煤炭和天然氣發(fā)展趨勢(shì)分析與中國(guó)機(jī)遇

陳春陽(yáng)++薛茹君+周敏+程淑芬

摘要： 全球煤炭總產(chǎn)量和消費(fèi)量分別以4.8%和4.5%的年均增長(zhǎng)率快速攀升，增速不僅超過(guò)了天然氣，兩者差距也呈逐年增大的趨勢(shì)，但實(shí)際上這些不具有客觀性.通過(guò)對(duì)2013年BP世界能源統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析得出：在去除中國(guó)因素后，全球煤炭總產(chǎn)量和消費(fèi)量較包括中國(guó)時(shí)的總產(chǎn)量和消費(fèi)量大幅下降，其總產(chǎn)量和消費(fèi)量的年均增長(zhǎng)率分別下降至2.2%和1.0%，天然氣總產(chǎn)量和消費(fèi)量較包括中國(guó)時(shí)的總產(chǎn)量和消費(fèi)量?jī)H有些許減少，其總產(chǎn)量和消費(fèi)量的年均增長(zhǎng)率分別為2.7%和2.4%，天然氣增速反超煤炭，實(shí)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)；中國(guó)雖然是以煤炭作為主要消費(fèi)能源，但是并未影響中國(guó)天然氣消費(fèi)量以17.3%的年均增長(zhǎng)率迅速提升；中國(guó)常規(guī)與非常規(guī)天然氣儲(chǔ)量豐富，具有良好的發(fā)展前景，推動(dòng)中國(guó)天然氣發(fā)展，符合當(dāng)今能源發(fā)展趨勢(shì)和低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式.

關(guān)鍵詞：煤炭； 天然氣； 發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)： TE 02文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

2010年中國(guó)一次能源消費(fèi)量為2.432×108 t油當(dāng)量，美國(guó)為2.286×109 t油當(dāng)量，中國(guó)超過(guò)美國(guó)位居世界第一[1].煤炭在一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比例維持在較高水平.與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，中國(guó)能源利用效率低，污染嚴(yán)重，環(huán)境壓力大，不符合所提倡的低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式和高效、清潔能源消費(fèi)方式，因此，必須提高天然氣使用比例，促進(jìn)天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推動(dòng)中國(guó)能源消費(fèi)轉(zhuǎn)型[2].

1煤炭和天然氣使用趨勢(shì)

1.1全球煤炭和天然氣發(fā)展趨勢(shì)

圖1為2002—2012年全球煤炭、天然氣總產(chǎn)量和消費(fèi)量[3]，表1為2002—2012年全球煤炭、天然氣總產(chǎn)量和消費(fèi)量的年均增長(zhǎng)率[3].結(jié)合圖1（a）和表1可知，2002—2012年煤炭和天然氣的全球總產(chǎn)量和消費(fèi)量都是呈逐年增加趨勢(shì)，其中：煤炭增速最快，總產(chǎn)量和消費(fèi)量的年均增長(zhǎng)率分別為4.8%和4.5%；天然氣總產(chǎn)量和消費(fèi)量的年均增長(zhǎng)率分別為2.9%和2.8%，增長(zhǎng)趨勢(shì)弱于煤炭，而且差距在逐年增大.但是并不能認(rèn)為全球主流發(fā)展趨勢(shì)是煤炭好于天然氣，因?yàn)閺膱D1（b）和表1可以發(fā)現(xiàn)，在不包括中國(guó)時(shí)，全球煤炭總產(chǎn)量和消費(fèi)量較包括中國(guó)時(shí)的總產(chǎn)量和消費(fèi)量下降明顯，增速大幅放緩，年均增長(zhǎng)率下降非常明顯，分別為2.2%和1.0%，這間接說(shuō)明中國(guó)煤炭產(chǎn)量和消費(fèi)量占全球煤炭總產(chǎn)量和消費(fèi)量的比重較大.比較圖1（a）、（b）發(fā)現(xiàn)，天然氣增長(zhǎng)趨勢(shì)變化不大，但產(chǎn)量和消費(fèi)量遠(yuǎn)超過(guò)了煤炭，其年均增長(zhǎng)率僅有些許下降，分別為2.7%和2.4%，由此可見，中國(guó)對(duì)天然氣的開發(fā)和使用規(guī)模較小，并未像煤炭一樣對(duì)全球天然氣總產(chǎn)量和消費(fèi)量產(chǎn)生較大影響.

