“雙碳”背景下天然氣地下儲(chǔ)氣庫(kù)機(jī)遇與挑戰(zhàn)

劉恒陽(yáng)

西南石油大學(xué)石油與天然氣工程學(xué)院

碳達(dá)峰、碳中和作為我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重大國(guó)家戰(zhàn)略，清潔能源的使用成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)低碳轉(zhuǎn)型的必然要求。天然氣是一種來(lái)源廣泛、使用靈活方便的清潔能源，在供應(yīng)端和消費(fèi)端具有較大優(yōu)勢(shì)，有利于構(gòu)建低碳高效的新型能源體系，為實(shí)現(xiàn)我國(guó)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)提供基礎(chǔ)保障。由于國(guó)內(nèi)天然氣資源分布不均和供需關(guān)系不均衡的現(xiàn)狀，因而天然氣地下儲(chǔ)氣庫(kù)的建設(shè)具有重要意義。天然氣季節(jié)性調(diào)峰和事故應(yīng)急供氣可以通過(guò)天然氣地下儲(chǔ)氣庫(kù)來(lái)解決，為國(guó)家能源戰(zhàn)略和清潔能源的供應(yīng)提供重要保障。

1 中國(guó)天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況

1.1 天然氣產(chǎn)量

我國(guó)天然氣資源豐富，其資源量位列世界剩余探明可采儲(chǔ)量國(guó)家排名前十。目前，勘探開(kāi)發(fā)程度較低，發(fā)展?jié)摿Υ?，剩余資源主要包括常規(guī)天然氣和非常規(guī)天然氣，可采資源基礎(chǔ)和生產(chǎn)規(guī)模受技術(shù)進(jìn)步的驅(qū)動(dòng)，具有一定的穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)能力。截至2021年，我國(guó)天然氣產(chǎn)量達(dá)到2 051×108m3，同比增長(zhǎng)7.72%(見(jiàn)圖1)，標(biāo)志著我國(guó)從重碳資源向輕碳資源的轉(zhuǎn)換，首次實(shí)現(xiàn)了天然氣產(chǎn)量超過(guò)原油產(chǎn)量。在國(guó)家能源計(jì)劃“雙碳”目標(biāo)的驅(qū)動(dòng)下，我國(guó)將致力于開(kāi)發(fā)更多的天然氣剩余資源，預(yù)計(jì)在2025年，實(shí)現(xiàn)天然氣產(chǎn)量超過(guò)2 300×108m3，預(yù)計(jì)在2040年以后，實(shí)現(xiàn)天然氣產(chǎn)量高于3 000×108m3的穩(wěn)定高產(chǎn)[1]。

1.2 天然氣消費(fèi)情況

根據(jù)我國(guó)天然氣供應(yīng)和消費(fèi)的特點(diǎn)，天然氣工業(yè)可分為3個(gè)發(fā)展階段：初始階段(1950-1996年)，產(chǎn)業(yè)規(guī)模小，溶解氣和氣藏氣源占比基本持平，四川、重慶、陜西、甘肅、寧夏、新疆等產(chǎn)氣區(qū)附近消費(fèi)有限，體現(xiàn)出周邊產(chǎn)氣區(qū)方便消費(fèi)的主導(dǎo)地位；第二階段(1997-2005年)，國(guó)家天然氣工業(yè)發(fā)展規(guī)劃逐步實(shí)施，跨區(qū)域管道建設(shè)逐步建成，消費(fèi)區(qū)域不斷擴(kuò)大，但該行業(yè)仍以國(guó)內(nèi)資源為主，生產(chǎn)決定消費(fèi)；第三階段，快速開(kāi)發(fā)階段(2006年以來(lái))，“西氣東輸”管道逐步連通，新建LNG接收站建成投產(chǎn)[2]。越來(lái)越多的主要管道連接到區(qū)域配氣網(wǎng)絡(luò)，使用氣覆蓋范圍擴(kuò)大。截至2021年，我國(guó)天然氣消費(fèi)量達(dá)3 726×108m3，天然氣消費(fèi)量同比增加了420×108m3，達(dá)歷史新高。與當(dāng)年天然氣產(chǎn)量2 051×108m3相比，供需缺口達(dá)到1 675×108m3，且全部依靠進(jìn)口，天然氣對(duì)外依存度達(dá)到44.9%。

