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段常贵教授在2015亚太天然气&液化天然气峰会上的演讲稿
发布时间:2016-08-11 浏览次数:577次

2015亚太天然气&液化天然气峰会2015618日~19日在北京召开,主题围绕天然气行业在油价下跌的新型市场发展下的机遇和挑战亚太天然气如何在新的市场环境下占据贸易进出口的优势,以及中国天然气市场的发展。会议邀请中国燃气集团前首席科学家段常贵教授作为演讲嘉宾发表演讲,虽然已过去一年多了,但演讲内容仍有借鉴参考意义,经段教授同意,现将演讲稿发布,供大家参考。

            


我从1960年哈工大城市燃气专业毕业至今从事我国城市燃气事业55年,今天有机会向与会同行们介绍一下我国半个多世纪以来城市燃气发展的历史,我的心得和体会,并对今后的发展方向提出个人的粗浅看法和同行们交流,可能对我们燃气事业的发展有些益处,感到很荣幸。

一、我国发展城市燃气的初级阶段

建国前我国只有9个城市有燃气供应设施,上海和东北8家,58年北京在苏联专家的帮助和指导下建设了煤气厂,之后各省会城市陆续开始建煤气厂,气源均为焦炉煤气,输气均为铸铁管,中-低压二级输气系统。 


60年代以后,由于炼油事业的发展,副产品液化石油气的出现,瓶装液化气开始大量发展,具有煤气供应的城市大量增加,但用户主要是民用户,很少有工业用户。总的来说都是规模小,设备落后,污染严重,亏本经营。供气方针是管道气的气源必须是煤制气,天然气不能作为城市燃气气源,只能作为化工原料,原因是我国煤资源丰富,天然气资源缺少,这就出现了一些怪现象,如四川是世界上天然气利用最早的地方,也规定了天然气管道不掺混煤制气,不准外供。93年哈尔滨市发展城市燃气选择气源时,明明大庆有大量的天然气资源,距哈尔滨只有100多公里,却选择在200多公里以外的达连河建鲁奇炉煤气厂,投资了23个亿。到09年改制成天然气的16年间,每年亏损近1个亿,损失了近40个亿。而在发展城市燃气历史最悠久的欧洲,在20世纪30年代基本上完成了从人工煤气向天然气的转换,关闭了所有的煤制气厂,转变成以天然气作气源的供气路线。这段历史是让我们燃气工作者难以忘怀的,教训也是深刻的。

二、我国发展城市燃气的天然气时代

改革开放以来,经济的高速发展,我们的能源供应现状远远不能适应。通过向发达国家的学习,领导人的考察,专家和学者的论证及1987年华北油田气进北京,哈尔滨城市燃气改制的实践,终于在20世纪末,国家提出了新的我国发展城市燃气的供气方针,即优先发展天然气,适当发展液化气,慎重发展人工煤气的正确方针。尤其是西气东输实现供气,正式拉开了我国城市燃气发展进入了天然气时代的序幕,推动了我国天然气进入发展的黄金时代。

在正确方针的指引下,上游有中石油、中石化、中海油三大央企,下游有大量的民营企业,天然气事业的发展速度是惊人的,在不到20年的时间,我国天然气的供应量接近2000亿立方米/年,天然气的消耗量占全国能源消耗量总量增加到6.3%,我国已成为世界第三大燃气消费国。


由于天然气发展迅速,技术的研发速度落后于建设速度,对照国外发达国家的成功经验,我国管网建设过程中出现一些失误和不足:

1.俄罗斯向西欧供气20世纪80年代建设的管网直径2.0米,至今仍能保证供气,不需要再铺设管网。我国有些城市由于对天然气发展趋势研判不够,管网负荷预测不准,在后期发展中不得不建设复线,增加了建设成本。

2.西方国家上游主干线直接供给下游的中心城市,由中心城市用支线供给附近的城市,建成一张网。而我国却增加省管网一个环节,造成一条路线上经常出现两条高压力、大管径的管线,浪费了投资,增加了建设成本。

3.西方发达国家的管网上游通过建地下储气库解决季节调峰,下游解决日调峰,而我国上游对于季节调峰解决不利,也曾出现气荒,或者不得不用液化天然气解决季节调峰,增加成本。

4.我国以天然气作为主气源之后,对《城镇燃气设计规范》GB50028-93进行了修订,改为GB50028-2006最大的变化是把城镇燃气的设计压力提高到4.0MPa。这样可能使城镇周围建设的高压管线同时具有输气和贮气功能,日调峰不需要再建高压贮气罐。节省了投资和运营费用,供气更加安全可靠。同时还可以提供分布式能源所需的压力。城市内的中压管线也可以减少负荷、节省投资。对于一个中等城市,当上游给足4.0MPa可以比1.6MPa的投资节省近亿元。可见,上游保证供给城市足够的压力是很重要的。在设计或运行中,上游有些时间保证不了。以上这些问题,是在我国管网快速建设过程中出现的。希望随着我国天然气发展日益成熟,天然气上中下游各方站在产业链效能利用最大化的角度出发,统筹考虑,协力推进。