1.2美國(guó)、俄羅斯和中國(guó)煤炭與天然氣發(fā)展趨勢(shì)

美國(guó)、俄羅斯和中國(guó)是世界前三大煤炭?jī)?chǔ)量國(guó).中國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量約為1.14×1011 t，遠(yuǎn)低于美國(guó)的3.37×1011 t，與俄羅斯的1.57×1011 t相比也存在一定差距.圖2為2002—2012年美國(guó)、俄羅斯和中國(guó)煤炭產(chǎn)量和消費(fèi)量.從圖中可以看出，中國(guó)煤炭產(chǎn)量和消費(fèi)量在2002—2012年間呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，遠(yuǎn)超美國(guó)和俄羅斯，說(shuō)明中國(guó)對(duì)煤炭的開發(fā)和利用程度要強(qiáng)于這兩國(guó).俄羅斯的煤炭產(chǎn)量和消費(fèi)量相對(duì)中國(guó)而言處在一個(gè)較低的水平，而且比較穩(wěn)定.美國(guó)煤炭產(chǎn)量和消費(fèi)量在2002—2008年間變動(dòng)不大，2009年有明顯下降，2010年有所回升，但2011年和2012年持續(xù)下降.從2007年開始，美國(guó)煤炭產(chǎn)量大于消費(fèi)量，出現(xiàn)供大于求的局面，且有增大的趨勢(shì).通過(guò)對(duì)比3個(gè)國(guó)家煤炭產(chǎn)量和消費(fèi)量可以發(fā)現(xiàn)，能源儲(chǔ)量并不能決定能源使用，就如美國(guó)并未將煤炭?jī)?chǔ)量?jī)?yōu)勢(shì)完全發(fā)揮，依然可以成為世界公認(rèn)的能源消費(fèi)大國(guó)[4].

圖3為2002—2012年美國(guó)、俄羅斯和中國(guó)天然氣消費(fèi)量[3].從圖中可以看出，中國(guó)與美國(guó)、俄羅斯相比，存在不小差距，但是中國(guó)天然氣消費(fèi)量正以17.3%的年均增長(zhǎng)率迅速提升，增速明顯高于美國(guó)和俄羅斯，也遠(yuǎn)高于全球天然氣消費(fèi)量2.8%的年均增長(zhǎng)率.由于中國(guó)天然氣民用和工業(yè)應(yīng)用發(fā)展較晚且定價(jià)政策不完善，導(dǎo)致中國(guó)天然氣消費(fèi)量依然維持在較低水平.美國(guó)天然氣事業(yè)起步早，已經(jīng)形成了一個(gè)完整的產(chǎn)業(yè)鏈和完善的市場(chǎng)機(jī)制，對(duì)中國(guó)天然氣發(fā)展有著指導(dǎo)作用[5].對(duì)比圖2和圖3可以發(fā)現(xiàn)，美國(guó)、俄羅斯天然氣消費(fèi)量已超過(guò)了本國(guó)的煤炭消費(fèi)量，美國(guó)天然氣消費(fèi)量呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，煤炭消費(fèi)量呈下降趨勢(shì)，這進(jìn)一步說(shuō)明美國(guó)更看重天然氣的開發(fā)和利用.中國(guó)天然氣消費(fèi)量雖然增長(zhǎng)迅速，但與煤炭消費(fèi)量相比仍有顯著差距.總體上美國(guó)和俄羅斯天然氣發(fā)展趨勢(shì)優(yōu)于煤炭，有著良好的前景，而中國(guó)則高度重視煤炭的開發(fā)利用，天然氣發(fā)展相對(duì)緩慢.2012年煤炭消費(fèi)量為1.83×109 t油當(dāng)量，天然氣僅為1.3×108 t油當(dāng)量.

表2中列出了全球規(guī)模較大的經(jīng)濟(jì)體煤炭和天然氣消費(fèi)量，表2顯示，除非經(jīng)合組織外，其它經(jīng)濟(jì)體的天然氣消費(fèi)量都高于煤炭的消費(fèi)量，其原因是中國(guó)屬于非經(jīng)合組織，中國(guó)煤炭消費(fèi)量被統(tǒng)計(jì)在內(nèi)，由此造成非經(jīng)合組織的煤炭消費(fèi)量高于天然氣消費(fèi)量.如果非經(jīng)濟(jì)合作組織不計(jì)中國(guó)