《中國(guó)天然氣發(fā)展報(bào)告(2021)》中的預(yù)測(cè)指出，預(yù)計(jì)我國(guó)2021年天然氣消費(fèi)量將達(dá)到(3 650～3 700)×108m3，而同年的天然氣實(shí)際消費(fèi)量為3 726×108m3，超過(guò)了預(yù)測(cè)值的上限，說(shuō)明我國(guó)天然氣消費(fèi)能力不斷增大[1-2]。因此，天然氣的需求保持較快增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2030年，中國(guó)天然氣消費(fèi)量將達(dá)到(5 800～7 500)×108m3，而20年后，即2050年天然氣消費(fèi)量將會(huì)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，預(yù)計(jì)總消費(fèi)量降低至4 400×108m3[3]。即使在2030年前后達(dá)到峰值后有所降低，但預(yù)計(jì)到2050年，天然氣在國(guó)家能源體系中的比重依然將達(dá)到27.5%左右，成為最大的一次能源品種，仍然是一種重要的清潔能源。

1.3 天然氣消費(fèi)安全影響因素

(1) 天然氣消費(fèi)量與國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈正比關(guān)系，天然氣需求量較大。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，能源需求也快速增加。對(duì)我國(guó)天然氣供需體系進(jìn)行來(lái)源、區(qū)域、部門(mén)等方面的分析后發(fā)現(xiàn)，氣源方面，2018年國(guó)內(nèi)天然氣占比56.3%，其中鄂爾多斯、四川重慶、新疆3個(gè)產(chǎn)氣區(qū)占比43.3%，是國(guó)內(nèi)天然氣的主要供應(yīng)商。盡管如此，仍然存在供不應(yīng)求的現(xiàn)狀，同年我國(guó)天然氣進(jìn)口量達(dá)到1 265×108m3，成為全球最大天然氣進(jìn)口國(guó)，對(duì)外依存度達(dá)到45.3%[4]，進(jìn)口天然氣占比26.6%，進(jìn)口管道氣占比17.1%。從區(qū)域消費(fèi)來(lái)看，華東、華北占比超過(guò)20%。作為全球最大發(fā)展中國(guó)家，隨著制造業(yè)的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程加快，東南地區(qū)保持天然氣消費(fèi)量高速增長(zhǎng)，使得我國(guó)天然氣消費(fèi)量呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，對(duì)外依存度持續(xù)高位運(yùn)行。在2021年，天然氣進(jìn)口量有所下降，對(duì)外依存度降至44.9%，下降了0.4個(gè)百分點(diǎn)。隨著天然氣需求的日益增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)天然氣進(jìn)口量不會(huì)降低，將會(huì)呈現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)。據(jù)中石油經(jīng)研院預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)天然氣需求量將在2035年達(dá)到6 200×108m3，其中自產(chǎn)3 000×108m3，將會(huì)產(chǎn)生大約52%的天然氣需求缺口，對(duì)外依存度持續(xù)升高，從而影響我國(guó)的能源安全。

(2) 國(guó)際市場(chǎng)天然氣資源爭(zhēng)奪加劇。自2010年以來(lái)，隨著全球經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)天然氣的需求量保持持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)。根據(jù)圖2可以看出，北美的天然氣消費(fèi)量最大，在2019年天然氣消耗量約為10 000×108m3，亞太地區(qū)次之，非洲消費(fèi)量最小。從圖3可以發(fā)現(xiàn)，截至2020年，我國(guó)的天然氣消費(fèi)量在全球國(guó)家排名中位列第三，屬于天然氣消費(fèi)大國(guó)。此外，北美、中東和亞太地區(qū)近十年來(lái)天然氣需求量保持高位增長(zhǎng)的趨勢(shì)，呈現(xiàn)出全球天然氣資源需求量增加、資源競(jìng)爭(zhēng)加劇的現(xiàn)象。

(3) 價(jià)格差距大對(duì)天然氣需求產(chǎn)生影響。作為關(guān)鍵的過(guò)渡能源，天然氣在未來(lái)將有更大的市場(chǎng)空間。正如摩根士丹利分析：“在能源轉(zhuǎn)型初始階段，世界將需要更多天然氣”。就等發(fā)熱量?jī)r(jià)格進(jìn)行比較，相比于石油、LPG、電力等能源價(jià)格，天然氣理論價(jià)格都是屬于偏低的，這在一定程度上致使天然氣需求量相對(duì)其他能源持續(xù)升高。天然氣與其他可替代能源之間的極大價(jià)格差距是我國(guó)近年來(lái)天然氣需求量快速增長(zhǎng)的原因之一。

