在人类历史上185019001950200020502121502200的重要性提出来的。从总趋势看在这6个时代中,天然气的地位从无到有从低到高再到无。天然气图1世界能源消费结构的非碳化趋势与物质更替地质学的兴起和作用也将遵从这一规律在22世纪据章兆淇教授2001年资料改编)晩期无碳时代到来时,天然气地质学也将逐步退出美国能源消耗结构非碳化演变趋势(克,/百万焦耳)世界能历史舞台——现在正处于上升发展期。源消耗结构非碳化演变趋克。2/百万焦耳)c世界木材在能源消耗中比倣%);d.世界煤炭在能源消耗中比傚%)世界石油从薪炭时代到今天的石油时代人类能源利用在能源消耗中比例%);江世界天然气在能源消耗中比例%的历史证明了一条重要规律:世界能源结构总趋势向低碳化进展并向无碳化演变(如图1)18世纪薪炭时代19世纪以前图1c、d显示为1888年中叶以来全球能源消费结构一直向低碳化方向发以前〕木材在世界能源结构中占主导地位,世界能展表现了明显的非碳化趋势,1850年~1998年世源平中国煤化工百万焦耳。界和美国消费的能源当中碳的平均含量(以燃烧时CNMHG至20世纪60年代末作者简介:钱凯1937年生』962年毕业于南京大学地质系教授级高级工程师庄要从事油气地质、油气资源评价及油气战略研究发表论文百余篇出版专著10余部。地址(065007)河北省廊坊市44信箱。电话(010)9213408。新藻!C8II第24卷第4期天然气工业经营管理煤炭在能源结构中的比例逐渐升高而后降低,但—到来还需要稳定的国际政治环境并妥善解决产气直占主导地位,世界能源平均含碳量由97.9克国和消费国的利益分配形成广泛的国际合作。洲百万焦耳降至75克。/百万焦耳。际天然气管道的建设和运作,以及全球天然气市场石油时代:968年石油在一次能源消费中的比的形成都具有风险性,需要政治家和决策者的远例达到40%随之超过煤炭而成为主要能源能源消见、勇气和智慧。但不管怎样这个总趋势是不会变费结构中平均含碳量由1970年的75克/百万焦的耳降至1998年的67.1克/百万焦耳°。全球天然气时代何时到来气共荣时代石油时代中我们建议分出个油气共荣时代,从20世纪末就流行一种说法21人类能源利用的历史性规律为预测天然气时代世纪将是天然气的世纪对比图1、表1可以发现这的到来提供了有力的科学依据。根据这一规律预测个说法不是很确切的。我们认为目前仍然是石油时全球天然气时代将在本世纪40-50年代到来如图代从全球看有可能在本世纪20~30年代进入油1所示推测将在本世纪40年代初期(2043年)到气共荣时代。依据有四条来。世界一次性能源供需预测也为这个认识提供了(1)目前石油仍占主导地位。从图1看出石油旁证(表1)据表1到2050年世界天然气供给可在一次性消耗的能源结构中约占40%而天然气只达(50006100×10°油当量基本接近或超过石占23%左右煤炭所占的比例在25%左右木材的油的供应量(5400~5800×10°t比例更低,占3%左右所以主要还是以消耗石油为主其次为天然气和煤炭表1世界一次性能源供应需求预测10°t油当量)(2)20世纪六、七十年代,世界大气田相继发和CO2排放10°t碳)现天然气储量、产量快速增长产气国政府开始对年份1991200天然气的价格和使用范围放宽控制天然气生产者能源需求80458570-9300900-1160:800-100向周边发达国家出囗天然气形成区域天然气消费油3890303803901540-580市场。但这些消费市场相对独立天然气只是区域能煤82200~26002700~32004000~5000性的能源商品。世界天然气的贸易规模比石油小很气15961:80-00005050600电、核能等10061100-12001300~15603700~4100多贸易量还达不到天然气产量的20%。贸易双方各40~38按项目签定天然气买卖合同除北美外在世界其他能22-2地区天然气不是作为一般的商品经营而是作为项气%)2022-2121-22目进行经营因此带有很强的地区特点也就是说目额k电核能等121313-14前天然气尚不能与石油并驾齐驱。CO2排放(10°t碳)6.57.1-7.78.0~11.013.0-15.0(3)今后20~30年全球有可能为天然气发展投入1万亿美元巨额资金,包括建设(50~70)×注据第十五届世界石油大会资料改编(1997)10+km的输气管道和200×10km的配气管网。使具体说来,世界各国情况有很大不同。一些天洲际天然气管道、航道和其他非管输天然气途径形然气资源丰富或经济较发达的国家如俄罗斯、荷成网络有能力输送大量商品天然气除储量约占世界1/3以上的俄罗斯天然气北、中、南美洲天然气兰目前就已进入天然气时代在能源结构中天然气继续开发利用外,也使占世界40%以上的中东和中分别占50%、47%(1995年统计数字)有一定资源亚地区的天然气储量得到广泛开发利用从而满足亲件的国家如美国正向天然气时代靠近天然气世界各地区的天然气消费需求。