2中國(guó)天然氣發(fā)展前景

2.1常規(guī)天然氣儲(chǔ)量?jī)?yōu)勢(shì)

國(guó)家統(tǒng)計(jì)局最新數(shù)據(jù)[6]顯示，2012年中國(guó)天然氣基礎(chǔ)儲(chǔ)量為4.4×1012 m3，主要分布在內(nèi)陸地區(qū)如內(nèi)蒙古、四川、新疆等地，儲(chǔ)量占全國(guó)的86.36%，而海域儲(chǔ)量?jī)H占7.27%.2012年中國(guó)天然氣資源主要分布地區(qū)如表3所示[6].由此推斷，中國(guó)未來(lái)天然氣開發(fā)重點(diǎn)將集中在內(nèi)陸地區(qū)，不僅利于管道運(yùn)輸，而且對(duì)技術(shù)的要求也相對(duì)較低.

2.2非常規(guī)天然氣潛力巨大

非常規(guī)天然氣主要包括頁(yè)巖氣、致密砂巖氣、煤層氣、天然氣水合物等.目前已探明的非常規(guī)天然氣（煤層氣、頁(yè)巖氣與致密砂巖氣）資源總量約為7.98×1013 m3[7].

（1） 煤層氣.截至2010年底，中國(guó)共鉆煤層氣井5 426口，探明煤層氣地質(zhì)儲(chǔ)量為2.9×1015 m3，累計(jì)建產(chǎn)能超過(guò)3.0×109 m3·a-1，地面抽采實(shí)現(xiàn)1.5×109 m3·a-1，商品氣量1.18×109 m3·a-1，并建成管輸、壓縮/液化能力5.6×109 m3·a-1，實(shí)現(xiàn)了煤層氣商業(yè)開發(fā)[7].

（2） 頁(yè)巖氣.利用露頭地質(zhì)調(diào)查、探井及實(shí)驗(yàn)測(cè)試取得的數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)中國(guó)頁(yè)巖氣地質(zhì)資源量為5.70×1013～2.24×1014 m3，技術(shù)可采資源量為1.03×1013～4.70×1013 m3.《中國(guó)頁(yè)巖氣“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中提到，2015年中國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量達(dá)到6.5×109 m3，2020年力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣產(chǎn)量6×1010～8×1010 m3[8].

（3） 致密砂巖氣.截至2010年底，中國(guó)15個(gè)致密砂巖大氣田探明天然氣儲(chǔ)量供給2.87×1012 m3，占當(dāng)年中國(guó)天然氣總探明儲(chǔ)量的37.3%，再加上中小型致密砂巖氣田儲(chǔ)量1.45×1011 m3，中國(guó)致密砂巖氣探明儲(chǔ)量將達(dá)到3.02×1012 m3[9].

2.3環(huán)境優(yōu)勢(shì)

天然氣燃燒相對(duì)煤炭和石油清潔很多，產(chǎn)生的有害物質(zhì)如二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳、一氧化碳、灰分排放量分別為同等熱值石油燃燒排放量的1/400、1/5、1/4、1/16、1/14，為同等熱值煤燃燒排放量的1/700、1/10、1/5、1/29、1/148.推廣天然氣使用有利于中國(guó)節(jié)能減排計(jì)劃的實(shí)施.

近年來(lái)，我國(guó)北方及中東部城市霧霾嚴(yán)重，PM2.5問(wèn)題被廣泛關(guān)注.PM2.5是空氣中的揮發(fā)性有機(jī)物通過(guò)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)生成的顆粒物，主要有煤炭燃燒產(chǎn)生的廢棄物和顆粒物、機(jī)動(dòng)車排放的尾氣、工業(yè)生產(chǎn)污染排放、建筑工地?fù)P塵等.到2030年，煤炭依然是中國(guó)主導(dǎo)能源，但所占比重將從71%下降至55%.2011年中國(guó)碳排放總量為8.979 1×109 t，位居世界第一，中國(guó)在控制碳排放方面將會(huì)遇到嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)[10].因此，改變能源消費(fèi)方式是解決問(wèn)題的關(guān)鍵，實(shí)際可行案例為天燃?xì)馊〈糠置禾坑糜诎l(fā)電，取代汽油、柴油作為汽車燃料等.總之提高天然氣在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比例，加快實(shí)現(xiàn)天然氣在人口稠密的大中城市替代煤炭和石油刻不容緩[11].