(4) 國(guó)際局勢(shì)紛繁復(fù)雜，較大地影響了天然氣的進(jìn)口通道。我國(guó)擁有完善的天然氣進(jìn)口通道，預(yù)計(jì)可以在2030-2035年實(shí)現(xiàn)天然氣進(jìn)口量約3 000×108m3，以補(bǔ)充國(guó)內(nèi)天然氣需求缺口。陸上天然氣進(jìn)口通道有3個(gè)，分別為西北-中亞通道、西南-緬甸通道以及東北-中俄通道，海上天然氣進(jìn)口通道有1個(gè)，為東南沿海LNG通道[5]。以上天然氣進(jìn)口通道的正常運(yùn)行為我國(guó)天然氣消費(fèi)安全提供了有力的保障。然而，全球地區(qū)形勢(shì)、海上通道的安全等都可能會(huì)影響中國(guó)在國(guó)際市場(chǎng)上對(duì)天然氣資源的獲得以及我國(guó)天然氣價(jià)格的穩(wěn)定。

(5) 資源與市場(chǎng)以及跨季度需求峰谷差較大，導(dǎo)致天然氣供需不平衡。在天然氣行業(yè)中，可以通過(guò)預(yù)測(cè)消費(fèi)者的需求來(lái)進(jìn)行天然氣需求情況分析。目前，我國(guó)天然氣資源與市場(chǎng)情況有所好轉(zhuǎn)，作為全球最大的天然氣進(jìn)口國(guó)之一，天然氣擁有量可以滿足國(guó)內(nèi)需求，但仍需在天然氣能源安全方面采取強(qiáng)有力的措施，確保未來(lái)在天然氣領(lǐng)域的健康發(fā)展。隨著天然氣需求量的持續(xù)增長(zhǎng)，工業(yè)燃料和城鎮(zhèn)燃?xì)夂嫌?jì)消費(fèi)比例超過(guò)70%，城鎮(zhèn)燃?xì)?含工業(yè)燃料用氣)存在季(月)、日、時(shí)的用氣不均勻性，導(dǎo)致天然氣消費(fèi)在冬季用量大，夏季用量小，天然氣需求跨區(qū)域、跨季度峰谷差較大。

2 中國(guó)地下儲(chǔ)氣庫(kù)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著全球天然氣消費(fèi)量不斷增大，天然氣儲(chǔ)備資源顯得尤為重要。為了解決天然氣市場(chǎng)供需矛盾，中國(guó)社會(huì)科學(xué)院世界經(jīng)濟(jì)與政治研究所所長(zhǎng)王永忠指出，建設(shè)大規(guī)模的儲(chǔ)存設(shè)施可以擴(kuò)大天然氣的儲(chǔ)量，以應(yīng)對(duì)緊急情況，對(duì)保證國(guó)家能源安全具有重要意義。天然氣是主要的清潔能源類別之一，對(duì)中國(guó)實(shí)現(xiàn)減少二氧化碳排放的目標(biāo)至關(guān)重要，因此，中國(guó)目前對(duì)天然氣有相當(dāng)大的需求。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)，在2021年期間，國(guó)內(nèi)天然氣產(chǎn)量同比增長(zhǎng)10.4%，進(jìn)口天然氣總量增長(zhǎng)22.2%。中國(guó)呈現(xiàn)出供不應(yīng)求的天然氣現(xiàn)狀，因此，需要依靠進(jìn)口天然氣以滿足國(guó)家需求。但由于惡劣的天氣條件以及其他突發(fā)事件等原因，進(jìn)口過(guò)程存在一些風(fēng)險(xiǎn)，天然氣進(jìn)口可能會(huì)放緩。為了更高效地應(yīng)對(duì)我國(guó)天然氣短缺問(wèn)題，發(fā)展天然氣地下儲(chǔ)存庫(kù)、提升天然氣儲(chǔ)存能力、保障國(guó)家的電力供應(yīng)等措施具有重要意義。

國(guó)際天然氣聯(lián)盟(IGU)分析認(rèn)為[6]：天然氣的對(duì)外依存度和地下儲(chǔ)氣庫(kù)工作氣量存在一定的關(guān)系，當(dāng)天然氣對(duì)外依存度超過(guò)30%時(shí)，地下儲(chǔ)氣庫(kù)工作氣量需要超過(guò)天然氣消費(fèi)量的12%；當(dāng)對(duì)外依存度超過(guò)50%時(shí)，地下儲(chǔ)氣庫(kù)工作氣量需要達(dá)到天然氣消費(fèi)量的20%。

