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《天然气与中国能源低碳转型战略》

——书评——中国能否加快天然气开发?



2015-06-25 10:10:18 能源思考5月刊   作者: 秦京午  

书评——中国能否加快天然气开发?

华贲教授《天然气与中国能源低碳转型战略》一书,已由华南理工大学出版社出版。该书基于广泛搜集资料与独立思考,从分析两次工业革命与能源转型密切关联的历史进程,揭示了能源、经济与环境相互制约的发展规律,提出大力发展天然气和分布式冷热电联产系统,在中国城镇化规划时同步建设能效70%以上的分布式冷热电联产,是把中国能效提高到50%以上水平,并由此拓展天然气市场、替代终端燃煤的重大战略举措,并认证了这对提高能效、减少碳排放、削减雾霾、促进经济转型增长和促进就业的贡献。中国目前正面临能源安全、环境安全、粮食安全、金融安全和信息文化安全五重挑战,本书从中国能源安全、环境安全与应对气候变化挑战方面,论述了中国天然气发展战略与中国能源低碳转型战略,值得一读并启发人们思考:中国能否加快天然气开发利用?

中国目前煤炭消耗量超过世界一半、占全国全部能耗67%、煤电发电量占比高达75%,这给中国环境安全和应对气候变化带来了严峻挑战。中国原油对外依存度很快将超过60%,能源安全主要是石油安全形势严峻。华贲认为中国在发展天然气冷热电联产同时发展LNGV(液化天然气汽车),有可能把中国石油对外依存度控制在60%以下,引领交通燃料低碳替代潮流,创造与组建低碳产业集群,扩大出口与就业。这是一个美好蓝图,而能否实现这一蓝图,需要在大力发展天然气开发与利用同时,解放思想,改革中国的体制机制。

本书首先回顾了人类工业革命历程和能源转型,两次工业革命和化石能源的利用极大促进了全球经济发展,但同时带来了严重的污染和气候变化问题,特别是目前全球煤年消费量已超过70亿吨、原油超过37亿吨,在造成污染的同时也增加了大气温室气体造成全球变暖,据外国媒体报道,据美国国家海洋与大气管理局5月6日发布的数据显示,今年3月大气中二氧化碳浓度达到创纪录的水平,首次超过400ppm,自人类工业化以来全球二氧化碳浓度上升超过了120ppm。这些数据表明了各国在今年12月在巴黎达成新的全球减排二氧化碳的协议的紧迫性。

回顾历史,人类已走过了渔猎文明、农耕文明与工商文明,面对工商文明所造成的资源、环境危机,需要建设生态文明,才能保障人类生存与可持续发展,而用天然气和非常规天然气替代煤和石油,或许是人类走向低碳能源和可再生能源的重要过渡能源。当今热议的里夫金第三次工业革命,其五大支柱之首即是向可再生能源转型,还包括分布式能源利用、建筑基础设施的储能技术、能源互联网、与运输系统相结合四个支柱。而向低碳能源转型需要一个相当长的过渡时期。中国如何应对新一轮能源和产业革命挑战、华贲认为,中国上世纪50年代末发展石油时一直采取了错误的重油轻气的指导思想及油气勘探开发战略,除了极少量就地燃烧加热炉预热原油或驱动燃气轮机之外大部分放空,直至上世纪末中国才开始规格化回收利用油田的伴生气,分别引进了美国和德国的技术建设天然气净化和液化厂生产天然气,使中国天然气工业发展滞后了约30年。中国应总结这一历史教训,探索开拓跨越式发展之路。

中国曾是最早开发利用石油天然气的国家之一,早在两千年前的汉代中国就开始利用天然气开采岩盐。据《 华阳国志 》记载:秦孝文王以李冰为蜀守,"冰能知天文地理……又能识齐脉(即地质地理),穿广都盐井……"又据《 水经注 》记载:"江水东以广都县,李冰识察水脉,穿凿盐井。"这就是说,在公元前250多年前,李冰在四川就用当地百姓汲卤煮盐的经验,凿井煮盐,而煮盐用的燃料就是天然气东汉的班固(公元32-92年)所著《汉书》中记载了"高奴有洧水可燃"。世界上最早的气井和油井,都为中国人所开凿,这种井源自四川古人开采岩盐并利用天然气制造食用盐。英国著名学者李约瑟,在其所著《中国科学技术史》一书中写道:"今天在勘探油田时所用的这种钻孔井或凿洞的技术,肯定是中国人的发明",并且说,这种古代深井钻井技术,于11世纪前后传入西方,甚至公元1800年以前,世界上所有的深井基本上都是采用中国人创造的方法打成的。但中国因历史原因未能及时工业革命,失去了历史机遇。

