考察调研
张洪涛:中国能源结构调整——少用煤,发展气
A. 中国能源结构
1. 中国能源在世界上中的比重:中国是个发展中国家。由于历史的原因,人口多,底子薄,中国石油、天然气资源相对不足,石油探明可采储量只占世界的2.4%,天然气占1.2%,中国人均能源资源占有量远比世界平均值要低,我国人均石油、天然气可采储量分别仅为世界平均值的10%和5%。在中国的能源结构中,煤炭消费比重比世界平均高41.5个百分点,石油低16个百分点,天然气低20.5个百分点。
2. 2009年中国的一次能源生产总量:28.0亿吨标准煤,其中煤炭占77.5%、石油9.4%、天然气3.84%,其他(水电、核电、风电)占9.26%。
2009年中国的一次能源消费总量:30.5亿吨标准煤,居世界第二位,比例为:煤炭70.1%、石油18.7%、天然气3.85%、其他(水电、核电、风电)7.35%。
3. 能源结构调整的目标:未来10年,中国将从自身的国情出发,强化节能减排措施,走低碳经济之路,调整、优化能源结构。总体战略是:“少用煤,发展气”,力争到2020年,天然气在一次能源消费结构中的比重,由现今的3.6%增至10-12%,相应的煤炭所占比重由70.7%减少至57%左右。
表1 中国一次能源生产总量及构成
年份 | 能源消费总量 (万吨标准煤) | 占能源生产总量的比重 (%) | |||
煤炭 | 石油 | 天然气 | 水电、核电、风电 | ||
1991 | 104844 | 74.10 | 19.20 | 2.00 | 4.70 |
1992 | 107256 | 74.30 | 18.90 | 2.00 | 4.80 |
1993 | 111059 | 74.00 | 18.70 | 2.00 | 5.30 |
1994 | 118729 | 74.60 | 17.60 | 1.90 | 5.90 |
1995 | 129034 | 75.30 | 16.60 | 1.90 | 6.20 |
1996 | 132616 | 75.20 | 17.00 | 2.00 | 5.80 |
1997 | 132410 | 74.10 | 17.30 | 2.10 | 6.50 |
1998 | 124250 | 71.90 | 18.50 | 2.50 | 7.10 |
1999 | 125935 | 72.60 | 18.15 | 2.66 | 6.59 |
2000 | 128978 | 71.95 | 18.05 | 2.80 | 7.19 |
2001 | 137445 | 71.80 | 17.04 | 2.93 | 8.23 |
2002 | 143810 | 72.25 | 16.59 | 3.02 | 8.14 |
2003 | 163842 | 75.07 | 14.79 | 2.84 | 7.30 |
2004 | 187341 | 75.96 | 13.41 | 2.94 | 7.68 |
2005 | 205876 | 76.50 | 12.62 | 3.20 | 7.70 |
2006 | 221056 | 76.68 | 11.94 | 3.52 | 7.86 |
2007 | 235415 | 76.60 | 11.30 | 3.90 | 8.20 |
2008 | 260000 | 76.70 | 10.44 | 3.89 | 8.98 |
表2 中国一次能源消费总量及构成
年份 | 能源消费总量 (万吨标准煤) | 占能源消费总量的比重 (%) | |||
煤炭 | 石油 | 天然气 | 水电、核电、风电 | ||
1991 | 103783 | 76.1 | 17.1 | 2 | 4.8 |
1992 | 109170 | 75.7 | 17.5 | 1.9 | 4.9 |
1993 | 115993 | 74.7 | 18.2 | 1.9 | 5.2 |
1994 | 122737 | 75 | 17.4 | 1.9 | 5.7 |
1995 | 131176 | 74.6 | 17.5 | 1.8 | 6.1 |
1996 | 138948 | 74.7 | 18 | 1.8 | 5.5 |
1997 | 137798 | 71.7 | 20.4 | 1.7 | 6.2 |
1998 | 132214 | 69.6 | 21.5 | 2.2 | 6.7 |