中國(guó)國(guó)家石油天然氣管網(wǎng)集團(tuán)有限公司的成立有效推進(jìn)了天然氣管網(wǎng)建設(shè)，天然氣輸送能力明顯提高，儲(chǔ)氣調(diào)峰能力顯著增強(qiáng)。四大天然氣進(jìn)口通道的修建工作穩(wěn)步進(jìn)行，部分管道(中俄東線中段管道和青寧管道)已實(shí)現(xiàn)投產(chǎn)運(yùn)行。截至2021年底，全國(guó)建成儲(chǔ)氣庫(kù)28座，調(diào)峰能力達(dá)到165×108m3，但儲(chǔ)氣量?jī)H占當(dāng)年天然氣消費(fèi)量的4.4%，遠(yuǎn)低于國(guó)際天然氣聯(lián)盟提出的12%指標(biāo)要求。然而，由于中國(guó)的能源結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大天然氣儲(chǔ)氣庫(kù)只能在短期內(nèi)緩解當(dāng)前的電力短缺，還需要從多個(gè)方面加以解決。

3 地下儲(chǔ)氣庫(kù)的建設(shè)布局

在我國(guó)天然氣進(jìn)口依存度持續(xù)高位、天然氣供需存在矛盾的形勢(shì)下，天然氣地下儲(chǔ)氣庫(kù)的合理布局為我國(guó)能源安全提供了有利的保障。在了解天然氣儲(chǔ)氣庫(kù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過(guò)調(diào)研國(guó)內(nèi)外天然氣儲(chǔ)氣庫(kù)的基本布局，結(jié)合我國(guó)不同地區(qū)的現(xiàn)有儲(chǔ)氣庫(kù)資源，以及地區(qū)天然氣資源不均衡的特點(diǎn)，對(duì)儲(chǔ)氣庫(kù)的建設(shè)布局進(jìn)行合理的綜合評(píng)價(jià)，并確立地下儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)的詳細(xì)方針。

3.1 地下儲(chǔ)氣庫(kù)的結(jié)構(gòu)

天然氣地下儲(chǔ)氣庫(kù)由地下氣藏儲(chǔ)氣層、注采井和觀察井以及中央脫水裝置等部分組成，各部分作用及特點(diǎn)見(jiàn)表1。地下儲(chǔ)氣庫(kù)的主要儲(chǔ)存主體是枯竭油氣田、廢棄礦井、地下鹽穴及鹽礦層等，具有儲(chǔ)量高、單位儲(chǔ)氣成本低等優(yōu)勢(shì)，常被應(yīng)用于季節(jié)性調(diào)峰。

表1 地下儲(chǔ)氣庫(kù)的結(jié)構(gòu)組成及特點(diǎn)儲(chǔ)氣庫(kù)結(jié)構(gòu)組成特點(diǎn)作用地下氣藏儲(chǔ)氣層具有滲透能力的多孔介質(zhì);天然氣的儲(chǔ)存空間非滲透性蓋層能夠阻止氣體溢出注采井和觀察井注氣井一般在構(gòu)造頂部區(qū)域;觀察井一般在含氣邊界附近觀察天然氣在儲(chǔ)層厚度方向上的推進(jìn)速度;檢查蓋層密封性設(shè)置壓縮站通常設(shè)置在離井近的中心站注氣或提高采收能力脫水裝置乙二醇脫水器經(jīng)濟(jì)且性能較好

3.2 地下儲(chǔ)氣庫(kù)的位置和規(guī)模

根據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家地下儲(chǔ)氣庫(kù)的建設(shè)特點(diǎn)，不同發(fā)達(dá)地區(qū)的儲(chǔ)氣庫(kù)布局差異較明顯。受不同地區(qū)天然氣需求量的影響較大，發(fā)達(dá)地區(qū)儲(chǔ)氣庫(kù)布局較為密集，規(guī)模較大。但受到儲(chǔ)氣庫(kù)建庫(kù)資源的影響，整體來(lái)看，地下儲(chǔ)氣庫(kù)的位置分布和規(guī)模大小由市場(chǎng)需求度來(lái)確定。如美國(guó)墨西哥灣地區(qū)有大量的工業(yè)區(qū)，人口分布密集，對(duì)天然氣的需求量大，該地區(qū)的儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)相對(duì)集中且數(shù)量較多。借鑒國(guó)外儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，綜合我國(guó)地質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與地表等多方面因素，我國(guó)的儲(chǔ)氣庫(kù)位置選擇主要從兩個(gè)方面進(jìn)行考慮：①地質(zhì)方面，需要分析評(píng)價(jià)儲(chǔ)氣庫(kù)建庫(kù)地址的地質(zhì)構(gòu)造、含鹽地層厚度、氯化鈉含量及儲(chǔ)量；②地表及其他方面，綜合分析并評(píng)價(jià)建庫(kù)地區(qū)是否存在特殊區(qū)域，是否有充足的水資源等。

