作者：陈进殿1 赵延芳2 沈 鑫1 王 军1, 3
1. 中国石油天然气股份有限公司规划总院 2. 中国石油天然气与管道分公司 3. 中国石油大学（北京）
为适应社会、经济、环境和能源形势的深刻变化，我国相继提出了大气污染防治行动计划、推动能源生产和消费革命等国家战略。天然气具有优质高效、绿色清洁、能与可再生能源互补等优点，是我国推进能源革命、治理大气污染、应对气候变化等的现实选择。当前，我国天然气产业发展的主要矛盾体现在需求侧的增长出现波动，需求发展方向不明晰、空间不确定，同时供给侧的输配环节多、供气成本高，供给质量亟待进一步优化。在上述背景下，国家发展和改革委员会于2017年6 月23日发布了《加快推进天然气利用的意见》（以下简称《意见》）。《意见》旨在加大改革创新、强化市场运作、破解新形势下天然气产业发展存在的体制机制障碍，提出逐步将天然气培育成为我国现代能源体系的主体能源之一；《意见》首次从国家政策的高度明确了天然气的战略定位，并指明了发展方向、目标与路径，将对我国天然气产业的发展产生深远的影响。为此，笔者在解读上述政策的基础上，深入分析了中国能源的发展形势与天然气在能源革命中的作用、推进天然气利用的方向与路径、《意见》出台后的市场发展前景及其对市场格局的影响等，以期有助于对《意见》的理解。
1 中国能源发展的总体形势与天然气将担负的使命
1.1 中国能源发展的总体形势较严峻
中国能源发展的主要特征是消费总量高、利用结构不合理、环境影响严重等。中国已成为世界上第一大能源消费国，2016年我国一次能源消费总量43.6×108 tce（tce 表示1 吨标准煤当量，1 tce 相当于293×108J，下同），占世界能源消费总量的近1/4。
中国能源利用结构以煤炭为主体，利用结构不合理，2016年煤炭用量占比60.2%，其中42% 用于发电、39% 用于分散式燃烧，由此造成了严重的环境问题。
中国的碳排放总量也位居世界第一，2016年我国二氧化碳排放量达92.2×108 t，占世界二氧化碳排放总量的27.4%。能源利用过程中的污染物排放量巨大，是造成PM2.5 超标的主要原因之一。因此，我国提出了推动能源生产和消费革命的国家战略，以期协调解决能源发展与国家愿景、环境治理等战略之间的矛盾。
1.2 天然气在我国能源革命中将担负重要使命
尽管属于不可再生化石能源中的一种，但天然气却具有低碳、清洁、高效、灵活等特性。这使其独具两方面的优势：一是低碳、清洁的特性（相对于其他化石能源而言）, 大规模利用天然气可以推进能源结构优化、改善生态环境；二是高效、灵活的特性，天然气可以与可再生能源互补，在复杂能源系统集成中发挥重要作用。
天然气主要成分为甲烷，燃烧过程中几乎没有硫、粉尘排放，单位热值二氧化碳排放量仅为煤炭的59%、石油的77%。全球不少国家在推动能源转型、治理大气污染中都以天然气为抓手，通过扩大天然气利用率，调整能源结构，改善能源发展对生态环境的影响。以英国为例，1952年 “伦敦烟雾事件”之后，英国痛定思痛，推动能源结构调整，煤炭占比由76% 降至23%、天然气占比由5% 升至31%，最后一洗前耻，成为了雾霾治理的成功范例。
天然气发电启停迅速、运行灵活，能够弥补可再生能源发电的间歇，克服后者不稳定、难调度等问题，进而将后者转变为持续、稳定、可靠和可控的电源，降低弃风、弃光率，是当下大力推进可再生能源清洁高效利用的现实选择。从这一角度看，天然气发电是我国能源系统向可再生能源为主转型的重要保障。
基于天然气的上述作用，中国能源革命对天然气的发展规模提出了较高的要求。中国工程院提出了能源生产和消费革命“三步走”的发展战略（图1）：第一步，2020年以前是能源结构优化期，2020年煤炭、油气、非化石能源消费比例达到6︰2.5 ︰1.5 ；第二步，2021—2030年是能源领域变革期，2030年煤炭、油气、非化石能源消费比例达到5 ︰3︰2 ；第三步，2031—2050年是能源革命定型期，2050年煤炭、油气、非化石能源消费比例达到4︰3 ︰3。根据上述比例，结合能源与油气发展规模测算成果，预计2020年和2030年我国天然气市场的发展规模将分别超过3 600×108 m3和6 000×108m3。
