“绿色发展西南模式”的思考与实施路径——以中国石油西南油气田公司为例

作为西南地区最大的油气生产企业,中国石油西南油气田公司（以下简称西南油气田）正在加快天然气增储上产的步伐、推进以建成国内最大的现代化天然气工业基地为目标的“三步走”战略。为了应对上述过程中所面临的更好地满足区域内清洁用能需求、能耗和碳排放量刚性增长以及向绿色能源综合服务公司转型难度大等多重挑战,亟须探索天然气规模上产与绿色低碳高质量发展协同的“绿色发展西南模式”之路。为此,分析了川渝地区清洁能源资源禀赋及发展条件,明确了天然气产业在清洁能源发展中的定位与作用,梳理了天然气生产企业保障能源安全及清洁生产面临的挑战,进而有针对性地提出了“绿色发展西南模式”的总体思路：以川渝地区天然气、水力、风力、太阳能、地热等清洁能源资源为依托,充分发挥天然气清洁低碳、灵活调峰、综合利用效率高的独特作用,以及西南油气田在天然气产业链的资源、管网和市场优势,聚焦内部清洁替代和外部融合发展两个方面,发展5个“天然气+”（天然气+水风光电、天然气+余压发电、天然气+氢能、天然气+地热、天然气+CCS/CCUS）的“绿色发展西南模式”,把西南油气田建成“气、水、风、光、电、热、氢”深度融合发展的低碳/零碳示范区,...     

川渝地区天然气储运科技创新体系构建

构建和完善我国天然气产业创新体系、实现油气体制改革,离不开一个高效的天然气储运科技创新体系。为此,以拥有目前我国最完整天然气产业链和最具代表性天然气储运系统的川渝地区为例,探讨了我国天然气储运科技创新体系的发展现状及进一步构建的方法。结果表明:川渝地区拥有国内最为完善的区域性天然气储运系统和国内最为完整的天然气产业链,并形成了较为完整的产业科技体系,在先一步构建完整、高效储运科技创新体系方面拥有巨大的优势。进而提出了构建川渝天然气储运科技创新体系的思路:1统筹考虑川渝地区储运研发业务需求和研发资源分布;2建立适应国家科技体制改革、天然气市场化改革和管网独立开放的综合性天然气储运专业研发机构;3合理规划各组织的业务方向及资源配置。     

混氢站内天然气掺氢工艺及其安全控制研究

为了解决制约氢能产业发展的氢气运输成本问题，利用现有较完善的天然气管网，掺入一定比例的氢气进行输送具有较大的工程应用价值，得到了广泛关注。而且一定掺氢比例下的掺氢天然气燃料可以直接应用，有利于提高氢能源消费占比和降低氮氧化物的排放。针对天然气和氢气的掺混工艺设计及掺氢系统运行安全控制展开了重点讨论，研究成果可为天然气掺氢工艺的推广应用提供参考。     

川渝地区建设天然气化工产业集群的必要性、可行性及实施路径

为了给科学制订天然气发展战略、优化中国化工产业布局提供借鉴和参考,针对川渝地区缺油多气并且烯烃对外依存度高的现状,从国家产业安全、区域经济发展、能源战略支撑等多个维度剖析了发展天然气化工尤其是天然气制烯烃的战略价值,论证了在川渝地区建设天然气化工产业集群的必要性,并从政策、资源、市场、技术、生态五个维度论证了其可行性。研究结果表明:(1)在川渝地区建设天然气化工产业集群、从根本上解决烯烃"卡脖子"问题,是打造中国工业备份、助力成渝地区双城经济圈建设、推动川渝毗邻地区经济发展、激发中国油气交易中心活力的需要,并且从政策走向、天然气资源禀赋、烯烃供需缺口、天然气化工关键技术、天然气化工配套基础和对生态环境影响等角度论证了其可行性;(2)推进川渝地区天然气化工产业集群的建设,应该坚持政府引导、科技先导、企业主导的原则,着力共建世界级天然气化工产业带、共造天然气化工自主创新高地、共护市场机制的决定性作用。进而提出了实施建议:(1)建立川渝地区天然气综合开发利用联席会制度;(2)编制川渝天然气化工产业中长期发展规划;(3)设立四川盆地天然气体制改革先行试验区;(4)共设天然气综合利用与精细化产业发展基金;(5)探索经济区与行政区适度分离的实现路径和操作细则;(6)加快油气交易和价格生成中心建设。     

