中国中长期碳减排战略目标初探(Ⅳ)——天然气能源在中国的应用前景和碳减排分析

中国目前天然气在能源消费结构中的比例不到4%。与欧美发达国家相比,中国在商业和居住方面的年人均天然气消费量要低30多倍;按照EIA的中长期预测,中国天然气仅占家庭用能的21%～28%、商业用能的14%～20%,与发达国家大约相差1倍。中国用于发电的天然气使用量不到2%,由于风电比例的提高,非常有必要争取2050年将天然气调峰发电的比率提高到5%以上。如果2030年中国天然气产量达到3000×108m3并加大从国外的进口量,使消费量达到5000×108m3,天然气在能源消费结构中的比率有可能提高到14%。制约中国天然气消费量提高的因素包括国内天然气产量、国外进口量、基础设施建设和天然气价格等。提出2050年中国实现天然气消费量达到6000×108m3和8000×108m3的两个情景,其基础是确保常规天然气产量为2500×108m3,页岩气产量达到1000×108~1500×108m3,煤层气和煤制替代天然气产量达到1000×108~1500×108m3,进口量为1500×108~2500×108m3,这是一个非常艰巨但却有可能实现的目标。如果2050年中国天然气消费量达到8000×108m3的高消费量情景,按照发改委能源研究所设定的节能情景的能源消费总量测算,天然气在一次能源消费结构中的比例可上升到14%;按低碳情景测算,天然气的比例可上升到18%;按强化低碳情景测算,天然气的比例可上升到20%,达到目前世界的平均水平。两个天然气消费情景的二氧化碳排放量分别为7.4×108t和9.6×108t。从各方面而言,增加天然气消费量都是正效应而非负效应。     

世界天然气格局的变化和中国的机遇

近年来世界天然气产、销和国际贸易格局发生了重大变化。在经济衰退的影响下,2009年世界天然气年产量和消费量出现2.41%和2.34%的下降;但国际贸易量却持续增长,2007～2009年年均增长率6.28%,其中LNG贸易有更快的发展,其灵活的销售策略和降低现货价在许多地区挤占了管输出口的市场份额。在经济衰退的恢复期和/或天然气供应充足或过剩时期气与煤的比价较为接近,这为气代煤创造了条件。新兴经济体,特别是中国、印度及周围的东亚、南亚地区占世界天然气消费量的份额日趋加大。1999～2009年的10年间,中国天然气产量、消费量年均增长率分别为12.95%和13.91%,印度分别为4.59%和7.53%。金融危机促进了世界经济中心向东亚转移,天然气发展更趋均衡、多中心化的进程将更快。亚太地区,特别是中国、印度的天然气生产、消费和国际贸易在今后也将获得更快的发展。页岩气产量的持续快速增长不仅影响着近年来的天然气国际贸易,亦将对世界天然气格局产生更深远的影响。这些为中国天然气大发展带来了新机遇。按照框架性预测的两个方案,预计2015年中国天然气消费量将分别约为2400×108m3和2500×108m3,需国内供应皆为1500×108m3,进口分别为900×108m3和1000×108m3。2015年国内常规气层气产量要达到1300×108m3或1350×108m3,两种情况下所对应的2010～2015年年均增长率分别为9.81%和9.12%。除管输进口以外,2015年需要有600×108～800×108m3的LNG进口。从国内对策来讲,除了加强勘探开发,特别要关注天然气上中下游的协调发展和LNG系统工程的提前部署。关于进口,应重视天然气进口的广义多元化,在进口采买中将多种长期合同、意向性协议和短期现货交易灵活结合起来;加强国际合作;建设完整的配套体系。     

天然气将成为中国的主力能源

本文结合2016年北京G20天然气日活动成果,从"有压力、有需求、有资源、有政策、有难度、有示范、有信心"7个方面,对中国天然气发展面临的机遇和挑战进行了分析,并全面总结了北京市发展天然气的成功经验,通过分析和总结,得出了"天然气将成为中国主力能源"的结论,并对未来中国天然气市场的发展提出了一系列建议。     

五道梁地区土壤热状况的讨论

利用五道梁1994-1999年之辐射观测资料及0cm地温资料，结合五道梁附近的较深层的地温观测资料，从土壤温度梯度、土壤热通量、土壤导热率、地表净辐射、季节性冻土的融化深度以及2．0m地温的变化等方面分析了五道梁地区的土壤热状况。通过计算分析，得到(1)该地区土壤温度梯度5至8月份为负，10月份至来年3月份为正；(2)土壤热通量的变化规律与土壤温度梯度一致；(3)土壤导热率呈双峰型，4月份最大，9月份次大；(4)土壤温度梯度与地表净辐射负相关，线性相关系数达-0．95；(5)季节冻融层的融化深度有增大的趋势；2．0m处地温有增大的趋势。     

