天然气驱动可持续发展的未来——第28届世界天然气大会综述

天然气在以低耗能、低污染、低排放为特征的可持续低碳发展模式中将发挥越来越重要的作用，成为被关注的焦点。第28届世界天然气大会(WGC2022)于2022年5月23—27日在韩国大邱市召开。该次大会归纳总结了过去4年世界天然气产业研究进展，分析研判了天然气行业未来的发展趋势，并达成以下共识：(1)天然气当前是一种过渡燃料，更会成为未来发展的基础燃料；(2)天然气供需价值链具有高度灵活性和适应性，多元化供应成为发展优势；(3)近两年石油和天然气现货价格的大幅度上涨引发了天然气向煤炭的逆转，导致了全球碳排放量的增长；(4)全球LNG市场出现结构性紧张，长协合同数量将呈现增长趋势；(5)天然气与氢气协同发展，将加速未来低碳时代的到来；(6)天然气行业的甲烷监测和计量技术将成为下一个重大创新；(7)各国政府不断提升地下储气库库存量最低水平，相继出台天然气增储上产激励政策。基于所取得的认识和体会，对中国天然气发展提出如下建议：(1)继续突出天然气产业的重要地位，加大勘探开发力度，提升供给能力和话语权；(2)适应新冠肺炎疫情和俄乌冲突造成的国际天然气供应新格局，统筹制定天然气进出口贸易对策；(3)重...     

川渝地区天然气产业与氢工业融合发展路径

“双碳”背景下,天然气产业与氢工业融合发展将势在必行,天然气与氢气同属气体能源,两者在产业链及生产制备—储运—利用等相关技术上存在交集,产业融合发展具有较强的理论和实践可行性。为此,通过研究天然气和氢气的制备及储运基础技术、储存—运输—加注等环节技术革新和管制放松的产业融合理论,构建了产业融合模型,结合川渝地区产业基础优势,提出了天然气产业与氢工业融合协调发展实施路径。研究结果表明：(1)依托川渝地区丰富的天然气资源,积极发展天然气制氢业务;(2)依托该区天然气管网优势,重点突破天然气管网掺氢运输,适应后期规模化用氢需求,降低终端成本,逐步“西氢东输”;(3)依托天然气装备制造优势,转型升级,大力发展超高压及低温液氢储运装备;(4)依托该区庞大的加油、加气站群,改扩建站点,合理布局具有加氢功能的综合能源补给站;(5)依托该区巨大的天然气消费需求,稳步推进混氢天然气在交通、民用和工业领域的示范应用。结论认为,川渝地区天然气产业与氢工业融合协调发展将助力低碳清洁能源体系的构建和能源结构的转型升级,能够为中国的天然气产业与氢工业高质量融合发展提供川渝实践样板。     

中国油气行业甲烷排放管控政策研究

天然气作为清洁、绿色、低碳的"三可"(可靠、可承受、可持续)能源已在国际上达成共识,但天然气生产和利用过程中的甲烷排放成为业界关注的焦点,由此引发的天然气是否属于清洁能源的争议不断,甲烷排放管控问题已成为制约天然气行业发展的瓶颈因素.针对甲烷排放对油气行业产生的负面影响,通过对国内外甲烷排放管控政策和措施的文献调研和专...     

中国全要素天然气利用效率区域差异性

提高天然气利用效率是促进我国能源资源优化配置,构建清洁低碳、安全高效现代能源体系的重要途径之一。以往对天然气利用效率的研究忽略了要素替代、非径向以及环境约束等问题,致使测算结果存在着一定的偏差。为了从全要素框架的角度去测算天然气利用效率,基于2002—2016年中国各省、直辖市、自治区(以下简称省市区)的面板数据,采用Undesirable-Window-DEA模型,在考虑了能源消费异质性的基础上,测算了中国各区域全要素天然气利用效率。研究结果表明:(1)中国天然气利用效率在2002—2016年间呈现出持续改善的趋势;(2)中国东、中、西部3大区域的天然气利用效率存在着明显的差异,西部地区显著低于东、中部地区;(3) 2007年以后,中部地区天然气利用效率的改善速度远远超过东、西部地区,并且中部和东部的差异正在不断缩小;(4)中国各省市区天然气利用效率变动呈现出明显的两极分化趋势。在此基础上,提出了相关对策建议:(1)坚持绿色发展,优化产业结构,加快培育天然气产业链;(2)实施能源生产革命,构建清洁低碳、安全高效的能源供应体系;(3)优化能源消费结构,不断提高天然气消费比重。     