1999 | 133831 | 69.09 | 22.57 | 2.14 | 6.2 |
2000 | 138553 | 67.75 | 23.21 | 2.35 | 6.69 |
2001 | 143199 | 66.68 | 22.87 | 2.55 | 7.9 |
2002 | 151797 | 66.32 | 23.41 | 2.56 | 7.71 |
2003 | 174990 | 68.38 | 22.21 | 2.58 | 6.83 |
2004 | 203227 | 67.99 | 22.33 | 2.6 | 7.08 |
2005 | 224682 | 69.1 | 21 | 2.8 | 7.1 |
2006 | 246270 | 69.4 | 20.4 | 3.03 | 7.2 |
2007 | 265583 | 69.5 | 19.7 | 3.5 | 7.3 |
2008 | 285000 | 68.67 | 18.68 | 3.77 | 8.89 |
2009 | 305000 | 70.1 | 18.7 | 3.85 | 7.35 |
B. 基本思路
1. 出于自身发展的需要:中国煤炭资源丰富,油气资源相对不足;长期计划经济,自产,自给,自足;经济欠发达,对天然气勘探开发、核电及其他清洁能源的投入不足。中国是目前世界上第二大能源生产及消费国,能源资源的有限性与经济增长的可持续性之间的矛盾日趋尖锐,目前中国能源的整体利用效率是33%左右,比发达国家低10个百分点,中国必须从实际出发,能源消费结构必须优化,石油、天然气在一次能源消费中的比例将逐年增加,新能源的开发也将加大力度,经济整体上必须向低碳转型。今年2月中国国家能源委员会成立,并制定出近期抓好的6项工作,包括:编制好“十二五”能源发展总体规划和专项规划;落实2020年非化石能源消费比重提高到15%的目标;构建以低碳排放为主的工业、交通、建筑体系;加快先进适用技术研究与推广应用;全方位拓展能源对外合作领域和空间;加强煤电油运供需衔接,满足居民生活和重点领域、重点单位需求。
2. 出于对国际社会的责任:伴随中国经济、社会的高速发展,中国的CO2排放量增长迅速。1978年中国CO2总排放量为13.8亿吨,2007年增长到60.1亿吨,30年增长了3.35倍,调整能源结构,减少煤炭比重,减少CO2排放量,保护生态环境,为大势所趋。气候变化对中国以煤为主的能源结构提出了挑战。2009年哥本哈根世界气候大会上,中国总理温家宝向世界承诺,到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%,以“低能耗”、“低污染”、“低排放”为综合特征的新的经济形态。
3. 出于中国能源发展的潜力:中国的盆地面积大、沉积岩厚、分布广,主要分布在中国北部,已评价沉积盆地150个,拥有石油资源量909亿t,占石油总资源量的96.7%。9个主要盆地拥有天然气资源量30万亿m3,占全部天然气资源的80%,主要集中在中部和西北地区。正因为工作程度低,因此具有巨大的潜力,我们的方针是“深化东(中)部、发展西部、加快海域、开辟新区”,加大对低勘探程度、勘探难度大地区的区域性基础地质调查,通过对陆地新区、新领域、新层系及管辖海域的地质调查与远景评价,天然气的前景非常乐观的。目前在渤海湾、青藏高原、南方海相碳酸碳地区都有新的突破。
C.调整路径
1. 天然气
天然气是一种热值高、效率高、污染小的优质能源,其燃烧造成的污染较小,约为石油的1/40,煤的1/800,被称为大自然赋予的“绿色能源”。
中国天然气资源探明率低,只有22.4%,发展空间广阔。近年来,天然气储量进入了—个新的增长高峰期。2000年以来,全国天然气探明地质储量年增4896亿立方米,其中2009年增加6215亿立方米,创历史新高,天然气累计探明地质储量6.34万亿立方米,剩余可采储量3.2万亿立方米。预计到2020年,可新增探明可采储量3.3万亿立方米。
中国天然气资源的特点:资源总量较丰富,但是分布不平衡,天然气的生产与消费区域分离。气田规模小,缺少特大型气田。天然气储层地质条件复杂且丰度低,低丰度和特低丰度气田的探明储量占总储量的50%以上。天然气资源探明程度较低,特别是资源丰富的西部气区和近海气区可采储量的探明率更低。
