中国天然气产业链可持续发展探讨

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工程研究——跨学科视野中的工程, 6 (2): 167-178 (2014)
图1
1970—2012 年中国天然气生产量与消费量
数据来源：历年《BP 世界能源统计》 。
治理雾霾的关键之一在于从源头上减少煤、石油 等传统能源的使用。天然气作为一种替代能源， 逐渐显示出其环境代价小的优越性，而且天然气 代替车用燃料的做法已经被不少国家证明是有效 的治霾措施之一。碳减排的实现、环境质量的改善
刘毅军，等：中国天然气产业链可持续发展探讨
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过渡能源，通过天然气产业链的整体协调，使这 种有限资源尽可能地平稳、持久、安全地被人类 所利用的动态过程。天然气产业链可持续发展的 内涵包括： 1）能源利用的可持续性。从历史角度分析， 天然气利用的定位首先是保证人类对能源使用的 顺畅、不短缺，在传统化石能源和可再生能源之 间起到承上启下的作用。 2）产业链生命周期的可持续性。如同一个企 业、一个产业一样，任何产业链都有一定的生命 周期，整个生命周期的主要阶段可以划分为：引 入阶段、快速发展阶段、成熟阶段和衰退阶段。 这四个主要阶段是顺延承接的关系，进入各主要 发展阶段前可能经历一定的过渡阶段。保证产业 链在各主要阶段间的顺利过渡、保证产业链在各 主要阶段与社会发展相适应、保证产业链生命周 期足以满足不同能源转换定位的时间需要也是天 然气产业链可持续的表现。从产业链规划的角度 出发，应延长获利较多的快速发展阶段和成熟阶 段，以保证天然气产业链的发展活力。 3）产业链内部各环节间衔接的可持续性。上 游是产业链可持续性的基础；中游的管道输送等 基础设施是产业链得以运行的保证；下游的利用 是产业链可持续性的关键动力和目的。上、中、 下游平稳有效地衔接是实现天然气利用的前提及 保证。天然气产业链上、中、下游的衔接涉及相 关的动力系统。动力系统是各环节衔接的决定性 因素，它决定了衔接是否顺畅，进一步影响天然 气产业链的可持续发展。 4）产业链调峰能力的可持续性。天然气的使 用具有峰值（小时差异、日差异、季节差异）问 题。在峰值期保证充足的天然气供给，在非峰值 期将过剩的天然气储存起来，使下游用户平稳、 持续地使用天然气。全产业链的调峰能力是产业 链是否可持续的另一个衡量标准。 5）产业链安全的可持续性。产业链安全的可 持续性反映在三个方面：一、天然气在勘探、开
成就需要保持长期相对稳定。
1.2
天然气产业链可持续发展的内涵
可持续发展思想是在传统发展模式暴露出多
方面弊端并难以为继的情况下提出的。 1987 年 WCED （ World Commission on Environment and Development）在《我们共同的未来》中提出“可 持续发展”的定义 —— 既满足当代人的需求又不 危及后代人满足其需求的权利 [1] 。可持续发展的 主要思想是：在生态系统涵容能力约束下，在 不损害后代人利益的情况下，在不降低环境质 量和自然资源基础的条件下，尽量减少能源和 资源消耗，改善人类生活品质，使人类的生存 环境得以持续。它包括资源和环境可持续发展、 经济可持续发展、社会可持续发展三个方面。 可持续发展的核心在于持续和发展，两者相辅 相成，互为因果。 能源可持续发展是一般可持续发展的具体 化，是可持续发展理论与方法在现实意义上的表 现。两者是具体与抽象的关系。能源本身的属性 和特性（除可再生能源外，大多数能源不是取之 不尽、用之不竭的）决定了能源产业与其他产业 不同的发展路径。每一种能源的可持续发展是包 容在整个社会发展的历程中，发挥最大的效用， 使得人类在能源的使用方面不会出现短缺。 MIT （ Massachusetts Institute of Technology）相继成立 了 LFEE（ Laboratory for Energy and the Environment）和 MITEI（ MIT Energy Initiative）[2]两个机 构，从事能源可持续发展的研究，将能源、经济、 社会、环境等不同领域联系起来，从整个社会的 发展背景出发，从能源供需的持续性、能源安全、 能源与环境（能源成本与环境成本）角度，从整 体上评价能源的可持续性。 天然气是一种优质、高效、清洁的低碳能源。 天然气产业链的可持续发展就是基于天然气产业 链的特点，把天然气定位在传统化石能源（煤炭、 石油）与可再生能源（风能、太阳能等）之间的