碳中和目标下天然气发电产业发展前景优化

天然气发电产业作为我国清洁能源发展进程中的重要一环,在"碳中和"目标下将发挥特殊的作用。为了量化"碳中和"目标下气电产业的发展前景,基于平准化电力成本(LCOE),考虑天然气供应和电力需求在多期经济环境下的最大化收益,构建气电产业收益动态非线性优化模型,通过对比分析维持现状(基准情景)和"碳中和"情景,对"碳中和"目标下气电产业的发展前景进行了多情景量化分析。结论认为:(1)较之于基准情景,碳中和情景下气电产业长远发展前景更好;(2)发电补贴是碳中和情境下气电产业的主要收入来源,政府应当给予气电企业适当补贴;(3)天然气市场价格对气电企业影响较大,较低的天然气价格可以维持气电企业较好的发展,政府应关注天然气市场价格,当天然气价格变高时适当增加补贴来保证气电企业的基本收入;(4)政府应培育多种电力调峰辅助市场服务,降低或取消天然气发电企业发电最小比例约束,这将有利于气电企业的良性发展,促进发电与调峰市场化,同时气电企业也应加大科技研发和创新力度,提高管理效率。     

推进中国天然气与可再生能源融合发展的思考

天然气作为清洁低碳高效能源,通过与可再生能源融合互补,有助于实现可再生能源电力的高水平消纳,这将成为天然气业务在构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系的主要发展方向.通过以天然气发电与风电、光伏发电融合为切合点,结合天然气及中国电力行业近年来的生产实践,同时借鉴国外经验,分析了可再生能源自身间歇性、随机性和波动性带来的供...     

天然气生产组织运行方式的探索与启示——以川渝气区为例

加快天然气产业发展,提高天然气在一次能源消费结构中的占比是我国加快建设清洁低碳、安全高效现代能源体系的必由之路。当前,我国的油气企业在迎来天然气产业大发展历史机遇的同时,也面临着市场竞争日益激烈的挑战,探索高效的生产组织运行方式已迫在眉睫。为此,以具有天然气上中下游完整产业链的中国石油西南油气田公司为例,总结了天然气生产组织运行方式的经验:(1)持续做好资源配置管理;(2)积极拓展天然气利用新空间;(3)推行产运储销一体化运行模式;(4)做到生产组织与经营效益紧密结合。进而结合川渝气区天然气市场的发展现状,提出了做好天然气生产组织运行的建议:(1)资源准备充足、管网布局先行是生产组织运行的基础条件;(2)产运储销一体化管理是生产组织运行的突出优势;(3)争取政府的产业支持政策是生产组织运行的有效保障;(4)合作共赢的理念是市场化环境下生产组织运行所应遵循的基本法则。     

21世纪新能源——天然气水合物

天然气水合物 ( nature gas hydrates)是由气体分子与水组成的白色晶状物质 ,其中的气体分子主要是甲烷。在标准状态下 ,水合物分解所释放的甲烷分子体积与水分子体积之比为 1 64∶ 1。据估计 ,全球海洋气体水合物中甲烷的含碳量是世界已探明化石燃料 (煤、石油和天然气 )含碳量的 2倍。由于天然气水合物具有分布广、规模大、埋藏浅、密度高等特点 ,又是高效清洁能源 ,被公认为是 2 1世纪最具潜力的新能源 ,因此天然气水合物的研究已成为世界各国地学界共同关注的热点。为及时总结天然气水合物研究成果 ,以适应能源需求新形势 ,由广州海洋地…     