LNG产业视角下不同天然气制氢模式的终端氢气成本分析

氢能的快速发展为LNG产业延伸产业链、提高附加值提供了宝贵的战略机遇。站在LNG产业视角,给出了三种融合发展氢能的路径,并基于这三种路径设想了六种最贴近实际、最可能得到实施的发展模式。分别对六种发展模式的制氢、储运和加注三个环节的氢气成本,以及出加氢枪终端的氢气总成本进行了分析,并与副产氢模式进行对比。结果表明LNG产业发展氢能在成本上具有一定的竞争力,城市周边的大、中规模天然气制氢模式和站内小型天然气制氢模式是重点发展的方向。国际氢供应链目前的氢气成本较高,液态有机物氢载体(LOHC)的整体氢气成本低于液氢,未来随着氢气国际贸易的成熟和规模的扩大,成本有望大幅降低,成为与LNG产业平行的进口氢气新产业。     

氢能工业现状、技术进展、挑战及前景

在中国实现“碳达峰、碳中和”战略目标的要求下,作为一种可再生清洁高效二次能源,氢气能源得益于资源丰富、来源广泛、燃烧热值高、清洁无污染、利用形式多样、可作为储能介质及安全性好等优点,将成为助力能源、交通、石化等多个领域实现深度脱碳的现实途径,也将成为我国构建现代清洁能源体系重要的接替能源,加快氢能发展步伐已成为全球共识。为了给氢能相关产业加快发展和能源公司加速转型提供理论支持,并为构建“氢能中国”提供依据和参考,阐述了氢产业链中制备、储运、应用等重点环节主要关键技术进展,分析了氢能工业化现状与发展趋势,探讨了氢工业发展所面临的挑战,展望了氢能产业的发展与未来。综合研究认为：(1)我国的氢能技术将走向成熟并进入产业化之路,氢能工业全产业链体系正在逐步形成,将逐渐实现由灰氢、蓝氢到绿氢的跨越式发展;(2)加快推进制氢、储氢、运氢、氢燃料电池、加氢站及其他用氢场景等氢能全产业链整体发展,注重与油气工业深入融合协同,将有效推进氢气工业体系快速高质量发展;(3)推进和实施“北氢东输”“西氢东输”“海氢上岸”等重大工程,利用加油气站等基础设施,可以在产氢、加氢等产业链节点发挥油气公司的先天优势,实...     

纯氢与掺氢天然气节流特性及节流系数预测新方法

依托天然气管道掺氢输送,可实现氢能的高效经济储运,天然气节流作为关键环节,掺氢将极大改变节流特性,从而影响管道安全运行。为此,采用数值模拟方法研究了纯氢与掺氢天然气节流特性,并在天然气节流系数经验公式的基础上,建立了三段式节流系数预测新方法。研究结果表明：(1)纯氢节流特性与以甲烷为主的天然气节流明显不同,纯氢表现为节流负效应;(2)不同掺氢比时,节流正负效应转变压力不同,天然气中掺氢不超过30%时,对混合气体节流效应转变压力影响较小,但氢浓度更高时,节流效应转变压力随之降低,直至氢浓度80%～92%左右时,气体此后均表现为节流负效应;(3)节流阀门开度随氢浓度增加而增加,以流量波动时阀门调节范围为限制,天然气掺氢浓度不宜超过30%;(3)天然气节流系数经验公式仅适用于氢浓度不超过30%的掺氢天然气,在此基础上修正,得到以氢气为主混合气的节流特性预测公式,根据掺氢比提出以0～30%、30%～80%、80%～100%的三阶段公式,可很好地估算纯氢与掺氢天然气节流特性及系数。结论认为,该研究成果可为纯氢与掺氢甲烷混合气体节流系数的估算提供依据,为氢气安全储运提供技术指导。     