2 推进天然气利用的方向与路径
2.1 推进天然气利用的方向
从全球典型国家的能源转型、大气污染防治历程来看，发挥天然气的清洁低碳优势、扩大天然气利用规模的方向主要包括两大方面：①促进城镇燃气和工业领域对煤炭、重油等高污染燃料的替代；②借助环保政策对排放的限制和对电价的疏导，大力发展天然气发电。以下分述之。
1）城镇燃气。天然气在城镇燃气领域的利用是改善民生和人居环境的重要途径。从世界范围看，通过对煤炭（包括人工煤气）、重油、LPG 等燃料的替代，天然气已成为城镇燃气领域的主导燃料。天然气城镇居民气化率美国和日本已达到90%、英国为85%、中国为43% ；居民燃气和采暖的人均年用气量美国为428 m3、英国为752 m3、中国仅23 m3。由上述数据可知，我国城镇居民气化水平仍有较大的提升空间，天然气采暖发展也有较大的发展前景。因此，城镇燃气是我国天然气发展的重要方向之一。
2）工业燃料。全球典型国家通过对燃煤燃油锅炉、窑炉等实施气代煤和气代油，促使天然气成为工业燃料中的“主角”。以美国为例，美国工业领域实施严格的气体排放标准，工业锅炉年耗能约2.34×108 tce，其中天然气占38.5% ；美国天然气锅炉的数量最多，占总台数的近80%，占总容量的近60%。我国燃煤工业锅炉、窑炉和采暖锅炉数量较大，比较分散（污染物排放缺乏有效控制），排放量大（成为大气污染治理的主要对象）。目前我国燃煤锅炉数量约为53万台（其中10蒸吨及以下占70% 以上，蒸吨是工程术语，指锅炉的供热水平，一般用t/h 来表示每小时所产生的蒸汽量，1 t/h ≈0.7 MW ≈2.5 GJ/h，下同），占全国锅炉总数的85%。我国工业用能结构中煤炭占75%，天然气仅占10%。2014年燃煤工业锅炉排放量：烟尘约560×104 t、二氧化硫约510×104 t、氮氧化物约310×104 t。由此可见，燃煤工业锅炉是烟尘、二氧化硫、氮氧化物的主要排放源。因此，工业燃料领域是天然气替代燃煤燃油锅炉、窑炉，实现降低污染物排放量，改善大气环境的主要方向。
3）天然气发电。从全球典型国家来看，天然气发电在资源供应保障、燃机技术进步、环保要求提高等多重因素的促进下，已成为天然气利用的主要方向，也是电源燃料结构的重要组成部分。天然气发电在天然气利用结构中已经占据了一席之地，世界天然气利用结构中发电占37%，用于发电的天然气占用气总量的比例日本为60%、英国为36%、美国为35%、俄罗斯为33%。天然气在电源燃料结构中也占据了一席之地，世界电源燃料结构中天然气占22%，天然气在电源燃料结构中的占比俄罗斯为47%、英国为44%、日本为27%、美国为23%。我国天然气利用结构中发电占比为15%，而电源结构中天然气发电量却仅占3%。因此，天然气发电领域是天然气替代小型燃煤机组改善大气环境、与可再生能源实现互补发挥能源集成作用、建设分布式能源实现能源梯级高效利用的主要方向。
此外，根据我国的现实情况，天然气在交通运输领域也有一定的发展空间。从全生命周期比较，天然气汽车与传统汽油、柴油车相比，在二氧化碳、氮氧化物和颗粒物排放量方面具有明显优势。因此，在交通运输领域，公共交通、货运物流、内河船舶是天然气替代燃油，发挥环保优势的主要方向。
综上所述，基于大气污染防治与减少温室气体排放量、推进能源革命与能源高效利用的问题导向，《意见》中所提出的“城镇清洁燃料工程、清洁电力工程、工业燃料升级工程、交通燃料升级工程”等四大工程是我国天然气发展的主要方向（图2）。
2.2 推进天然气利用的路径
2.2.1 城镇燃气