煤炭地下气化及对中国天然气发展的战略意义

基于国内外煤炭地下气化技术发展现状与趋势,提出了煤炭地下气化基本概念、机理与模式,指出目前面临的挑战、发展潜力与发展路径。煤炭地下气化这一革命性技术能够实现"人工制气",且符合煤炭清洁利用方向,在新能源达到规模化供应之前,可开辟中国特色的有效供甲烷与氢气战略新途径。中国含油气盆地煤系发育,仅超出煤炭企业井工开采深度、埋深1 000～3 000 m的煤炭资源量即为3.77×10~(12) t,初步预计可气化煤炭折合天然气资源量为(272～332)×10~(12)m~3,是常规天然气资源量的3倍,与非常规天然气资源量的总和基本相当。根据煤炭地下气化反应机理和产物组分的差别,初步将煤炭地下气化分为"浅层富氢、中深层富甲烷、深层超临界极富氢"3种开发模式。石油石化企业可在煤炭企业井工开采范围之外,发挥自身技术、管道、市场等一体化优势,根据不同需求和相应技术成熟度,优选路径发展煤炭地下气化业务,可将大量煤炭资源进行有效清洁开发利用,缓解天然气供应紧张局面,还可结合产出氢气就近利用以及在邻近油区开展CO_2驱油与埋存,打造石油石化循环经济净零排放示范区,为"氢经济"时代到来储备资源和技术,更为中国"清洁、低碳、安全、高效"的现代能源体系建设开辟新的途径。     

世界石油工业在变局中加快绿色低碳转型——专访世界石油理事会副主席李鹭光先生

共同探讨了各国家推进能源转型和整个经济绿色低碳发展过程中,对能源企业转型以及世界油气格局调整所产生的影响;强调天然气作为低碳能源将在能源转型过渡期发挥不可替代的重要作用,天然气和新能源融合发展在不同地区可以呈现不同的模式。透彻分析了中石油提出的清洁替代、战略接替、绿色转型“三步走”的发展图景和路径;介绍了世界石油理事会也在制定战略转型规划,业务领域将从油气行业转向整个能源行业,并将在国际能源治理中继续发挥重要作用。     

世界非常规天然气的储量及开采现状

非常规天然气是指致密砂岩气（TSG）、煤层气（CBM）、页岩气（SG）,天然气水合物、高压气（水溶气）和深层气,世界非常规天然气资源潜力非常巨大,具有广阔的开发前景．文中详细阐述了非常规天然气的组成和定义,以及致密砂岩气、煤层气、页岩气和天然气水合物在世界的分布、储量和开采现状等,认为非常规天然气的开采到目前为止还是比较有限．新的技术还需进一步研究,而且开采过程中所面临的储层损害和环境问题也有待解决．但随着油气勘探开发技术的进一步发展,必然会实现非常规天然气的有效开采,这对于满足目前日益增长的能源需求越来越重要,非常规天然气必将成为新一代环保、高效的优质替代能源。     

碳中和约束下油气行业发展形势及应对策略

为积极应对气候变化,多国明确提出了碳达峰和碳中和时间表,经济低碳化成为必然,能源结构将持续转向低碳化,化石能源需求占比将大幅下降,油气行业发展面临着严峻的挑战。为此,分析了碳中和约束下经济与能源低碳转型特征、碳中和对油气行业的影响,介绍了油公司和油服公司应对碳中和目标的主要举措,包括制定绿色低碳发展战略、加速发展低碳能源业务、加大低碳技术研发与应用、加大新能源业务投资、加快石油工程业务低碳化和布局低碳能源服务业务等,提出了我国油气行业发展建议,包括推进油气行业提质升级、有序推进能源低碳化转型、加速低碳技术创新和加快油气产业转型发展等,对我国油气企业在保证油气供应安全的基础上加快新能源与油气业务协同发展、促进企业绿色低碳转型发展具有一定的指导意义。      

碳达峰碳中和目标下国内天然气净化厂运行现状与展望

天然气是低碳清洁能源,在我国实现碳达峰、碳中和时代背景下的需求日益增长,天然气净化作为常规气田开发的重要环节,天然气净化装置的优化运行、节能减排及绿色能源业务拓展等对促进天然气增产和行业绿色低碳发展具有重要意义。以国内起步最早、规模最大、工艺技术先进、综合配套齐全、自动化程度高的中国石油西南油气田公司天然气净化总厂为例,分析了现有装置的运行现状和面临产品气质量指标难控制、运行成本增加的挑战,结合国家碳达峰、碳中和的目标,给出了如何提升处理量、完善新兴技术、持续节能减排、革新控制系统和开展碳捕集、利用与封存及绿色能源业务拓展的具体方向和建议。     