中国如何面对全球天然气市场？

中国天然气对外依存度越来越高，面对逐渐成形的全球天然气市场，中国应该加强国际合作，同时推进能源市场化改革，深度参与游戏规则的制定。     

加速发展天然气产业是我国能源结构调整的核心任务之一

加速发展天然气产业应是我国能源结构调整的核心任务之一。由非常规天然气带动的天然气"革命"为世界天然气产业发展创造了有利的资源条件,全球天然气过剩,价格下降。目前我国天然气在一次能源结构中所占的比例仍然过低,只达到世界水平的1/4左右,而提升天然气的消费比例与提高综合能效具有正相关关系。综合考虑,"十二五"末我国天然气在一次能源消费中的比例应达到12%～15%,甚至更多一些。21世纪以来我国常规天然气储产量增长迅速,新增探明天然气储量已连续7年保持在5000×108m3以上。预计2020年我国天然气年产量将达到2000×108m3,2030年前后可达到2500×108～3000×108m3,加上从国外进口的天然气(包括沿海进口的LNG)和煤制气的发展,天然气消费总量将达4500×108m3,占国内一次能源消费比重可望有一个大幅度的提升。"十二五"期间我国煤层气开采可望首先获得突破性进展,而页岩气正处于勘探开发起步的关键时期,国家在加强领导的同时要加大扶持力度。天然气储运工程对于天然气产业和市场的发展非常重要,"十二五"期间成立中国天然气管道总公司的条件已经成熟。     

中国提出把天然气作为能源发展重点

中国确定把加快天然气的开发利用作为能源发展的一项重要战略决策 ,力争到 2 0 0 5年使全国天然气生产能力在现在的基础上翻一番 ,达到 30 Gm3。据介绍 ,经过近几年的不断开发 ,全国天然气工业已基本形成了大规模的气区 :一是陕甘宁中部地区 ,现已探明天然气储量 2 30 0× 10 8m3,其含气范围在进一步扩大。二是在四川东部地区 ,现已探明天然气储量 2 0 0 0× 10 8m3。三是在新疆地区 ,过去 5年中探明天然气储量 16 0 0× 10 8m3。此外 ,在青海东部的涩北地区也发现了一个新气田 ,已探明储量 50 0× 10 8m3。与此同时 ,中国正加快步伐积极开…     

内置旋转式超声波检测技术在地下储气井的应用

近年来，压缩天然气（CNG）加气站在全国得到了很快的发展。全国天然气主产区如自贡、重庆等地，在很短的时间内建设了一批天然气加气站，其储存天然气的设备大多采用了地下储气井结构。储气井的设计和制造源自石油钻井工艺，在借鉴输油井管的基础上改造而来。储气井的井身由直径177．8mm到244．5mm的储气井专用套管通过螺纹和卡箍连接而成，长度从100m到250m不等。整体结构由下封头、套管和上端盖组合而成。其井身约有98％埋于地下，形成储存压缩天然气的单壁井筒式压力容器。     

西气东输天然气今年累计向下游用户供气20亿m~3

据新华网,2005年1至7月份,西气东输天然气累计向下游用户供气近20亿m3,预计全年稳定供气超过36亿m3。西气东输一年的供气是目前中国全年天然气消费量的十分之一。西气东输正不断提升中国天然气在整个能源消费中所占的比例,改写中国能源消费结构。2000年,西气东输工程开始启动;2     

要研究电力和燃气的关系

北京市1997年引进陕甘宁天然气,当年用1.8亿m3,到2000年已用11亿m3,预计2005年达到30亿m3,2007年达40亿m3.天然气的急剧增长,谁来消费成了问题,燃气不均衡使用的矛盾更加突出.目前情况是冬季燃气使用量比夏季高4～5倍,成为燃气发展中的障碍.我觉得这个问题与电力工业关系很大,需要抓紧研究解决.把发出去的高价电低价卖给居民、楼宇采暖、制冷、供热水,电力企业的日子怎么过.     

中国天然气一体化发展的制约因素

自上个世纪80年代以来，中国天然气进入蓬勃发展的青年期，储产量持续高速增长，但是从中国天然气一体化发展的角度来看，必须注意到其发展中（特别是在资源上）存在的问题。本文试图从当前的实际情况出发，来分析中国天然气工业一体化发展中的主要制约因素，并提出相应的对策建议。     

制约中国煤层气发展瓶颈问题及政策建议

天然气在中国一次能源结构中的比重远低于世界平均24％左右的水平,2019年天然气在中国一次能源消费结构中的比重为7.8％,优化能源结构、加快天然气的发展,已成为中国低碳经济发展的必选路径.中国煤层气资源量36.8万亿m3,但开采程度低,目前年产量88.8亿m3,发展潜力巨大.研究表明,中国煤层气发展面临地质条件复杂、适...     