华贲认为,中国一次能源构成未能及时调整以适应工业革命的阶段性进程,长期处于以煤为主的状态,而重油轻气又使得中国天然气产业比世界晚启动了30年。体制和机制障碍制约中国天然气分布式能源和CCHP(Combined Cooling Heating and Power)系统(又称热电冷联产系统)发展,作者分析了电网垄断条件下的制约与中国电力调峰、低碳转型等等现实矛盾,并探索了中国能源电力产业与天然气冷热电联供互利多赢的可能性、发展智能电网的前景。随后还探讨了天然气在中国交通运输燃料低碳转型的历史性作用和转型路线。

2012年是联合国人人享有可持续能源国际年,联合国认为无法获得清洁、廉价和可靠的能源阻碍了人类、社会和经济的发展,是实现千年发展目标的一个主要障碍。中国作为发展中大国同样面临缺乏清洁、廉价和可靠的能源巨大挑战,2013年初弥漫中国270多万平方公里的雾霾为中国人敲响警钟。中国以消耗世界20%以上的能源仅创造了约10%的GDP,为此还消耗了世界50%以上的煤矿、钢铁与水泥,这一高投入、高耗能、高耗资源、低效益的发展模式已无法持续。中国能源与环境问题主要是煤占比例过高,据2012年数据,世界一次能源中,煤占比为29.9%,石油为33.1%,天然气为23.9%,非化石能源为13.1%,相比之下,中国煤占比高达68.5%,比世界平均水平高了38.6个百分点,而石油只17.7%,天然气内占4.7%,分别低了15.4和19.2个百分点,中国非化石能源比重为9.1%,也低了4个百分点。中国需要大力调整经济结构与能源结构,才能保障中国经济可持续发展,这已成为各界共识。华贲还探索了世界部分国家从化石能源向低碳能源转型的案例,可能途径有两条,一是节能、拿破仑产业结构,提高能效,二是一次能源向低碳方向大转型。而仰面转型三个主要路线为:持续、大力发展可再生能源与新能源(包括核能、地热能等等),规模化的清洁利用煤炭过程中采用碳收集与碳捕捉,尽可能以最高的效率利用等热值排放量仅为为煤的56%天然气。而中国作为目前世界第二大騄体、第一能源消费大国、第一碳排放大国,减排二氧化碳责任重大。华贲还特别例举了丹麦成功经验,该国2012年部能耗比2005年减少了17%,人均能耗已降低到4.9吨 标煤,预计欧盟日本等等发达国家因科技进步促进能效进一步提高,至2050年人均能耗可能降到4吨 标煤左右,华贲认为中国通过努力,届时中国人均能耗能达到3.6吨至4吨标煤。届时中国年碳排放总量约为60亿吨,占世界18.9%,略高于人口占世界份额。

中国目前能源利用效率低于世界平均水平13个百分点(世界平均50%中国仅为36.8%),为提高中国能效,华贲提出中国应当强力推行开发利用各种天然气资源特别是页岩气的国家战略和全面规划,做好顶层设计扫清天然气全产业链发展的各种障碍,抓住后发优势制订非化石能源开发利用战略。华贲还作出大胆预测:中国煤炭消耗峰值可能在2020年前到来并转入稳步下降,石油消费峰值在2030年前后到来并可控制在不超过6亿吨,若国内石油开发加速对外依存度能够逐步减小。中国减少碳排放的关键是实现煤、油总量控制而龙头是加速发展和高效利用天然气,以核能和可再生能源为主的非化石能源增速会提高。中国能用20年左右时间"补上":能源和环境未能协同发展的"欠账",与世界同步走上绿色、低碳、生态、科学发展的新途径。

华贲在书中还提出了中国广东清远市华侨产业园区能源规划、珠海横琴新区冷热电联贷能源站、广州金融城、陕西西咸新区等等9个天然气冷热电联供的案例,部分项目能效超过80%、二氧化碳排放降低57%,这些成功案例为中国推广天然气冷热电联供和推进中国能源革命提供了借鉴。最终仍是回到主题:中国能否通过体制机制改革,加快天然气发展,从而推动中国能源革命与生态文明建设?
 




责任编辑: 江晓蓓