中国低碳能源格局中的天然气

2009年底的哥本哈根会议开启了世界走向低碳能源的新时代。为此,分析了低碳时代世界及中国一次能源构成的变化情况,结论指出：在控制温升不超过2 ℃的情况下,要求把能源消耗产生的CO₂控制在100×10⁸ t/a,这将导致目前石油、煤、天然气、核能与可再生能源在总能耗构成中的比率逆转和终端用能模式巨变,2020-2050年中国天然气将在工业燃料、商住和民用能源、调峰发电、交通几大领域占据主导或重要地位,并将在冷热电联供分布式能源系统、CNG汽车和LNG汽车技术领域自主创新,领先于世界;中国非常规天然气资源丰富、开发前景看好,自给率可达70%;2020-2030年中国天然气消费规模将达到（4 000～6 000）×10⁸ m^3/a,将对世界天然气市场发生积极、正面的影响。     

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??For a full and accurate understanding of the position and role of natural gas in China's energy revolution and providing a decision- making reference for the scientific establishment of natural gas development strategies and the deepening of the energy revolution, this paper analyzed the role of natural gas in guiding the energy revolution in China and points out the main direction of natural gas utilization in the Sichuan–Chongqing gas province which takes the lead in China's natural gas industry. The study provides the following findings. First, with a huge space for development, natural gas will play an important role in China's third energy revolution. Second, natural gas resources are abundant and have a huge potential for development in China. Third, natural gas can be used for a large range of purposes in the Sichuan–Chongqing gas province. In addition to be used as city gas, natural gas can also be used for industrial fuel mainly as a substitute for coal, transportation, distributed energy, peak-shaving power generation, and high-end natural gas chemical raw materials. Some conclusions are made. First, as the cleanest fossil energy and the best fuel, natural gas will play an irreplaceable role in China's third energy revolution in the 21st century. Second, the Sichuan–Chongqing gas province is rich in natural gas, hydropower and other renewable resources. By 2020, it will become the largest gas production province in China, with natural gas production over 550×10⁸ m³. By 2030, driven by the rapid development of shale gas, gas production in the province is expected to exceed 800×10⁸ m³. Third, the Sichuan–Chongqing gas province is likely to become the leader in China's third energy revolution.     

低碳视角下中国非常规天然气的开发利用前景

在对美国非常规天然气产业规模化利用研究的基础上,全面分析了中国非常规天然气资源的地质条件和开发状况,并从资源评价、勘探开发和配套政策三方面剖析了制约中国非常规天然气产业快速发展的主要因素。基于中国在实现低碳转型中所面临的能源利用效率低、供应不足以及碳排放强度大等诸多挑战,依据国际能源署(IEA)在“新政策”情景和“天然气黄金时代”情景关于中国到2035年能源结构的预测,对比分析美国非常规天然气开发利用成果,提出在低碳视角下的“强化非常规天然气”情景。在该情景下,中国非常规天然气产业将迎来超常规发展时期,到2035年,非常规天然气将成为天然气重要的接替能源,实现对煤炭资源的大幅度替代,能源消耗结构得到优化,低碳能源体系基本形成,温室气体排放速度明显减缓。     

中国天然气工业发展对策分析

系统地分析了制约中国天然气工业发展的各种战略性问题,并提出了解决这些问题的具体建议和对策。     

渤海湾盆地济阳坳陷浅层天然气成因及其来源

渤海湾盆地济阳坳陷古近系和新近系浅层天然气资源丰富,但对于其成因及来源却一直都存在着争议。为了给该坳陷浅层天然气的勘探提供技术支撑,根据天然气的组分、轻烃指纹以及碳同位素值等测试资料,分析了该区浅层天然气的地球化学特征,明确了浅层天然气的成因类型,进而探讨了浅层天然气的来源。研究结果表明:①济阳坳陷浅层天然气的组分以甲烷为主,干燥系数高(超过95%),属于典型的干气;②轻烃中的正构烷烃含量低、异构烷烃含量高,表现为具有生物降解特征的油型气;③甲烷碳同位素值偏轻(-55.7‰～-42.3‰),乙烷、丙烷碳同位素值出现倒转,同时CO_2碳同位素值偏重,具有典型原油降解气特征以及湿气组分改造的特征。结论认为:①该坳陷浅层天然气为生物成因和热成因改造而形成的混合次生气,是常规油藏生物降解的产物,由原油降解气和油溶释放气组成,并且原油降解气所占比例超过60%;②稠油区的浅层气应作为该坳陷天然气增储上产的重要勘探开发目标。     

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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)×106t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。