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部的竞争。从长期看，由于天然气拥有巨大的发 展潜力，对煤炭、石油等传统化石能源表现出替 代作用，特别是天然气的广泛应用对改善城市空 气质量效果明显。2）天然气上游资源具有高度不 确定性。这主要表现在探明储量等的不确定性、 储量一定的情况下最终开采出来的资源量的不确 定性等。3）天然气产业链的气田开发和管道建设 等具有规模经济性。以西气东输一线工程为例， 整个产业链投资近 1 500 亿元人民币，用于构建 天然气的勘探、开发、运输、配送、利用等（这 里不包括储气库设施建设投资） ， 庞大的固定资产 投资和重复建设的无效率决定了天然气产业链具 有规模经济性。4）天然气产业链下游市场的波动 性和部分用户的刚性需求。季节用气差别和日用 气差别导致下游市场用气量的波动，同时，快速 发展阶段不断变化的用气结构也增加了下游市场 的波动，居民为代表的用户是下游用气结构中刚 性需求较强的用户。5）天然气下游居民用气等具 有民生特征。到 2015 年，我国城镇天然气用气人 口数量将超过 2.5 亿，约占总人口的 18%。随着 城镇化进程的加快和环境保护力度的提高，天然 气逐渐成为城市能源的主角。在大规模用气需求 日益提升而供气紧张时，需优先保障居民、医院、 养老院、学校等基本用气。6）天然气产业链各个 环节须紧密衔接，且这种衔接具有长期性。天然 气产业链的上游企业通过对天然气资源的勘探、 开发和生产， 或通过国际贸易以管道进口天然气、 以船运进口 LNG，利用中游的管网等输送到下游 目标市场，然后地方配气公司通过城市配气管网 将天然气输送给终端用户。在整个产业链上，天 然气通常表现为气态，受存储空间、成本的严格 约束，必须保证产业链各环节之间在特定时空约 束下紧密而连续地衔接。天然气管道，特别是长 距离管道等基础设施建设需要数百亿元投资，而 且运行周期在 15 年以上， 大型气田从发现到形成 产能也需要至少数年时间，生产更要经历十年以 上，这些决定了产业链各环节的衔接关系一经形
图2 2004—2012 年中国一次能源消费结构
在一定程度上有赖于天然气产业链的可持续发展。 实现产业链的可持续发展能够更好地保障中 国天然气资源与社会经济发展需要的持久匹配。 从近二十年来中国和美国两国的天然气探明储量 （ natural gas proved reserve）与经济发展水平比较 （图 3）看，以 2012 年为例，中国天然气探明储 量为 3.1 万亿 m3，相当于美国的 36%，而中国的 GDP 相当于美国的 54%。不难发现，相较美国而 言，中国的天然气探明储量较低，而经济发展较 快。这种资源不匹配可能会造成中国天然气资源
摘百度文库
要: 中国天然气产业链经历了引入阶段、过渡阶段和快速发展阶段，从可持续发展
角度来看，不仅积累了实践经验，也暴露了一些问题。这些问题主要包括： 1）与替代能源 价格比，天然气价格过低； 2）进口高价气销售问题； 3）产业链下游区域市场发展不平衡； 4）中国天然气产业链结构向竞争型演变过程中存在阻碍； 5）大规模用气的调峰问题； 6 ） 城市燃气的安全问题。结合国内外天然气产业链的发展经验，对中国天然气产业链提出可持 续发展建议：1）通过多种资源、构建多个渠道保障未来天然气的需求；2）抓好产业链长期、 有效衔接运行制度的建设；3）积极稳妥地加快天然气价格形成机制的改革；4）确保产业链 向竞争型结构演变； 5）推进全产业链调峰错谷机制的建设。 关键词: 天然气；产业链；可持续发展；燃气安全 中图分类号 : F206 文献标识码 : A 文章编号 : 1674-4969(2014)02-0167-12
能源的可持续发展是支撑社会经济可持续发 展的关键因素之一。天然气作为一种优质、高效、 清洁的能源，在中国改善能源结构、清洁空气、 治理雾霾的过程中起着重要作用。目前中国天然 气产业链正处于快速发展阶段，面临着巨大的机 遇与挑战，确保其可持续发展至关重要。