3.3 地下儲(chǔ)氣庫(kù)的類型選擇

儲(chǔ)氣庫(kù)的分類標(biāo)準(zhǔn)較多，按構(gòu)造地形進(jìn)行分類，可分為氣藏、油藏、鹽穴、巖洞、廢棄礦坑、含水層等多種類型。其中，儲(chǔ)氣庫(kù)建庫(kù)資源較多的類型為氣藏型儲(chǔ)氣庫(kù)。美國(guó)和俄羅斯的天然氣儲(chǔ)氣庫(kù)類型主要是氣藏型儲(chǔ)氣庫(kù)，而在美國(guó)墨西哥灣地區(qū)的儲(chǔ)氣庫(kù)主要是以巖穴型儲(chǔ)氣庫(kù)為主。我國(guó)由于適宜的油氣藏庫(kù)址資源相對(duì)短缺，含水層儲(chǔ)氣庫(kù)受限因素較多，基于多種因素，考慮到我國(guó)鹽穴地質(zhì)構(gòu)造的建庫(kù)資源豐富，因此，我國(guó)首選的天然氣儲(chǔ)氣庫(kù)為鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)。

3.4 地下儲(chǔ)氣庫(kù)的建設(shè)布局建議

(1) 根據(jù)保障國(guó)家能源供給安全和天然氣經(jīng)營(yíng)發(fā)展、統(tǒng)籌油田企業(yè)利益、市場(chǎng)資源以及長(zhǎng)期發(fā)展需要，重點(diǎn)打造特征調(diào)峰區(qū)，并加快應(yīng)急調(diào)峰與提高采收率協(xié)同建設(shè)，以實(shí)現(xiàn)天然氣產(chǎn)業(yè)利益的最大化。

(2) 轉(zhuǎn)變建庫(kù)理念，拓展建庫(kù)資源，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)氣能力的快速提升。當(dāng)前形勢(shì)下，積極探索適合我國(guó)國(guó)情的儲(chǔ)氣方式，努力實(shí)現(xiàn)新氣田開(kāi)發(fā)與儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)協(xié)同、產(chǎn)氣田與儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)協(xié)同，以及儲(chǔ)氣庫(kù)與LNG聯(lián)動(dòng)等多種新模式。

(3) 打造石油行業(yè)完備的儲(chǔ)氣調(diào)峰體系，基于豐富的建庫(kù)資源，通過(guò)復(fù)雜類型儲(chǔ)氣庫(kù)技術(shù)攻關(guān)和建庫(kù)理念轉(zhuǎn)變，建成多種地形的儲(chǔ)氣庫(kù)，打造完備的儲(chǔ)氣調(diào)峰體系。

(4) 加強(qiáng)復(fù)雜類型儲(chǔ)氣庫(kù)建庫(kù)技術(shù)攻關(guān)，依托油氣藏型、鹽穴、含水層儲(chǔ)氣庫(kù)建庫(kù)資源，加強(qiáng)復(fù)雜類型地下儲(chǔ)氣庫(kù)建庫(kù)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)力度，針對(duì)不同復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)氣庫(kù)，開(kāi)展地質(zhì)重構(gòu)等技術(shù)研究，推進(jìn)復(fù)雜類型儲(chǔ)氣庫(kù)的建設(shè)。

4 中國(guó)地下儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)的發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)

4.1 機(jī)遇

我國(guó)于2020年開(kāi)始制定相關(guān)政策并采取強(qiáng)有力的措施，設(shè)定了未來(lái)10年達(dá)到二氧化碳排放峰值的目標(biāo)，并預(yù)計(jì)于2060年實(shí)現(xiàn)碳中和。在國(guó)家“雙碳”目標(biāo)的背景下，地下儲(chǔ)氣庫(kù)的建設(shè)具有重大意義。受天然氣消費(fèi)需求影響，我國(guó)主要有兩大消費(fèi)特點(diǎn)：①消費(fèi)的供不應(yīng)求；②在空間和時(shí)間上存在嚴(yán)重的供需不均衡。因此，中國(guó)地下儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)面臨非常好的發(fā)展機(jī)遇。

