中国科学院院士邹才能：中国天然气发展态势及战略预判

北美非常规天然气产量的增长改变了全球供给格局，使天然气供应总体宽松，贸易中心东移。

来源：天然气工业

作者：邹才能、赵群、陈建军、李剑、杨智、孙钦平、陆家亮、张刚雄

在分析国内外能源发展态势的基础上，结合世界天然气大市场发展态势分析了中国天然气发展的大形势，多方位、多角度研判了中国天然气的发展状况：①天然气需求增长强劲，2050年需求量将达到6500×10^8～7000×10^8m^3;②2030年天然气产量可能的高、中、低3种峰值情景分别为1800×10^8m^3、2000×10^8m^3、2200×10^8m^3;③陆上管道气极限供给能力在1600×10^8m^3左右;④LNG将成为填补天然气需求量缺口的主要途径;⑤在国产气、管道气峰值基本明确的前提下，未来LNG、储气库气将在我国整个天然气工业产业链中发挥极其重要的作用。

进而从中国的基本国情出发，提出了对未来天然气发展战略的初步思考：①提速国内油气生产能力、管道输送能力、LNG与储油气库能力等“三个能力”建设;②在人工智能和大数据的基础上分析油气供给和消费特征，建立中国油气“安全消费峰值”预警体系;③从我国“富煤、贫油、少气”的能源资源国情出发，急速推进煤炭清洁化工业技术和新能源主体工业技术的提前突破;④把握国内外能源发展形势，全方位战略布局国家能源安全格局，加快煤炭、油气和新能源“三足鼎立”新时代的到来。

引言

全球天然气资源充足，能源发展正进入天然气时代，当前全球能源发展已形成石油、天然气、煤炭和新能源“四分天下”的新格局。研究中国天然气发展态势，一是离不开中国能源发展的大势，即在加强环境治理、建设美丽中国的大形势下，能源结构调整加快，天然气需求量将高速增长;二是离不开中国天然气发展的大势，即中国14亿人口且生活水平不断提高，从而形成巨量的天然气消费需求，尽管国内天然气产量保持快速增长，但未来天然气供气结构仍将由目前的国产气占主体地位转变为进口气占主体地位;三是离不开世界天然气大市场发展的大势，即随着北美页岩气产量巨量增长，中东、中亚、深海天然气产量快速增长，世界天然气有望长期进入供应宽松态势，为中国天然气进口带来有利的机遇;四是需加强产供能力建设，提高供气保障，随着国内产气能力、进口LNG能力、储气能力和管输能力等建设的提速，中国天然气快速发展，正在进入第二次高潮;五是以能源消费革命为指导，建立天然气“安全消费峰值”，通过合理确定天然气消费峰值，加大煤炭清洁利用(如煤地下气化、煤制气)规模，推动天然气水合物有效开发，加快新能源发展，优化中国能源结构，保障天然气供应安全。

本文基于上述5个方面的分析，多方位、多角度研判中国天然气发展大势，提出了关于中国天然气发展战略的几点思考。

1、世界能源发展进入天然气时代

1.1天然气作为能源的三大特性

天然气是最优质的化石能源，具有清洁性、民生性和过渡性等三大特性。

1)天然气低碳环保，是最清洁的化石能源，具有清洁性。天然气具有无色、无味、无毒，易散发，热值高的特征。1m^3天然气燃烧热值相当于10kW˙h电和1.25kg标准煤的热值。等热值下燃烧天然气，CO2、NOx、SO2、粉尘的排放量分别是煤的50%～60%、10%、1/682、1/1479，分别是石油的70%～75%、20%、1/389、1/140。

2)天然气可以满足人类最基本的生活需求，具有民生性。与煤炭和石油相比，天然气具有洁净、方便和安全等特征，可作为居民生活烹饪和取暖的能源，与居民生活更加密切相关。但由于居民用户很难单独储存天然气，一般都需要通过管道输送。因此天然气的稳定供应，关系到居民的基本生活需求，具有很强的民生性。

3)天然气是化石能源向新能源过渡的桥梁，具有过渡性。在社会文明发展和科学技术进步两大动力的推动下，能源发展从固态(木材+煤炭)、液态(石油)向气态(天然气)转换，天然气成为化石能源向新能源跨越中不可逾越的桥梁，将最终推动人类能源消费与生态环境的和谐发展。