我国天然气工业现状及其展望

天然气是世界上需求增长最快的能源,我国有发展天然气的雄厚资源基础,发展天然气工业是缓解我国能源短缺和运输压力的有利途径;是保护环境、实施可持续发展战略的必由之路。对我国天然气需求进行了预测,提出了天然气资源开发的初步规划。在利用好国内、国外两种资源建设天然气管网的同时,要抓好天然气管网的配套建设。加快发展天然气工业已成为实现国民经济跨世纪目标的重要课题。     

川渝地区天然气与水电融合发展战略初探

川渝地区水电及天然气资源的产输规模均位居全国前列,但两种能源在该区的互补利用效率并不高。为了提高能源综合利用效率,结合川渝地区的实际情况,探索性地提出了天然气和水电资源"气水融合"的发展战略:基于四川水电存在"丰多枯少"及川电外输线路季节性闲置、川渝两地天然气面临上游快速增储上产而下游消费市场增速放缓,且管道外输受限局面的特点,充分发挥川渝地区储气库群的季节调峰作用,探索采取在夏季丰水期储气用电,冬季枯水期采气发电外输的模式,实现气水互补融合发展。研究结果表明:(1)川渝地区实施气水融合发展战略具有发电用气潜力大、储气库加速布局建设、气电技术发展成熟、气源资源地综合成本低、发电企业积极参与气电项目等基础条件和资源优势,能够提高地区清洁电力供应质量,实现相关企业提质增效发展的内在需求;(2)制约气水融合发展的问题主要为体现气电环保调峰价值的上网电价机制未建立、气电燃机设备采购及运维费用偏高、供气价格影响气电的经济效益等。最后,针对性地提出以下优化途径与建议:(1)构建气水融合战略合作联盟以优化内部协调配置;(2)合力争取气水融合发展的相关规划及配套政策;(3)在川渝地区加快推行气电上网两部制电价;(4)跟进并出台国产燃机示范项目的配套扶持政策;(5)建立储气电价与发电气价的价价优惠联动机制等。     

中国天然气产业链协调发展的基础、前景与策略

天然气产业链的协调发展对优化我国能源消费结构、促进国民经济科学发展具有重要意义。为此,对我国天然气资源、管网、天然气市场与消费结构等现状进行了研究,认为天然气价格形成机制虽然尚待完善,但天然气产业链具备协调快速发展的基础;从天然气供应、管网建设、市场等角度,论证了我国天然气产业链具有协调发展的广阔前景。提出了6条具有可操作性与政策前瞻性的保持协调发展的策略：①促进天然气产业上中下游协调发展,制订国家层面的天然气工业发展规划,培育以城市燃气、天然气汽车、工业用气为主导的天然气市场体系;②构建全方位的天然气供应安全保障体系;③地方政府大力支持天然气行业,促进区域经济发展;④抓住当前调价的良好时机,尽快建立天然气产业链各环节合理化的价格机制;⑤促进天然气消费,促使能源各子行业协调发展;⑥建立健全法规与政策体系,促进天然气产业与产业政策的协调发展。     

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液化天然气的陆地储存与运输是天然气工业链中的必不可少的组成部分，对促进天然气工业的发展意义重大。文章介绍了我国当前LNG储运市场中天然气液化站、LNG运输、LNG供应站等方面的情况，以及我国LNG储运设备中的支承、绝热、安全与流程设计等关键的技术水平，最后对发展我国LNG储运设备产业提出了一些建议。     

新疆天然气产业发展对策探讨

新疆石油天然气资源丰富,天然气产业发展迅速,已成为我国油气产量增长的主要地区。快速发展天然气产业, 是历史赋于新疆的难得机遇和重要使命,也是新疆自身发展的迫切需要。新疆要依托天然气责源优势,加快天然气的开发与利用,统筹规划气田开发和管网建设,不断扩大3大盆地气区生产规模,开拓天然气利用新领域,延伸天然气化工产业链, 优化产业结构,加速工业化进程,保障西气东输及当地市场的需要。     