4.1.1儲(chǔ)氣調(diào)峰需求大

《關(guān)于加快推進(jìn)天然氣利用的指導(dǎo)意見(jiàn)》指出，據(jù)統(tǒng)計(jì)中國(guó)天然氣能源消費(fèi)量在2020年占比8.4%，可以通過(guò)新增消費(fèi)領(lǐng)域來(lái)加快推進(jìn)天然氣的使用，包括城市燃?xì)狻⒐I(yè)燃料、天然氣發(fā)電、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域，預(yù)計(jì)在 2030年天然氣消費(fèi)量將提高到15%。消費(fèi)規(guī)模的增加和消費(fèi)結(jié)構(gòu)的變化，將進(jìn)一步刺激天然氣儲(chǔ)備調(diào)峰需求。根據(jù)地下儲(chǔ)氣庫(kù)最低工作氣量計(jì)算方法，其儲(chǔ)量應(yīng)達(dá)到天然氣消費(fèi)量的12%，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年我國(guó)儲(chǔ)氣庫(kù)工作氣量為432×108m3，預(yù)計(jì)5年后儲(chǔ)氣量將提升至540×108m3[6]。截至2021年底，全國(guó)建成的28座儲(chǔ)氣庫(kù)中，主要分布于環(huán)渤海、長(zhǎng)三角等天然氣消費(fèi)市場(chǎng)區(qū)和重點(diǎn)管道附近[7-8]，但是調(diào)峰能力較低，儲(chǔ)氣庫(kù)消費(fèi)量?jī)H占全國(guó)天然氣消費(fèi)量的4.4%，儲(chǔ)氣調(diào)峰需求未能得到進(jìn)一步的滿足。預(yù)計(jì)到2035年，我國(guó)天然氣消費(fèi)量達(dá)到6 200×108m3，而儲(chǔ)氣庫(kù)需求則需從百億立方米級(jí)向千億立方米級(jí)過(guò)渡，才能滿足我國(guó)天然氣使用安全和國(guó)家能源安全[9]。

4.1.2建庫(kù)需求存在地域不均衡性

由于資源分布、人口密度、管網(wǎng)建設(shè)情況、地理位置以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度的影響，天然氣消費(fèi)在不同區(qū)域的消費(fèi)市場(chǎng)存在差異。只有探明我國(guó)天然氣消費(fèi)市場(chǎng)在各個(gè)區(qū)域的情況后，才能根據(jù)實(shí)際情況對(duì)天然氣地下儲(chǔ)氣庫(kù)進(jìn)行合理的布局。

中西部地區(qū)的塔里木盆地、柴達(dá)木盆地、四川盆地和鄂爾多斯盆地集中了我國(guó)大量的天然氣資源，其供應(yīng)量約占全國(guó)的85%。但這些地區(qū)存在天然氣供過(guò)于求的現(xiàn)象，消費(fèi)量?jī)H占全國(guó)的28%，修建天然氣儲(chǔ)氣庫(kù)需求較小。而在我國(guó)的環(huán)渤海地區(qū)、長(zhǎng)三角地區(qū)、東南沿海地區(qū)、中南地區(qū)和東北地區(qū)，由于高速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，存在天然氣供不應(yīng)求的現(xiàn)象，天然氣消費(fèi)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于天然氣產(chǎn)量，修建天然氣儲(chǔ)氣庫(kù)需求相對(duì)較大。根據(jù)天然氣消費(fèi)量與儲(chǔ)氣庫(kù)工作氣量之間的關(guān)系，上述天然氣需求量大的地區(qū)儲(chǔ)氣庫(kù)工作氣量最低需求分別為82×108m3、72×108m3、66×108m3、63×108m3和30×108m3。但是根據(jù)目前已建成的儲(chǔ)氣庫(kù)工作氣量，長(zhǎng)三角地區(qū)約為20×108m3，環(huán)渤海地區(qū)約為60×108m3、中南地區(qū)約為3×108m3、東北地區(qū)約為16×108m3，以上地區(qū)目前的工作氣量與最低需求量之間仍然存在較大的差距[10]。

4.1.3政策驅(qū)動(dòng)

目前，我國(guó)儲(chǔ)備調(diào)峰市場(chǎng)建設(shè)政策環(huán)境正在不斷完善。國(guó)家發(fā)改委先后發(fā)布了《關(guān)于加快推進(jìn)儲(chǔ)氣設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》(2014年)[8]、《關(guān)于明確儲(chǔ)氣設(shè)施相關(guān)價(jià)格政策的通知》(2016年)等文件[11]，進(jìn)一步推動(dòng)了地下儲(chǔ)氣庫(kù)市場(chǎng)化的高效運(yùn)營(yíng)。文件明確提出，為確保天然氣安全穩(wěn)定供應(yīng)，應(yīng)該加強(qiáng)地下儲(chǔ)氣庫(kù)的建設(shè)，合理統(tǒng)籌協(xié)調(diào)并加大資金投入。其次，國(guó)家對(duì)自建、合建或租賃儲(chǔ)氣設(shè)施的企業(yè)大力支持，并鼓勵(lì)企業(yè)通過(guò)資本參與、建設(shè)運(yùn)營(yíng)和創(chuàng)新投融資等模式積極承擔(dān)儲(chǔ)氣調(diào)峰任務(wù)。關(guān)于儲(chǔ)氣服務(wù)價(jià)格方面的問(wèn)題，由經(jīng)營(yíng)企業(yè)根據(jù)各區(qū)域的實(shí)際經(jīng)濟(jì)和消費(fèi)情況協(xié)商確定。針對(duì)儲(chǔ)氣服務(wù)行業(yè)設(shè)立明確的儲(chǔ)氣設(shè)施價(jià)格市場(chǎng)政策，加強(qiáng)儲(chǔ)氣設(shè)施投資建設(shè)，為改進(jìn)補(bǔ)儲(chǔ)氣調(diào)峰“短板”提供有利的支撐[11]。