1.2理论技术进步持续推动天然气大发展

天然气地质理论技术在世界天然气工业建立、发展、壮大的过程中，发挥了至关重要的作用。早在1885年，White就以“天然气地质”为题提出了著名的“背斜学说”，但近代石油工业兴起以后相当长的历史时期内，仅将天然气作为成油过程的伴生物，天然气藏的被发现也仅仅是找油的副产品，一直未能对其独立开展勘探和开发。直至20世纪40年代到70年代末，天然气理论技术快速发展，有力地推动了天然气工业迅速崛起。这一时期，天然气地质地球化学研究取得了重大进展，如德国学者提出了煤成气理论，碳、氢同位素分析逐步被引入天然气研究，《天然气地质学原理》等一系列重要天然气地质地球化学论著问世等等，推动了新类型非伴生气大气田的不断发现，以著名的北海南部格罗宁根煤成大气田(1959)、西西伯利亚北部乌连戈伊煤成大气田(1966)等的发现为重要标志，世界天然气工业成为独立工业巨擘。20世纪末，致密气、煤层气、页岩气等非常规天然气工业实践活跃，非常规天然气地质理论技术研究规模展开，以1995年美国联邦地质调查局提出“连续气聚集”理念、2002年页岩气水平井多段压裂技术试验成功为标志，非常规天然气产量快速跃升，在全球范围内掀起了“非常规油气革命”，深远影响了未来天然气工业的发展。

1.3全球天然气供应宽松

全球天然气资源充足，产量和消费量持续快速增长，但总体上产量增速快于消费量增速，表现为供气形势宽松态势，天然气产业进入跨越式发展的“黄金时期”。据BP的数据，截至2016年底全球探明天然气可采储量为185.4×10^12m^3，2016年产量为3.5306×10^12m^3，储采比高达52.2，即在当前产量下可开采52年。全球已经形成中东、亚太和北美3个天然气产量增长中心和天然气产量消费量增长中心。2007—2017年，全球天然气产量比消费量多增长2.5%，表现为天然气供应总体宽松的状态。

2017年全球天然气产量3.6400×10^12m^3，比2007年的2.9475×1012^m^3增长了23.49%。随着中东地区北方—南帕斯气田开发提速、亚太地区天然气开发加速和北美地区页岩气产量持续高速增长，使中东、亚太和北美的天然气产量分别贡献了全球天然气产量增长量的41.2%、31.1%和24.6%。

1.4全球天然气贸易中心东移

亚太地区中国、印度等新兴经济体的发展，使天然气需求量大幅增加，受资源限制，天然气产量增长远低于消费量增长，天然气贸易在亚太地区表现活跃，全球天然气贸易中心向东转移。2007—2017年，亚太地区天然气消费量比产量增长量多出1007×10^8m^3;而中东和北美地区却恰好相反，天然气产量比消费量增长量分别多出817×10^8m^3和135×10^8m^3。

据BP的数据，北美、亚太和欧洲是全球天然气贸易的3个中心，其中北美和欧洲天然气进口量基本稳定，而亚太则是全球天然气贸易量增长的主要地区。2007—2016年，全球天然气贸易量由0.7761×10^12m^3增长至1.0841×10^12m^3，增长了39.7%。其中，管道气由5497×10^8m^3增长至7375×10^8m^3，增长了34.2%;LNG由2264×10^8m^3增长至3466×10^8m^3，增长了53.1%(表1)。预计2017年全球管道气贸易量约为7630×10^8m^3，比上年增长3.5%;LNG贸易量为3900×10^8m^3，比上年增长12.5%。

LNG技术的突破使得天然气贸易摆脱了距离的限制，亚太地区成为天然气贸易量增长最主要的地区。2007年全球LNG贸易量为2264×10^8m^3，占天然气贸易总量的29.2%;2016年全球LNG贸易量达3466×10^8m^3，占天然气贸易总量的19.2%。2007年北美、欧洲和亚太天然气贸易量分别为1549×10^8m^3、4291×10^8m^3和1651×10^8m^3，LNG分别占其贸易量的15.5%、12.4%和65.6%;2016年北美、欧洲和亚太天然气贸易量分别为1515×10^8m^3、5330×10^8m^3和3072×10^8m^3(表1)，LNG分别占其贸易量的5.7%、48.0%和78.6%。

天然气产量和贸易量的增加，推动了储气库的建设，以实现规模储备。据国际天然气联盟(International Gas Union，简称IGU)2015年的数据，从1915年加拿大首次储气实验到目前，全球共建有储气库715座，其中北美占37%、欧洲占28%、独联体占30%，总工作气量为3930×10^8m^3，其中北美占67%、欧洲占20%、独联体占6%。