川渝天然气消费及对地区经济和社会的贡献

川渝地区的天然气消费利用在中国具有历史地位和象征意义,对地区经济和社会发展作出了巨大贡献。论述了川渝地区天然气的供应情况,天然气消费量与消费结构,天然气消费特点与发展趋势以及CNG的发展潜力;阐述了川渝地区天然气消费利用在支撑国民经济发展、满足地区能源需求、优化能源消费结构、发展天然气产业集群、提高产品质量、保护生态环境、建设低碳城市等方面发挥的积极作用;提出了加强天然气消费的政策导向与合理利用以可持续发展实现可持续贡献、优化资源配置以提升天然气利用效益、加强天然气下游产品的研发并开拓天然气利用新领域或延伸天然气利用产业链的建议。     

天然气掺氢输送技术发展现状及前景

氢气可掺入天然气管道中进行混合输送,在节省巨额管道建设费用的同时实现氢气大规模输送,混氢天然气还可改善燃烧特性,降低碳排放,具有重要的工程应用价值.系统分析了天然气管道掺氢输送涉及的关键技术,结合国内外天然气管道掺氢输送应用现状和产业发展趋势,认为在城市燃气管网掺氢有望成为较早产生商业价值的技术路径.建议加强掺氢后管道...     

联网营销下川渝高效天然气市场的培育

天然气联网营销是川渝天然气市场发展的必然趋势.联网营销对油气企业生产经营管理产生了较大影响和挑战,为更好地适应天然气联网营销要求,提出建立与政府和用户协调发展机制,打造和谐营销环境；创新天然气营销模式,提高市场控制力；加快管网和储气库基础设施建设,提高市场占有率；打造天然气利用产业集群,培育优质高效用户群；加强市场风险跟踪研究,提高市场营销管控能力等培育高效天然气市场的建议.     

四川盆地天然气产业一体化发展创新与成效

四川盆地天然气产业一体化发展是中石油在该区域60多年天然气产业发展的基础上逐渐形成的发展方式,是适应区域天然气产业发展特征与发展环境的一种独特经济发展战略与管理模式,包含产业链一体化协同创新发展、一体化技术创新支撑、一体化管理创新保障等重要实践内容。实践结果表明,四川盆地天然气产业一体化发展模式实施成效显著:(1)一体化协同促进天然气增储上产工程建设,高效建成国内首个百亿立方米特大型气田,打造了页岩气等非常规油气资源效益增长极;(2)一体化引领天然气市场稳健发展与安全供应,形成全国最成熟的区域天然气市场,建成国内最完善的天然气区域输配管网系统;(3)一体化增强科技创新驱动活力和动力,建立了独具该盆地特色的天然气勘探开发技术系列,构建了完善的天然气产业科技创新研发体系;(4)一体化推进区域经济社会与和谐稳定发展,推动了川渝地区能源结构优化与发展变革,推进了川渝地区生态环境改善和生态文明建设。在中国天然气产业市场化改革的背景下,这一特色发展方式在四川盆地等资源与市场高度重合的特殊区域仍然具有继承与发展的需要,其有助于推动区域天然气产业链协调稳定发展,促进我国天然气产供储销体系建设。     

碳中和目标下中国天然气工业进展、挑战及对策

天然气在21世纪中叶将迈入“鼎盛期”,“天然气时代”正在到来。回顾全球天然气工业历程,梳理美国页岩革命启示,总结中国天然气发展历史与成果进展,分析天然气在能源绿色低碳转型中的地位与挑战,提出当前和未来中国天然气工业的发展对策。中国天然气工业经历了起步、增长、跨越3个发展阶段,已成为世界第4大天然气生产国与第3大消费国;天然气勘探开发理论技术取得重大成就,为储量产量规模增长提供了重要支撑。碳中和目标下,推动绿色可持续发展,天然气工业发展挑战与机遇并存。天然气低碳优势显著,“气电调峰”助力新能源发展;同时,开采难度与成本加大等问题更突出。为保障国家能源安全,实现经济社会与生态环境和谐共生,碳中和进程中,立足“统筹布局、科技创新;多能互补、多元融合;灵活高效、优化升级”,完善产供储销体系建设,加速推动天然气工业发展：(1)加大天然气勘探开发力度,规划部署重点勘探开发领域,突破关键理论,强化技术攻关,持续支撑增储上产;(2)推进天然气绿色创新发展,突破新技术,拓展新领域,融合新能源;(3)优化天然气供需转型升级,加大管道气、液化天然气布局和地下储气库建设,建立储备体系,提升应急调节能力和天然气...     