主要问题包括：①城镇居民气化水平相对较低；②商业、采暖等领域的天然气替代受工程建设、调峰能力、配套政策等因素的影响，推进速度低于预期。
主要任务是：推进北方地区冬季清洁取暖、快速提高城镇居民燃气供应水平、打通天然气利用“最后一公里”。
主要实现途径包括：①政策方面，设立禁燃区、推动煤改气、纳入环保考核内容，完善煤改气财政支持制度，简化优化审批事项和手续，强化设施用地保障；②价格方面，减少中间环节、降低用气成本、完善居民用气定价机制，推进天然气市场化改革；③保障支撑方面，建立综合储气和应急保障体系、强化财政支持、拓宽融资渠道。
2.2.2 天然气发电
主要问题包括：①气电价格联动机制尚不完善；②天然气发电市场竞争力不强；③天然气分布式能源并网上网尚存在障碍。
主要任务是：大力发展天然气分布式能源、鼓励发展天然气调峰电站、有序发展天然气热电联产。
主要实现途径包括：①政策方面，完善气电价格联动机制、积极采取财政补贴等措施疏导天然气发电价格矛盾、完善分布式能源并网上网办法、碳排放权配额分配予以支持等；②价格方面，减少中间环节、减少供气层级、鼓励直供直销、降低用气成本；
③保障支撑方面，配套财政支持、加大燃气轮机和小型燃机科技攻关力度并不断提高国产化率。
2.2.3 工业燃料
主要问题包括：①以气代煤市场竞争力较弱；②以气代煤受供气层级多、成本高、配套政策不完善等因素的影响，发展受到制约。
主要任务是：高污染燃料禁燃区20蒸吨及以下燃煤燃油工业锅炉推行天然气替代，玻璃、陶瓷、建材、机电等重点工业领域燃煤燃油工业窑炉推行天然气替代。
主要实现途径包括：①政策方面，设立“高污染燃料禁燃区”、积极采取财政补贴、碳排放权配额分配予以支持、纳入环保考核内容等；②价格方面，减少中间环节、减少供气层级、鼓励直供直销、降低用气成本；③保障支撑方面，强化财政支持、拓宽融资渠道。
2.2.4 交通运输
主要问题包括：①天然气在公共交通、货运物流、船舶燃料领域利用程度不高；②加（注）气站网络建设滞后。
主要任务是：加快天然气车船发展、加快加（注）气站网络建设两大工程。
主要实现途径包括：①政策方面，制定严格排放标准、强化交通污染防治、给予财政补贴；②保障支撑方面，强化财政支持、强化设施用地保障、加大车船用气发动机和车用气技术的科技攻关力度。
3 《意见》实施后的天然气利用前景
我国已经形成了国产多元化、进口多渠道的天然气供应格局，2020年中国天然气供应能力将介于3 600×108～4 000×108 m3，2030年将超过6 000×108 m3。2020年中国天然气管道总里程将介于10×104～12×104 km，一次管输能力将介于3 700×108～4 000×108 m3/a ；2030年天然气管道总里程将介于17×104～20×104 km，一次管输能力将介于6 000×108～7 000×108 m3/a。推进天然气利用具备了良好的资源和输配体系基础，《意见》对于四大领域天然气利用的推动，其发展前景值得期待。
3.1 城镇燃气
《意见》实施后，预计到2020年、2030年我国城镇居民气化人口将分别达到 4.6 亿人、7.2 亿人，城镇居民气化率将分别超过50%、70%，居民和商业用气年需求量将分别超过480×108 m3、670×108 m3。
2020年、2030年采暖面积将分别为20×108 m2、80×108 m2，采暖用气需求量将分别为210×108 m3、890×108 m3。
2020年城镇燃气总需求量将接近700×108 m3，2030年将达到1 560×108 m3。
3.2 天然气发电
《意见》实施后，预计到2020年、2030年我国天然气发电装机容量将分别接近1.5×108 kW、2.7×108 kW，年发电量将分别为4 000×108 kWh 、9 300×108 kWh ，天然气年消费量将分别达到940×108 m3、1 850×108 m3。