3結(jié)論

（1） 全球煤炭和天然氣總產(chǎn)量和消費(fèi)量呈快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，煤炭增速高于天然氣；但是在不考慮中國(guó)的情況下，全球煤炭總產(chǎn)量和消費(fèi)量較包括中國(guó)時(shí)的總產(chǎn)量和消費(fèi)量大幅下降，天然氣總產(chǎn)量和消費(fèi)量下降甚微，天然氣增速反超煤炭，說(shuō)明全球還是以天然氣發(fā)展為主，中國(guó)大規(guī)模開發(fā)使用煤炭屬于個(gè)例.

（2） 中國(guó)雖然以煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)為主，但是天然氣消費(fèi)并未受到抑制，而是以17.3%的年均增長(zhǎng)率快速發(fā)展.

（3） 中國(guó)天然氣發(fā)展有著良好的態(tài)勢(shì)，不僅因?yàn)槠渚哂匈Y源優(yōu)勢(shì)，而且符合當(dāng)今低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式.天然氣儲(chǔ)量?jī)?yōu)勢(shì)確保了未來(lái)天然氣需求.

參考文獻(xiàn)：

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[11]胡杰，李振宇，黃格省.低碳時(shí)代我國(guó)加快天然氣利用的機(jī)遇分析與發(fā)展建議[J].化工進(jìn)展，2013，32（10）：2267-2273.

（2） 頁(yè)巖氣.利用露頭地質(zhì)調(diào)查、探井及實(shí)驗(yàn)測(cè)試取得的數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)中國(guó)頁(yè)巖氣地質(zhì)資源量為5.70×1013～2.24×1014 m3，技術(shù)可采資源量為1.03×1013～4.70×1013 m3.《中國(guó)頁(yè)巖氣“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中提到，2015年中國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量達(dá)到6.5×109 m3，2020年力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣產(chǎn)量6×1010～8×1010 m3[8].

（3） 致密砂巖氣.截至2010年底，中國(guó)15個(gè)致密砂巖大氣田探明天然氣儲(chǔ)量供給2.87×1012 m3，占當(dāng)年中國(guó)天然氣總探明儲(chǔ)量的37.3%，再加上中小型致密砂巖氣田儲(chǔ)量1.45×1011 m3，中國(guó)致密砂巖氣探明儲(chǔ)量將達(dá)到3.02×1012 m3[9].

2.3環(huán)境優(yōu)勢(shì)

天然氣燃燒相對(duì)煤炭和石油清潔很多，產(chǎn)生的有害物質(zhì)如二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳、一氧化碳、灰分排放量分別為同等熱值石油燃燒排放量的1/400、1/5、1/4、1/16、1/14，為同等熱值煤燃燒排放量的1/700、1/10、1/5、1/29、1/148.推廣天然氣使用有利于中國(guó)節(jié)能減排計(jì)劃的實(shí)施.

近年來(lái)，我國(guó)北方及中東部城市霧霾嚴(yán)重，PM2.5問(wèn)題被廣泛關(guān)注.PM2.5是空氣中的揮發(fā)性有機(jī)物通過(guò)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)生成的顆粒物，主要有煤炭燃燒產(chǎn)生的廢棄物和顆粒物、機(jī)動(dòng)車排放的尾氣、工業(yè)生產(chǎn)污染排放、建筑工地?fù)P塵等.到2030年，煤炭依然是中國(guó)主導(dǎo)能源，但所占比重將從71%下降至55%.2011年中國(guó)碳排放總量為8.979 1×109 t，位居世界第一，中國(guó)在控制碳排放方面將會(huì)遇到嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)[10].因此，改變能源消費(fèi)方式是解決問(wèn)題的關(guān)鍵，實(shí)際可行案例為天燃?xì)馊〈糠置禾坑糜诎l(fā)電，取代汽油、柴油作為汽車燃料等.總之提高天然氣在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比例，加快實(shí)現(xiàn)天然氣在人口稠密的大中城市替代煤炭和石油刻不容緩[11].

3結(jié)論

（1） 全球煤炭和天然氣總產(chǎn)量和消費(fèi)量呈快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，煤炭增速高于天然氣；但是在不考慮中國(guó)的情況下，全球煤炭總產(chǎn)量和消費(fèi)量較包括中國(guó)時(shí)的總產(chǎn)量和消費(fèi)量大幅下降，天然氣總產(chǎn)量和消費(fèi)量下降甚微，天然氣增速反超煤炭，說(shuō)明全球還是以天然氣發(fā)展為主，中國(guó)大規(guī)模開發(fā)使用煤炭屬于個(gè)例.