三、天然气能源安全问题

我国煤炭资源丰富,常规天然气及页岩气、煤层气、可燃冰等非常规天然气总的储量应该说还是比较丰富的。但是据统计,我国常规天然气2011年储量为3.0万亿立方米,到2014年又增加了0.5万亿,总计3.5万亿立方米,世界排名第十三位。到2015年我国天然气消耗量已达到将近2000亿立方米/年,规划到2020年年消耗量将达到3600亿立方米/年。在旺盛的国内需求面前,天然气产量明显捉襟见肘,存在严重的危机。我国政府已经尽全力多渠道解决这一问题。行之有效的可以分为三个方面:

1.大量进口天然气

中石油与塔吉克斯坦输气公司已签署了建立中塔天然气管道供气协议,建造并运营中亚——中国天然气管道管线,为将土库曼斯坦天然气过境运输至中国创造条件。据悉,新天然气管线将于2016年底交付使用,可以补充中国在中东和北非的不稳定资源供给。中国将能源进口方向转向中亚,在2020年前将完成4条天然气管道支线建设,中亚对中国年供应天然气将达到800亿立方米,占中国全部进口天然气的40%,中国进口天然气将达到2000亿立方米/年。

2.大力研发和引进分布式能源技术

所谓分布式能源的概念是什么呢?传统的大型中心发电厂一般远离用户,通过高电压大电网传输,将电力送到用户端。而分布式能源是把发电和供能系统建在用户附近,利用天然气等清洁能源,通过能源梯级利用的方式、满足用户冷、热、电、蒸汽、生活热水等各种负荷的需求。因此分布式能源是一种在地域上分散的,建立在用户端的,相对独立的能源供求系统。如果用户从公用电网买电,用锅炉单独供热,这种电热分供的能源利用效率一般在45%左右。而采用分布式能源利用效率可达到80%,提高了近一倍。

分布式能源自身的优势和发达国家几十年的经验证明分布式能源是节能减排,发展低碳经济、实现经济与能源可持续发展的最有效途径。

我国目前正处于煤改气刚性需求旺盛的时期,很多城市采用传统的方式将燃煤锅炉房改成燃天然气的锅炉房,这种方法投资少、改造快,但是设备会依然保持低效率高能耗的状态运行,这对于能源安全是很不利的,应该通过采用分布式能源的方式改造原来陈旧的系统,使新的系统在高效率低能耗的状态运行是正确的方向。

我国分布式能源的发展有十多年的历史,也取得了一定的经验,但发展速度比较慢,影响分布式能源发展速度的原因是多方面的,其中很重要的原因是我国天然气的价格和发达国家不同。几乎所有的发达国家工业用天然气的价格都低于民用。而我国工业用天然气价格高,但上网电价的价格低,造成分布式能源供应商花费大量投资节约了能源却没有经济效益。这对于市场经济的情况下是很难找到投资商的,为了分布式能源的发展,建议适当降低工业用天然气的价格。实际上,现在的价格对于某些工业用户也带来了难以承受的压力,影响这些用户的煤改气。


3.大力发展生物质可再生能源

生物质能是蕴藏在生物质之中,由绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能而储存在生物机体组织内部的能量,是唯一一种可再生的碳源,可转化成常规的固、液和气态燃料。在新世纪初,国际石油价格一再攀升,石油、天然气和煤炭资源渐趋枯竭的背景下,发达国家率先加快了生物质能源的开发步伐。

根据国际能源理事会(WEC)的预测,到2020年生物质能在全球可再生能源中的比重接近60%。生物质能源正排位在煤炭、石油、天然气之后的第四大能源库。在以德国、瑞典、荷兰等为代表的欧洲国家,生物天然气正得到快速发展,形成了完善的产业链。

我国是一个人口众多的农业大国,有丰富的生物质能源资源,经测算,仅畜禽粪便、生活有机垃圾、农产品加工废水等可支持年产沼气1500亿方,替代900亿方天然气,并可以一定程度解决环境污染问题。另外仅利用我国秸秆资源15-20%就可每年再生产和替代900亿方生物天然气,这一方面响应了农业部门的秸秆还田理念,减少化肥使用,并增加农民收入。上述两项资源的利用,即相当于发现了一个年产1800亿方永不枯竭的天然气矿。因此,通过利用生物质资源,对于缓解我国天然气能源危机,保障能源安全将起到难以估量的作用。

上述,是我对我国燃气行业发展的一些认识和个人看法,如有不当之处,还请各位批评指正,谢谢大家!