3.3 工业燃料
《意见》实施后，预计到2020年、2030年我国燃煤燃油锅炉改造及新建天然气锅炉规模将分别超过30×104 蒸吨、50×104 蒸吨，天然气年消费量将分别达到1 250×108 m3、1 700×108 m3，在工业锅炉和窑炉中的燃料占比将分别为15%、20%。
3.4 交通运输
《意见》实施后，预计到2020年、2030年我国交通运输行业天然气年总需求量将分别达到480×108 m3、660×108 m3左右。其中，2020年、2030年气化城市公交、出租车辆将分别为36万辆、50万辆，气化载客、载货汽车将分别为42万辆、70万辆，气化私家车将分别为550 万辆、1 000 万辆，气化船舶将分别为6 万艘、8 万艘。
3.5 化工用气
2020年、2030年化工用气需求量将基本维持现状。
综上所述，预计到2020年、2030年，我国天然气需求总量将分别为3 600×108 m3、6 000×108 m3（表1）。
4 《意见》对市场格局的影响
我国天然气产业仍处于快速发展阶段，发展中积累的矛盾将在改革中被逐步化解。这次国家天然气政策的重大调整，在推进天然气利用的同时，也对天然气输配等供给侧提出了改革措施，将对我国天然气市场格局产生重大影响。
4.1 天然气市场将保持供略大于求的基本均衡格局
按照《意见》中的发展目标，2020年我国天然气市场发展规模为3 600×108m3。笔者认为上述目标作为国家政策引导值是合理的，但完全落实的难度较大，推荐落实的规模为3 200×108 m3左右。根据《中国天然气发展报告（2016）》，未来中国天然气供应将形成主体多元、国内与国外并重的资源保障体系，到2020年中国天然气供应能力将超过3 600×108 m3，2030年将超过6 000×108 m3。因此，从天然气需求量与供应量的平衡分析看，我国天然气市场将在未来的一段时间内总体上呈现“供略大于求”的良性发展格局，有利于市场体系的建设及改革措施的出台。
4.2 市场需求主体迎来快速发展的战略机遇期
市场需求主体发展的外部环境处于一个有利的时机：一方面国际国内天然气市场供应量充足，气源获取渠道多元；另一方面国际油价上涨乏力，国内天然气价格水平预计难以大幅上涨。《意见》出台后，市场需求主体的机会增多，市场地位将进一步提升。
市场需求主体将在城镇燃气、发电、工业燃料、交通等领域的推进中获得更多的发展机会；用户的市场主体地位将进一步树立，包括自主选择气源和供气路径，取消不合理的输配气收费，获得更多以气代煤、车船补贴等方面的财税支持等。
4.3 市场供应主体应加快适应市场变化，降低成本、提升服务、融入新业态
《意见》实施后将为市场供应主体提供更大的发展空间，同时也将促使市场供应主体面对外部竞争、面对改革变化、面对新业态。供应主体应主动适应市场格局的变化，采取措施降低气源采购成本，获得市场核心竞争力，同时提升服务水平，赢得用户忠诚度；应加快适应市场地位的转变，尊重用户的选择权，加强服务，提供多种销售解决方案和多种供气与销售商务模式选择；应重视新的用气产业发展和供应模式变化，积极参与《意见》中提出的示范、试点工程，重视与能源互联网的融合，加快网络营销的发展。
5 结束语
《意见》的出台，顺应了我国社会经济与能源发展大势，确立了天然气在能源中的地位，明确了发展目标与路径，制定了改革措施与保障支持办法，将在未来较长一段时期内对我国天然气的发展起到重要的引领作用，将在我国天然气发展史上留下浓墨重彩的一笔。笔者相信，只要国家相关部门及各级政府按照《意见》要求配套出台相应实施办法或监管措施，各市场供应主体及市场需求主体按照《意见》规定和指引，主动适应国家政策及市场发展，我国天然气产业必将迎来新局面、迎来大发展，将为国家愿景与能源革命的实现做出新的更大的贡献。
（来源：天然气工业 2017年7月）
———-END———-