能源研究与信息  2014, Vol. 30 Issue (3): 129-133   PDF    
引用本文
陈春阳, 薛茹君, 周敏, 程淑芬. 煤炭和天然气发展趋势分析与中国机遇[J]. 能源研究与信息, 2014, 30(3): 129-133.
CHEN Chun-yang, XUE Ru-jun, ZHOU Min, CHENG Shu-fen. Analysis of the development trend of coal and natural gas and the challenge of China[J]. Energy Research and Information, 2014, 30(3): 129-133.
煤炭和天然气发展趋势分析与中国机遇
陈春阳, 薛茹君, 周敏, 程淑芬    
安徽理工大学 化学工程学院, 安徽 淮南 232001
收稿日期: 2014-4-17;
作者简介：陈春阳（1990-），男（汉），硕士研究生。研究方向:化学工艺。E-mail:chenchunyang516@163.com
摘要：全球煤炭总产量和消费量分别以4.8%和4.5%的年均增长率快速攀升，增速不仅超过了天然气，两者差距也呈逐年增大的趋势，但实际上这些不具有客观性。通过对2013年BP世界能源统计数据进行整理分析得出：在去除中国因素后，全球煤炭总产量和消费量较包括中国时的总产量和消费量大幅下降，其总产量和消费量的年均增长率分别下降至2.2%和1.0%，天然气总产量和消费量较包括中国时的总产量和消费量仅有些许减少，其总产量和消费量的年均增长率分别为2.7%和2.4%，天然气增速反超煤炭，实现逆转；中国虽然是以煤炭作为主要消费能源，但是并未影响中国天然气消费量以17.3%的年均增长率迅速提升；中国常规与非常规天然气储量丰富，具有良好的发展前景，推动中国天然气发展，符合当今能源发展趋势和低碳经济发展模式。
关键词： 煤炭     天然气     发展趋势    
Analysis of the development trend of coal and natural gas and the challenge of China
CHEN Chun-yang, XUE Ru-jun, ZHOU Min, CHENG Shu-fen    
School of Chemical Engineering and Technology, Anhui University of Science and Technology, Huainan 232001, China
Abstract: The average annual growth rates of coal production and consumption in the world are 4.8% and 4.5%,which are larger than those of natural gas.At the same time,the gap between them enlarges year by year.However，these conclusions are not objective.Excluding the production and consumption of coal in China,the average annual growth rates of coal reduce to 2.2% and 1.0% through the analysis of BP Statistical Review of World Energy 2013,while the total production and consumption of natural gas only decline slightly,which are 2.7% and 2.4% and exceed those of coal.Although the coal is the main energy resource in China,the consumption of natural gas increases by 17.3% on average annually.The reserves of conventional and unconventional natural gas in China are abundant.Therefore China has huge potential and a good development promising.The development of natural gas in China meets the energy development trend and low-carbon economic development model today.
Key words: coal     natural gas     development trend    

2010年中国一次能源消费量为2.432×108 t油当量,美国为2.286×109 t油当量,中国超过美国位居世界第一[1].煤炭在一次能源消费结构中的比例维持在较高水平.与发达国家相比,中国能源利用效率低,污染严重,环境压力大,不符合所提倡的低碳经济发展模式和高效、清洁能源消费方式,因此,必须提高天然气使用比例,促进天然气产业发展,推动中国能源消费转型[2]. 1 煤炭和天然气使用趋势 1.1 全球煤炭和天然气发展趋势