也就是说从21世在能源结构中占28%而一些缺乏资源的国家虽然纪二三十年代起将进入油气共荣期。经济发达富足但仍离天然气时代很远如日、韩天(4)事实上天然气在世界能源低碳化进程中已然气中国煤化工.5%、11%。中国属于经起到了重要作用。198年世界能源平均含碳量已有CNMH原体中煤占70%石油降到67.1克/百万焦耳当然油气共荣时代能否占26%天然气只占3%。①天然气在能源结构中的地位”中国国际工程咨询公司研究所』997年。119经营管理天然气工业004年4月中国天然气时代到来时间相对滞后中国农村人口约占70%居住较为分散环境容纳空间较大环境自然净化能力较强因此不必追求笔者预测中国天然气时代的到来有两种目标、天然气化。而急需提高天然气在能源结构中比例的两种途径城市人口只占30%,其中大中型城市人口比例在1.中国天然气时代20%以下若中国人囗在16亿左右稳定下来则大用类比法预测,以人均国民生产总值和人口总中型城市人口将在3.2亿左右。如果以3.2亿人为量为主要依据则无论与美国还是与俄罗斯相比中主的城市经济发达程度达到美国人均水平并实现国要接近或达到天然气时代天然气供应量少则为天然气化那么需要年消耗天然气6784×10m3。随俄罗斯的数量(195年天然气消耗量3394×着中国国民经济的发展和进口能力的增加这个目105m3)多则为美国目前供气量的数量(1995年天标当是可以实现的。假设每年增加进囗量50×然气消耗量5299×103m3e)仅凭中国目前天然气105m3以2020年的2000×103m3为起点则在21世年产量314×10°m3要供应如此大量的天然气是难纪末到22世纪初期我国城市天然气时代是可以实以实现的。现的洳年增进口量100×10°m3则在2067年前后用需求增长预测基于对国民经济增长、能源结即可到来仅稍晩于全球天然气时代。构优化、科技进步的认识当前中国能源消费系数以2)以中国达到中等发达国家水平的能源需求0.4计今后一二十年逐渐降至0.3~0.25。2020年预测我国总能源消耗均值约为18.8×10°吨标煤在我此时,中国能源结构中天然气消耗量大体要达国能源结构中夭然气大体占10%~15%。据此确定到中等发达国家的30%。2020年我国总能源消耗中国天然气需求量为1500-2000)×10°m3中国天均值约为18.8×103吨标煤,以中国国民生产总值然气的供给量可能达到1000~1500)×10°m3其中增长率4%~6%能源弹性系数为0.25来计算据国内自生(800~1000)×10°m3队从国外进口(500~此确定该时期中国的天然气消耗量约为(4800700)×103m35600)×103m3。同样以2020年中国已有天然气消在能源结构中天然气总量只占8%~10%在未耗量2000×10°m3为起点若天然气消耗量增长到来的能源需求中即使假设煤炭产量不再增加,天然(4800~5600×10°m3则需要50~100年。那么中气要想超过煤炭也需1×102m3左右因为中国天国城市天然气时代的到来时间为2070~2120年。然气最高年产量可能在(1200~1500)×103m3那么上述两种方式预测显示,中国大中型城市的天进囗量将达8000×105m3。从总体经济效益出发是然气化时代的到来时间大约在2070年较世界天然不可取的方案。联系到日本、韩国的现实追求实现气时代的到来时间相对滞后。全国能源天然气化的目标是不适宜的。参考文献2.中国城市天然气时代Ⅰ)据人口数量、人均国民生产总值GDP与美1关德范.21世纪油气勘探理论技术思考.见搏诚德主编国相比21世纪中国石油天然气资源战略——中国石油论坛报告美国天然气工业十分发达其天然气工业的发文集(第二集)北京石油工业出版社2000展历程和经验对中国天然气工业的发展具有重要的2李德生迈向新世纪的中国石油地质学见诚德主编借鉴意义。同时美国是世界经济最发达的国家,也21世纪中国石油天然气资源战略——中国石油论坛报告是世界上能源消耗量最大的国家之一。据1995年文集(第二集)北京石油工业出版社20003胡朝元.中国天然气高峰产量及需求量的预测研究.见统计其总人口为2.5亿国内生产总值约7.5万亿傳诚德主编.21世纪中国石油天然气资源战略——中国美元年人均产值为3.0万美元沃然气消耗5299石油论坛报告文集(第二集).北京:石油工业出版社,10°m3占一次性能源总消耗量的27%渼国人均每年消耗天然气2120m3每消耗1m3天然气所产生中国煤化工的年人均产值为14.2美元。CNMHG3-11-14编辑黄君权)②世界天然气工业发展状况和经验”中国石油天然气总公司信息研究所1997年120·