（2） 中國(guó)雖然以煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)為主，但是天然氣消費(fèi)并未受到抑制，而是以17.3%的年均增長(zhǎng)率快速發(fā)展.

（3） 中國(guó)天然氣發(fā)展有著良好的態(tài)勢(shì)，不僅因?yàn)槠渚哂匈Y源優(yōu)勢(shì)，而且符合當(dāng)今低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式.天然氣儲(chǔ)量?jī)?yōu)勢(shì)確保了未來(lái)天然氣需求.

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（2） 頁(yè)巖氣.利用露頭地質(zhì)調(diào)查、探井及實(shí)驗(yàn)測(cè)試取得的數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)中國(guó)頁(yè)巖氣地質(zhì)資源量為5.70×1013～2.24×1014 m3，技術(shù)可采資源量為1.03×1013～4.70×1013 m3.《中國(guó)頁(yè)巖氣“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中提到，2015年中國(guó)頁(yè)巖氣產(chǎn)量達(dá)到6.5×109 m3，2020年力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖氣產(chǎn)量6×1010～8×1010 m3[8].

（3） 致密砂巖氣.截至2010年底，中國(guó)15個(gè)致密砂巖大氣田探明天然氣儲(chǔ)量供給2.87×1012 m3，占當(dāng)年中國(guó)天然氣總探明儲(chǔ)量的37.3%，再加上中小型致密砂巖氣田儲(chǔ)量1.45×1011 m3，中國(guó)致密砂巖氣探明儲(chǔ)量將達(dá)到3.02×1012 m3[9].

2.3環(huán)境優(yōu)勢(shì)

天然氣燃燒相對(duì)煤炭和石油清潔很多，產(chǎn)生的有害物質(zhì)如二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳、一氧化碳、灰分排放量分別為同等熱值石油燃燒排放量的1/400、1/5、1/4、1/16、1/14，為同等熱值煤燃燒排放量的1/700、1/10、1/5、1/29、1/148.推廣天然氣使用有利于中國(guó)節(jié)能減排計(jì)劃的實(shí)施.

近年來(lái)，我國(guó)北方及中東部城市霧霾嚴(yán)重，PM2.5問(wèn)題被廣泛關(guān)注.PM2.5是空氣中的揮發(fā)性有機(jī)物通過(guò)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)生成的顆粒物，主要有煤炭燃燒產(chǎn)生的廢棄物和顆粒物、機(jī)動(dòng)車排放的尾氣、工業(yè)生產(chǎn)污染排放、建筑工地?fù)P塵等.到2030年，煤炭依然是中國(guó)主導(dǎo)能源，但所占比重將從71%下降至55%.2011年中國(guó)碳排放總量為8.979 1×109 t，位居世界第一，中國(guó)在控制碳排放方面將會(huì)遇到嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)[10].因此，改變能源消費(fèi)方式是解決問(wèn)題的關(guān)鍵，實(shí)際可行案例為天燃?xì)馊〈糠置禾坑糜诎l(fā)電，取代汽油、柴油作為汽車燃料等.總之提高天然氣在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比例，加快實(shí)現(xiàn)天然氣在人口稠密的大中城市替代煤炭和石油刻不容緩[11].

3結(jié)論

（1） 全球煤炭和天然氣總產(chǎn)量和消費(fèi)量呈快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，煤炭增速高于天然氣；但是在不考慮中國(guó)的情況下，全球煤炭總產(chǎn)量和消費(fèi)量較包括中國(guó)時(shí)的總產(chǎn)量和消費(fèi)量大幅下降，天然氣總產(chǎn)量和消費(fèi)量下降甚微，天然氣增速反超煤炭，說(shuō)明全球還是以天然氣發(fā)展為主，中國(guó)大規(guī)模開發(fā)使用煤炭屬于個(gè)例.

（2） 中國(guó)雖然以煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)為主，但是天然氣消費(fèi)并未受到抑制，而是以17.3%的年均增長(zhǎng)率快速發(fā)展.

（3） 中國(guó)天然氣發(fā)展有著良好的態(tài)勢(shì)，不僅因?yàn)槠渚哂匈Y源優(yōu)勢(shì)，而且符合當(dāng)今低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式.天然氣儲(chǔ)量?jī)?yōu)勢(shì)確保了未來(lái)天然氣需求.

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