图 1为2002—2012年全球煤炭、天然气总产量和消费量[3],表 1为2002—2012年全球煤炭、天然气总产量和消费量的年均增长率[3].结合图 1(a)和表 1可知,2002—2012年煤炭和天然气的全球总产量和消费量都是呈逐年增加趋势,其中:煤炭增速最快,总产量和消费量的年均增长率分别为4.8%和4.5%;天然气总产量和消费量的年均增长率分别为2.9%和2.8%,增长趋势弱于煤炭,而且差距在逐年增大.但是并不能认为全球主流发展趋势是煤炭好于天然气,因为从图 1(b)和表 1可以发现,在不包括中国时,全球煤炭总产量和消费量较包括中国时的总产量和消费量下降明显,增速大幅放缓,年均增长率下降非常明显,分别为2.2%和1.0%,这间接说明中国煤炭产量和消费量占全球煤炭总产量和消费量的比重较大.比较图 1(a)、(b)发现,天然气增长趋势变化不大,但产量和消费量远超过了煤炭,其年均增长率仅有些许下降,分别为2.7%和2.4%,由此可见,中国对天然气的开发和使用规模较小,并未像煤炭一样对全球天然气总产量和消费量产生较大影响.

图 1 2002—2012年全球煤炭、天然气总产量和消费量 Fig. 1 The total production and consumption of coal and natural gas between 2002 to 2012 in the world

表 1 2002—2012年全球煤炭和天然气年均增长率 Tab. 1 The average annual growth rates of coal and natural gas in the worlde
1.2 美国、俄罗斯和中国煤炭与天然气发展趋势

美国、俄罗斯和中国是世界前三大煤炭储量

国.中国煤炭储量约为1.14×1011 t,远低于美国的3.37×1011 t,与俄罗斯的1.57×1011 t相比也存在一定差距.图 2为2002—2012年美国、俄罗斯和中国煤炭产量和消费量.从图中可以看出,中国煤炭产量和消费量在2002—2012年间呈现快速增长趋势,远超美国和俄罗斯,说明中国对煤炭的开发和利用程度要强于这两国.俄罗斯的煤炭产量和消费量相对中国而言处在一个较低的水平,而且比较稳定.美国煤炭产量和消费量在2002—2008年间变动不大,2009年有明显下降,2010年有所回升,但2011年和2012年持续下降.从2007年开始,美国煤炭产量大于消费量,出现供大于求的局面,且有增大的趋势.通过对比3个国家煤炭产量和消费量可以发现,能源储量并不能决定能源使用,就如美国并未将煤炭储量优势完全发挥,依然可以成为世界公认的能源消费大国[4].

图 2 2002—2012年美国、俄罗斯和 中国煤炭产量和消费量 Fig. 2 The production and consumption of coal in America,China and Russia between 2002 to 2012

图 3为2002—2012年美国、俄罗斯和中国天然气消费量[3].从图中可以看出,中国与美国、俄罗斯相比,存在不小差距,但是中国天然气消费量正以17.3%的年均增长率迅速提升,增速明显高于美国和俄罗斯,也远高于全球天然气消费量2.8%的年均增长率.由于中国天然气民用和工业应用发展较晚且定价政策不完善,导致中国天然气消费量依然维持在较低水平.美国天然气事业起步早,已经形成了一个完整的产业链和完善的市场机制,对中国天然气发展有着指导作用[5].对比图 2和图 3可以发现,美国、俄罗斯天然气消费量已超过了本国的煤炭消费量,美国天然气消费量呈现增长态势,煤炭消费量呈下降趋势,这进一步说明美国更看重天然气的开发和利用.中国天然气消费量虽然增长迅速,但与煤炭消费量相比仍有显著差距.总体上美国和俄罗斯天然气发展趋势优于煤炭,有着良好的前景,而中国则高度重视煤炭的开发利用,天然气发展相对缓慢.2012年煤炭消费量为1.83×109 t油当量,天然气仅为1.3×108 t油当量.

表 2中列出了全球规模较大的经济体煤炭和天然气消费量,表 2显示,除非经合组织外,其它经济体的天然气消费量都高于煤炭的消费量,其原因是中国属于非经合组织,中国煤炭消费量被统计在内,由此造成非经合组织的煤炭消费量高于天然气消费量.如果非经济合作组织不计中国的煤炭和天然气消费量,则会出现与经合组织、欧盟以及前苏联等经济体一样的结论:天然气消费量高于煤炭消费量.