《關(guān)于加快儲(chǔ)氣設(shè)施建設(shè)和完善儲(chǔ)氣調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)機(jī)制的意見(jiàn)》(2018年)文件指出，政府部門(mén)應(yīng)當(dāng)積極完善燃?xì)鈶?yīng)急儲(chǔ)備制度，對(duì)天然氣服務(wù)企業(yè)進(jìn)行積極管控，要求相應(yīng)的燃?xì)馄髽I(yè)具備足夠的儲(chǔ)氣能力，保障天然氣能源的安全供給[12]。同年4月，《關(guān)于加快推進(jìn)天然氣儲(chǔ)備能力建設(shè)的實(shí)施意見(jiàn)》指出，我國(guó)天然氣儲(chǔ)備能力建設(shè)存在的難點(diǎn)和痛點(diǎn)，從主體責(zé)任、運(yùn)營(yíng)模式、規(guī)劃布局和投資回報(bào)等方面制定政策措施，進(jìn)一步完善和改進(jìn)天然氣服務(wù)行業(yè)，在政策引導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)我國(guó)天然氣儲(chǔ)備能力升級(jí)[13]。

4.2 挑戰(zhàn)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，能源需求日益增長(zhǎng)，天然氣地下儲(chǔ)氣庫(kù)在能源安全消費(fèi)中占有重要地位，當(dāng)前面臨著建庫(kù)資源、關(guān)鍵技術(shù)、市場(chǎng)化機(jī)制等一系列的挑戰(zhàn)。我國(guó)天然氣行業(yè)面臨的主要風(fēng)險(xiǎn)是全球天然氣行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)國(guó)內(nèi)勘探開(kāi)發(fā)體系的影響。與國(guó)際大型天然氣生產(chǎn)國(guó)相比，中國(guó)天然氣產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)的成本高，回收難度大。

在低油價(jià)下，中國(guó)天然氣行業(yè)很容易受到進(jìn)口LNG價(jià)格持續(xù)下跌的影響。未來(lái)，隨著LNG供應(yīng)的爆炸式增長(zhǎng)，大量產(chǎn)氣企業(yè)使用自建終端來(lái)滿足生產(chǎn)用氣量的情況將更加普遍。受管道距離和區(qū)域天然氣價(jià)格溢價(jià)的影響，沿海地區(qū)天然氣價(jià)格相對(duì)較高，輸往沿海地區(qū)的管道天然氣必然首先受到進(jìn)口LNG價(jià)格較低的影響。

4.2.1資源挑戰(zhàn)

中國(guó)天然氣資源分布與消費(fèi)結(jié)構(gòu)整體呈現(xiàn)不均衡的現(xiàn)狀，地下儲(chǔ)氣庫(kù)的發(fā)展與修建可有效緩解部分能源安全問(wèn)題。地下儲(chǔ)氣庫(kù)的場(chǎng)地選擇受地形和區(qū)域的影響，在保證足夠建庫(kù)資源(建庫(kù)規(guī)模較大的含水層資源和油氣藏資源)的前提下，才能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)。我國(guó)西北部地區(qū)天然氣消費(fèi)量較少，但天然氣資源和油氣型儲(chǔ)氣庫(kù)建庫(kù)資源豐富。東部沿海地區(qū)因天然氣消費(fèi)潛力大，季節(jié)調(diào)峰需求高，天然氣資源主要依靠外部輸入，因此，該區(qū)域構(gòu)建天然氣儲(chǔ)氣庫(kù)具有較大優(yōu)勢(shì)。然而，在中東部地區(qū)，較難實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)氣庫(kù)的大規(guī)模建設(shè)，大部分適宜區(qū)域已納入建庫(kù)范圍，且由于東南沿海地區(qū)適宜于修建儲(chǔ)氣庫(kù)的油氣藏地質(zhì)構(gòu)造較少，存在基本地形條件不足等缺陷。建庫(kù)資源與市場(chǎng)需求之間的矛盾，對(duì)地下儲(chǔ)氣庫(kù)的庫(kù)址篩選和建庫(kù)技術(shù)提出了很高要求。