中国天然气资源的潜力:天然气地质资源量55.9万亿立方米,可采储量22万亿立方米。天然气待探明地质资源主要分布在塔里木、四川、鄂尔多斯、东海、柴达木、松辽、莺歌海、琼东南和渤海湾9大盆地。2000-2009年,中国天然气产量由262亿立方米增至830亿立方米,年增16%;消费量由245亿立方米增至887亿立方米,并呈加快增长态势,预计到2020年,天然气消费量将达到3000亿立方米,届时,天然气消费量将占到国内一次能源消费的9%。
2. 煤层气
中国是继俄罗斯、加拿大之后的第三大煤层气储量国,总量约为36.8万亿立方米,可采资源量4.87万亿立方米,与陆上常规天然气资源量相当。
截至2009年底,累计查明煤层气资源储量1852亿立方米。产能17.5亿立方米,年产量10亿立方米,大大低于同期美国的700亿立方米的产量。开发主要集中在沁水盆地和鄂尔多斯盆地等。预计到2020年,煤层气消费量将达到230亿立方米,消费量将占到国内一次能源消费的0.69%。
3. 页岩气
页岩气是一种非常规天然气资源,成分以甲烷为主,甲烷以吸附和游离状态同时赋存于页岩地层中的天然气聚集。中国地域辽阔,富含有机质泥页岩广泛发育,具有形成大量页岩气资源的基本地质条件。
初步估计,中国页岩气资源量为30.7亿立方米,其中南方、华北和塔里木三大地区海相页岩气资源量21亿立方米,占总资源量的70%。目前,中国第一口页岩气实验井刚做完工程改造,产业化示范区建设已启动。经过10年左右的开发和技术储备,2020年之后,页岩气将会成为中国常规天然气的有效接替。估计到2020年,页岩气产量可达到150亿立方米,消费量将占到国内一次能源消费的0.45%。
4. 天然气水合物
中国具有良好的天然气水合物蕴藏潜力,东海的冲绳海槽边坡,以及南海的北部陆坡、西沙海槽和西沙群岛南坡等都可能是有希望的储存区。1995年,中国开展天然气水合物资源调查研究,2007年在南海海域采集到天然气水合物实物样品,2009年在青藏高原永久冻土带钻探获取天然气水合物实物样品。
海域天然气水合物:自专项调查以来,在南海北部陆坡有重点分层次开展了水合物调查,发现了水合物存在的深-浅-表层地质、地球物理、地球化学和生物等多层次、多信息异常;圈定了水合物资源的有利远景区。2007年,在南海北部神狐海域成功实施8个站位钻探,其中3个站位获取实物样品,是世界上首次发现的均匀分布I型水合物。钻探成果表明,水合物矿层厚20-40m、饱和度高达20%-48%、甲烷含量超99.7%,具有矿层厚度大、饱和度高、甲烷含量丰富的特点,作为一种高品位、新类型、易开发的水合物资源,具有很好的开发利用前景。同时开展勘探开发技术研究和环境效应评价等工作。
冻土区天然气水合物:1995年启动冻土区的天然气水合物赋存条件研究,之后对青藏高原和东北冻土区开展调查评价,初步判断西藏羌塘盆地、祁连山木里地区、东北漠河盆地等地区具备勘探潜力。2008年10月在祁连山冻土区天然气水合物DK-1科学钻探试验孔工程,并于11月5日成功钻获天然气水合物样品,取得了找矿工作的重大突破。2009年继续组织施工了3个科学钻探试验孔,并分别在DK-2和DK-3孔中钻获了天然气水合物实物样品。
D. 结语
中国坚定走市场经济道路。加大投入,率先发展太阳能、风能、核能等可再生能源,推动可再生能源产业化,使非化石能源消费提高到15%。降低煤炭资源比重,由70.7%减少至57%左右。大力发展天然气(含煤层气、页岩气、致密砂岩气、浅层生物气等),到2020年,天然气在中国一次能源消费结构中所占比重由现今的3.6%将增至10-12%。
表3 中国一次能源消费结构展望
年份 | 煤炭 | 石油 | 天然气 | 可再生能源 | 核电 |
2020 | <57% | 22% | 9% | 10% | 2% |
2030 | <52% | 19% | 10% | 12% | 7% |
2050 | <43% | 18% | 10% | 16% | 13% |
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措施:
深化东部,加快中西部,扩大近海海域。
加强天然气勘探(重点是中西部和近海海域)。在已有的老油田外围或深部寻找天然气。
开展近海深水勘探开发关键技术及工艺问题研究,装备和技术的研发。
拓展对低勘探程度的中小盆地和南方碳酸盐岩地区的勘探。
(本文是在近期举行的中欧加快建设绿色经济圆桌会议上的讲演稿,作者为国务院参事、国土资源部总工程师。)