图 3 2002—2012年美国、中国、俄罗斯天然气消费量 Fig. 3 The consumption of nature gas in America, China and Russia between 2002 to 2012

表 2 2012年各经济体煤炭和天然气消费量[3] Tab. 2 The consumption of coal and natural gas of each economy in 2012
2 中国天然气发展前景 2.1 常规天然气储量优势

国家统计局最新数据[6]显示,2012年中国天然气基础储量为4.4×1012 m3,主要分布在内陆地区如内蒙古、四川、新疆等地,储量占全国的86.36%,而海域储量仅占7.27%.2012年中国天然气资源主要分布地区如表 3所示[6].由此推断,中国未来天然气开发重点将集中在内陆地区,不仅利于管道运输,而且对技术的要求也相对较低.

表 3 2012年中国天然气资源主要分布地区 Tab. 3 The main distribution area of natural gas resource in China
2.2 非常规天然气潜力巨大

非常规天然气主要包括页岩气、致密砂岩气、煤层气、天然气水合物等.目前已探明的非常规天然气(煤层气、页岩气与致密砂岩气)资源总量约为7.98×1013 m3[7].

(1) 煤层气.截至2010年底,中国共钻煤层气井5 426口,探明煤层气地质储量为2.9×1015 m3,累计建产能超过3.0×109 m3·a-1,地面抽采实现1.5×109 m3·a-1,商品气量1.18×109 m3·a-1,并建成管输、压缩/液化能力5.6×109 m3·a-1,实现了煤层气商业开发[7].

(2) 页岩气.利用露头地质调查、探井及实验测试取得的数据,预测中国页岩气地质资源量为5.70×1013～2.24×1014 m3,技术可采资源量为1.03×1013～4.70×1013 m3.《中国页岩气“十二五”发展规划》中提到,2015年中国页岩气产量达到6.5×109 m3,2020年力争实现页岩气产量6×1010～8×1010 m3[8].

(3) 致密砂岩气.截至2010年底,中国15个致密砂岩大气田探明天然气储量供给2.87×1012 m3,占当年中国天然气总探明储量的37.3%,再加上中小型致密砂岩气田储量1.45×1011 m3,中国致密砂岩气探明储量将达到3.02×1012 m3[9]. 2.3 环境优势

天然气燃烧相对煤炭和石油清洁很多,产生的有害物质如二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳、一氧化碳、灰分排放量分别为同等热值石油燃烧排放量的1/400、1/5、1/4、1/16、1/14,为同等热值煤燃烧排放量的1/700、1/10、1/5、1/29、1/148.推广天然气使用有利于中国节能减排计划的实施.

近年来,我国北方及中东部城市雾霾严重,PM2.5问题被广泛关注.PM2.5是空气中的挥发性有机物通过复杂的化学反应生成的颗粒物,主要有煤炭燃烧产生的废弃物和颗粒物、机动车排放的尾气、工业生产污染排放、建筑工地扬尘等.到2030年,煤炭依然是中国主导能源,但所占比重将从71%下降至55%.2011年中国碳排放总量为8.979 1×109 t,位居世界第一,中国在控制碳排放方面将会遇到严峻的挑战[10].因此,改变能源消费方式是解决问题的关键,实际可行案例为天燃气取代部分煤炭用于发电,取代汽油、柴油作为汽车燃料等.总之提高天然气在能源消费结构中的比例,加快实现天然气在人口稠密的大中城市替代煤炭和石油刻不容缓[11]. 3 结 论

(1) 全球煤炭和天然气总产量和消费量呈快速增长态势,煤炭增速高于天然气;但是在不考虑中国的情况下,全球煤炭总产量和消费量较包括中国时的总产量和消费量大幅下降,天然气总产量和消费量下降甚微,天然气增速反超煤炭,说明全球还是以天然气发展为主,中国大规模开发使用煤炭属于个例.

(2) 中国虽然以煤炭生产和消费为主,但是天然气消费并未受到抑制,而是以17.3%的年均增长率快速发展.

(3) 中国天然气发展有着良好的态势,不仅因为其具有资源优势,而且符合当今低碳经济发展模式.天然气储量优势确保了未来天然气需求.

参考文献
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