4.2.2技術(shù)挑戰(zhàn)

地下儲(chǔ)氣庫(kù)有多種類型，具體可分為油藏、氣藏、巖洞、鹽穴、廢棄礦坑、含水層等。地下儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)條件苛刻，對(duì)地層力學(xué)性質(zhì)、蓋層封閉性和構(gòu)造圈閉等地質(zhì)參數(shù)要求較高。因此，針對(duì)復(fù)雜低滲氣藏如何高效利用孔隙空間、如何通過(guò)鉆完井工藝的改進(jìn)大幅度提高復(fù)雜低滲儲(chǔ)層單井產(chǎn)能、如何通過(guò)儲(chǔ)層改造工藝的完善保持地質(zhì)體完整性等是目前地下儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)過(guò)程中急需解決的關(guān)鍵技術(shù)難題。

4.2.3市場(chǎng)挑戰(zhàn)

中國(guó)儲(chǔ)氣庫(kù)行業(yè)目前正面臨地下儲(chǔ)氣庫(kù)市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)體制和天然氣儲(chǔ)備調(diào)峰市場(chǎng)化相關(guān)政策不夠完善、地下儲(chǔ)氣庫(kù)供需主體單一，以及對(duì)外服務(wù)市場(chǎng)基礎(chǔ)薄弱等問(wèn)題。中國(guó)石油、中國(guó)石化兩大公司作為供應(yīng)端，其建設(shè)及規(guī)劃的地下儲(chǔ)氣庫(kù)尚不能完全滿足自身的調(diào)峰需要，對(duì)外提供服務(wù)的能力不足。而需求端由于對(duì)調(diào)峰保供責(zé)任監(jiān)管不到位等因素，導(dǎo)致各市場(chǎng)主體對(duì)儲(chǔ)氣調(diào)峰需求很大，存在責(zé)任不清和動(dòng)力不足的問(wèn)題。因此，供需兩端的調(diào)峰需求脫節(jié)限制了天然氣儲(chǔ)氣庫(kù)的市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)。

5 結(jié)論

(1) 天然氣作為一種清潔能源，將在全球能源綠色低碳轉(zhuǎn)型中，作為一種稀缺資源發(fā)揮著重要作用。當(dāng)前及未來(lái)較長(zhǎng)時(shí)期，中國(guó)具有活躍的天然氣市場(chǎng)，天然氣需求將會(huì)持續(xù)高漲，因此，促進(jìn)天然氣與可再生能源相結(jié)合的新能源模式發(fā)展，有助于實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)下的清潔低碳和安全高效的能源體系的構(gòu)建。

(2) 我國(guó)天然氣目前存在消費(fèi)量快速增長(zhǎng)、全國(guó)供給和消費(fèi)體系相互聯(lián)系不充分、區(qū)域市場(chǎng)分化矛盾突出，以及對(duì)外依存度持續(xù)高位運(yùn)行的現(xiàn)狀。同時(shí)，國(guó)際市場(chǎng)天然氣資源爭(zhēng)奪日益加劇，導(dǎo)致進(jìn)口通道的不穩(wěn)定性和資源、市場(chǎng)、需求的不均衡性。為了保障天然氣的安全穩(wěn)定供應(yīng)和健康發(fā)展，應(yīng)加強(qiáng)天然氣儲(chǔ)氣能力的建設(shè)。

(3) 為了緩解我國(guó)天然氣資源分布不均、各區(qū)域供需不均衡的現(xiàn)狀，在當(dāng)前我國(guó)能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期，大力發(fā)展和加快推進(jìn)建設(shè)天然氣地下儲(chǔ)氣庫(kù)，可有效推動(dòng)我國(guó)天然氣行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

(4) 強(qiáng)化“全國(guó)一張網(wǎng)”思維，以“大(儲(chǔ)氣)庫(kù)”“大(LNG)站”為基地，布局儲(chǔ)氣設(shè)施項(xiàng)目。

(5) 加強(qiáng)儲(chǔ)氣能力與采氣、氣化、外輸能力配套，持續(xù)保持剩余天然氣資源的高效開(kāi)采，并確保設(shè)備設(shè)施的同步規(guī)劃、同步建設(shè)和同步投產(chǎn)。

(6) 提升地下儲(chǔ)氣庫(kù)與 LNG 接收站的聯(lián)動(dòng)能力，提高儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)與國(guó)內(nèi)天然氣大幅度增產(chǎn)的協(xié)同力度。