创建中国天然气工业基地的思考

川渝气区是我国最早的天然气工业基地,经过几十年的不懈努力和发展,2012年,四川油气田再一次擂响了全力建设中国天然气工业基地的战鼓。然而,创建中国天然气工业基地是一个长期而艰巨的任务,除了充分把握其基地的概念内涵以外,还要从长远和宏观的角度去思考中国天然气工业基地创建当中所遇到的问题。认为应将天然气开采所产生的废物（废料）处理与四川精细化工优势进行有机结合,实现经济效益和环境效益双赢;应以生态文明理念来指导中国天然气工业基地建设,大力发展天然气工业;应注重天然气利用产业集约化发展的模式创新以及天然气利用产业集约化协调发展机制的建设。     

氢气和天然气在静态混合器中的掺混模拟

在氢能的众多输送方式中，将一定比例的氢气掺入天然气中并利用在役天然气管网进行输送，是一种经济高效的输氢方式。氢气和天然气的掺混均匀度直接影响到后续掺氢天然气的燃烧特性和用气安全，其中随动流量掺氢设备中的静态混合器是氢气和天然气的主要掺混场所，其有效性决定了混合气体的掺混均匀度。为此，采用数值模拟方法研究了氢气和甲烷在随动流量掺氢设备中不同类型静态混合器内和不同工况下的掺混过程，分析了静态混合器压力、掺氢比、气体流速、扰流元件类型、导流元件进气方向等主要因素对氢气和甲烷掺混效果的影响。研究结果表明：(1)静态混合器压力、掺氢比和流速的增大会提升氢气和甲烷的掺混均匀度，但影响较小；(2)扰流元件对掺混均匀度具有决定性作用，相同工况下LPD型静态混合器具有最好的气体混合效果，可基本实现氢气和甲烷完全混合；(3)当扰流元件合理布置时，导流元件的氢气进气方向对掺混均匀度几乎无影响。结论认为，该研究结果可为城镇掺氢天然气管网输送中氢气与天然气的高均匀度掺混技术提供技术参考，有助于氢能产业的快速安全发展。     

人工制氢及氢工业在我国“能源自主”中的战略地位

全球正经历从化石能源向氢能等非化石能源过渡的第三次能源体系重大转换期。为给我国实现能源体系转型和"能源自主"战略目标提供参考,综述了国内外氢工业的发展现状和发展趋势,探讨了人工制氢、储氢技术的发展途径,明确了氢工业的战略地位。研究结果表明:(1)发展氢工业,是优化能源结构、保障国家能源安全的战略选择,在实现我国"能源自主"的战略中占有重要地位;(2)全球氢工业发展初具规模,人工制氢仍主要依靠化石资源,煤炭地下气化制氢符合我国的国情,具有较大的发展潜力;(3)与氢工业相结合的新能源,将是未来能源消费的主体;(4)电解水制氢将贯穿于氢工业发展的全过程;(5)安全、高效储运氢技术是氢能实用化的关键,液态储氢将是未来主要的储氢方式。结论和建议:(1)氢工业基础设施建设处于起步阶段,但发展迅速;(2)我国发展氢工业,近期应在煤炭地下气化制氢方面取得突破,初步形成产业链;(3)中期促使氢工业成为新的经济增长点和新能源战略的重要组成部分;(4)远期力推氢能成为我国能源生产与消费结构的重要组成部分,力争实现"氢能中国",依靠新能源等实现国家"能源自主"。