技术经济联系，围绕从天然气的勘探开发到利用 及相应配套服务，以价格为纽带，以供需关系为 核心，形成的具有价值传递和价值增值功能的链 网式关联结构。通常将进行天然气勘探、开发、 生产等的企业和单位统称为天然气产业链的上游 环节；将进行天然气管道运输、液化天然气 （ liquefied natural gas，LNG）运输、天然气存储、 天然气液化、LNG 气化等的企业和单位统称为天 然气产业链的中游环节；将围绕天然气利用进行 天然气中间销售和以天然气及其副产品为投入的 企业和单位统称为天然气产业链的下游环节；将 天然气产业链下游所有对天然气具有需求或潜在 需求的用户集合称为天然气产业链下游市场。天 然气产业链的特点主要为：1）天然气作为一种能 源，具有可竞争性。其可竞争性既反映在天然气 与其他能源间的竞争，也反映在产业链各环节内
收稿日期 : 20140106; 修回日期 : 20140224 基金项目 : 教育部哲学社会科学研究重大课题攻关项目“扩大我国油气战略储备研究” （ 11JZD048） ，男，教授，研究方向为能源经济与管理。 E-mail:pulyj@sina.com 作者简介 : 刘毅军（ 1965–） 曹慧卓（ 1990–） ，女，硕士研究生，研究方向为能源经济与管理。 E-mail:zdchz@163.com
1
1.1
天然气产业链可持续发展的背景分析
天然气产业链的相关概念及特点
天然气产业是指进行天然气勘探、开发、生
产等的企业和单位的集合。天然气相关产业是指 进行天然气运输、存储、液化、气化、压缩、销 售和其他以天然气及其副产品为投入进行利用等 的不同企业和单位构成的不同产业。天然气产业 链则由天然气产业及其相关产业组成，它指处于 其中不同环节的节点企业和单位之间，基于特定
发、生产运输、存储、利用等整个过程中需要较 高的安全保证；二、在上述整个过程中确保对生 态环境的影响处于可修复范围；三、天然气作为 能源，不会因突发事件而对社会、经济发展产生 重大影响。
1.3
中国天然气产业链的发展阶段
目前为止，中国天然气产业链发展经历了以
下三个阶段： 1958—1997 年为引入阶段。此阶段对四川等 主要含气盆地进行了大规模的勘探活动，积累了 资源条件；川渝区域内长输管线联网，有海底管 道建成，天然气汽车研制成功，但是所有活动都 在该地区为代表的近产气区域内进行，化工等天 然气利用主要在近气区附近。此阶段天然气价格 较低，天然气的利用具有支农惠民特点。下游城 市居民燃气以人工煤气起步，许多城市建设了人 工煤气的燃气管网等设施，为今后城市燃气大规 模利用天然气积累了设施基础和相关经验。 1997—2004 年为进入快速发展阶段前的过渡 阶段。此阶段以陕京管道系统一线工程建成为起 点，天然气管道从特定区域内向其他区域延伸， 建成了跨省的长输管线，启动了进口 LNG 工程， 开始了煤层气为代表的非常规天然气勘探开发工 作，也开始就陆上进口天然气进行谈判。 2004 年至今为快速发展阶段。此阶段以西气 东输管线系统一线工程全线正式商业运营为标志， 多条跨区域管线建成投产，并逐步相互连接，中国 天然气基干管网架构逐步形成。 中国天然气生产量 （图 1） ，形成了多样 和消费量呈现快速增长势头[3] 化的产业链下游区域市场，其中东南沿海地区、长 江三角洲地区、 环渤海地区等下游区域市场快速升 温。 天然气消费在一次能源消费结构中的比例平稳 上升（图 2） ，2004 年天然气消费总量为 5 336.4 万 t 标准煤，而到 2012 年天然气消费总量已攀升 至 19 174.91 万 t 标准煤。天然气消费结构也在快 速变化，居民用气比例稳步上升，化工和工业用气
第6卷
第2期
工程研究——跨学科视野中的工程
JOURNAL OF ENGINEERING STUDIES
6 (2): 167-178
2014 年 6 月
Jun., 2014
DOI: 10.3724/SP.J.1224.2014.00167
工 程 管 理
中国天然气产业链可持续发展探讨
刘毅军，曹慧卓
（中国石油大学（北京） ，北京 102249）