我国油气的西北陆路进口通道

我国西北陆路油气进口通道，在中哈（中国与哈萨克斯坦）原油管线和中哈天然气管线昀基础上，2008年中士（中国与土库曼斯坦）天然气管线开工建设．将于2009年建成。建成后进入新疆霍尔果斯与西气东输二线相接，土库曼斯坦每年向中国出口300亿m^3天然气。此条天然气管线西起主库曼斯坦和乌兹别克斯坦边境，穿越乌兹别克斯坦．而乌兹别克斯坦也具有丰富的天然气资源，也有向中国出口天然气的愿望。     

天然气在汽车领域中的应用

1　天然气概述　　我国天然气资源丰富 ,发展潜力巨大。目前 ,我国陆上已探明天然气地质储量近1 .5万亿 m3,形成了川渝、陕甘宁、青海和新疆四大气区。四川和重庆地区已建成环状供气管网 ,陕京输气管道的建成投产 ,把陕甘宁气区的天然气引入了北京和天津 ,初步形成了华北地区的供气管网。近 1 0年来 ,天然气勘探有了极大的突破 ,可采储量大幅度上升 ,预计今年天然气年产量可达到 30 0亿m3。天然气有以下优 (特 )点 :(1 )因为是气态 ,管道输送方便 ,但需要放置在压力容器中 ;(2 )燃烧效率高 ,火焰温度也高 ,容易控制 ;同时 ,排气中不产生可燃…     

国际能源机构就中国的天然气市场发表观点

国际能源机构 (IEA)最近在北京公开发表了重要的研究报告———《开发中国的天然气市场 :能源政策之挑战》。该报告在国际能源机构中国合作部主任陈新华博士主持下 ,参考世界各国的经验 ,为中国合理利用天然气资源 ,政府如何制定有效的政策法规提供了详尽的建议。(1)中国不具有丰富的天然气资源 ,探明储量约有 1.5万亿m3,还不到 2 0 0 0年世界总储量的 1%。中国的可采天然气资源远离需求中心 ,需要建设长距离管道。相对于国际水平 ,中国的天然气价格较高。另外 ,中国没有自主生产燃气轮机和联合循环燃气轮机 (CCGT)的能力。(2 )中国的能…     

植物能―海带

能源是可以种植的，在海洋中也可以种植能源。美国加利福尼亚州有一种巨型海带可以作替代能源，从这种巨型海带中，可提取大量合成天然气，还可提取氯化钾和化妆品中的乳化剂。这种巨型海带具有一种不可思议的成长速度－每天可长0.6 m，在不到4个月的时间内，它可以长到60 m。 美国政府在加州外海开辟了一块面积400 km2的海底农场，专门种植巨型海带，每到收获季节，以特殊的采收船采收之后，或利用海带本身具有的细菌自然发酵，或以人工方法加速发酵，它一年所产生的合成天然气高达6亿m3，可供5万人口的城市家庭一年之用。经过同中国台湾一…     

藉压缩空气贮能的燃气轮机发电

将夜间电力贮存起来以备白天使用，这一电力贮存技术意外的困难。用蓄电地进行蓄电，例如在能量密度低的铅蓄电池中，电力的储存量是很少，不然，就需要大量的铅来实现（有可能形成铅山）；在抽水蓄能发电系统中，则需增加对大规模建设工程送电等负担。日本东海大学工学部林正夫教授的设计方案是：在地下开挖一个直径7m、深度为320m的竖井，利用夜间剩余的电力生产压缩空气，并将其贮存在地下（几十个大气压）的空气箱中。发电时，在这一压缩空气下燃烧液化天然气，因而产生高温高压的气体，以此驱动燃气轮发电机组运转而发电。夜间8小时如…     

地源热泵系统中竖井深度的确定方法

应用半无限大物体的热传导方程，求得了土壤日平均温度随时间和空间的变化规律。基于对地源热泵系统中竖井现场的地质勘探数据，计算出不同土层的热物性参数。最后根据对竖井现场地表温度连续一年的观测数据，得到了地表日平均温度的年波幅，并计算得出不同深度处土壤日平均温度的年波幅，据此确定了地源热泵系统中竖井的合理深度。     

世界LNG市场迅速增长

列举具体数据对世界液化天然气工业作了介绍，对全球范围液化天然气的贸易给出了从起始到近年的情况分析，并对未来几十年的发展趋势作了预测。之后具体列举了世界各大地区的液化天然气消费情况，最后介绍了中国液化天然气工业的现状。     

循环流化床锅炉灰渣中残炭量高的原因分析

近年来中国投资大型化工企业建设发展迅速，锅炉为化工装置提供动力蒸汽，其经济运行非常重要。某煤化集团年产52万吨尿素的大化集团公司，由于天然气短缺和涨价，2001年4月公司决定用煤替代天然气，筹建循环流化床锅炉，来缓解天然气供求矛盾。