天然氣節約利用研究論文

時間:2022-10-25 09:34:00

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天然氣節約利用研究論文

【摘要】節約電力辦法已經公布施行,現在正在擬訂節油管理辦法。在擬訂節油管理辦法時,有專家建議:節油應當包括節約天然氣。確實是電力、石油和天然氣是現在社會終端用能的三大支柱,這三種能源都屬于干凈和比較干凈的能源,可以減輕城市和局部區域的大氣污染,所以節電、節油重要,從各方面條件來看,節約天然氣更為重要。

一、什么要節約天然氣?

1.天然氣資源最為緊缺:我國天然氣工業尚處于起步階段,無論是勘探開發,還是消費量及消費結構都與世界水平有較大差距,目前我國的天然氣資源量占世界總資源量的2%,居世界第10位,探明儲量是占世界天然氣總探明量的0.9%,居世界第20位;1999年世界天然氣總產量為23296億立方米,我國僅為252億立方米,居第17位,是占世界總產量的1%稍多一點。我國天然氣在一次能源消費結構中的比重僅為2%左右,預計到2010年也不過6%,而世界平均水平已達23.5%。在資源量,消費結構中的比重和在世界上的位次,電力和石油都比天然氣要好的多,電力可以由化石能源和可在生能源轉換得來,電力產量在世界上居第2位;石油資源比天然氣好,石油產量在世界上居第5位。(能源政策研究,能源數據2001年版)。

2.天然氣的經濟性差。我國天然氣資源主要蘊藏在西部新疆和四川等地,在氣田附近用于代油,代煤經濟性較好,但我國能源消費主要在東南沿海,如果用長輸管道遠距離輸送,就會使天然氣成本大大升高,從國外進口天然氣,亞洲地區進口石油和天然氣的價格高于歐美;因此在東南沿海地區無論是使用國產或進口天然氣,都存在成本高,經濟性差,缺乏竟爭力。拿北京目前的能源價格,天然氣不僅競爭不過煤炭,也競爭不過電力。北京民用天然氣每立方米1.7元,民用電價0.393元/千瓦時,1立方米天然氣可以換4千瓦時多的電力,(國外一般1立方米天然氣足能換2.5~3千瓦時電力),所以北京市民用電比用天然氣便宜,而且用電比用天然氣方便,干凈,居民都傾向于用電。

3.進口天然氣條件并不比石油好。我國提出節油,是因為世界石油資源有限,國際石油市場競爭十分激烈,油價波動很厲害,估計今后油價不可能大幅度降低,大量進口涉及能源安全。其實天然氣和石油一樣,物價是我國天然氣資源并不比石油好,要擴大天然氣消費量,同樣需要大量進口,進口天然氣要簽訂照付不議合同,進口天然氣比進口石油的條件更苛刻,天然氣價格與石油價格連動,天然氣比石油儲存有困難得多,因此進口天然氣的風險并不比石油小。

二、應當怎樣使用天然氣?

所謂節油,節電都是指通過加強管理,采取技術上可行、經濟上合理以及環境和社會可以承受的措施,以減少從生產到消費各個環節中的損失和浪費,更加有效、合理地利用電力和石油資源。節電和節油都包括代用,甚至可以說代用比節約更為重要,能夠主見功效。不過各自對代用的理解不同,電力更多地考慮用電力去替代其他的能源,如代油、代氣、代煤、代油等等,這種代替不是減少,用電而是增加電,似乎與節約掛不上鉤;而石油卻更多地考慮用其他能源代替石油,如用電代油,用氣代油、用煤代油,這種替代可已減少,石油消耗,還可以勉強叫做節油。例如代油的措施可以是:

--用煤、煤制氣、天然氣和其他能源替代石油;

--不允許燒油的工業鍋爐和窯爐禁止燒油用其他能源替代;

--用天然氣發電機組和燃煤發電機組替代燃油機組;

--嚴禁新建柴油機組,現有的柴油機組要限期淘汰,用大電網供電替代,(實際上是用煤電,天然氣電替代、仍廢煤、天然氣代油);

--以燃料油為原料的化肥廠要盡可能用天然氣代油,煤代油;

--以輕油為原料的化肥廠要采用水煤漿加壓氣化粉煤氣化等措施減少輕油消耗;

--玻璃窯、陶瓷窯要用天然氣,煤氣替代重油;

--加強電氣化鐵道建設,用電氣機車替代燃油機車;

用天然氣汽車,電動汽車、地鐵、城市輕軌替代燃油小汽車;

--農用燃油機械(包括農業排灌機械)用電動機械替代。

電力部門在70年代和90年代兩次發展燃油機組,都因燃油價格暴漲而被迫實施代油措施。據統計1999年我國尚有燃油大機組1830萬千瓦,發電468億千瓦時,燃油1360萬噸,(中國農業2001年8期吳敬儒文章),國家電力公司統計2000年6000千瓦及以上發電機組中有燃油機組1053萬千瓦,燃油1042萬噸。目前對于替代燃油機組有兩種意見,一種是用燃煤大機組替代,另一種是寄希望于天然氣,保留原料油機組用天然氣代燃料。其實中國使用天然氣發電也是有教訓的,過去曾經建設過天然氣發電廠,后來由于天然氣落空而不能發電。現在又出現了天然氣發電熱,據有關部門統計與預測,發電外用天然氣量2010年為235億立方米,(略低于2000年全國天然氣銷售量的1.3倍),占總消費量的40.7%(全上注)。

從上面的分析中可以看到,節約和代用石油雖然十分重要,但是用更稀缺的天然氣去代替稀缺的石油,用經濟性并不好的天然氣去替代經濟性差的石油,進口條件更差的天然氣去代替進口條件差的石油,是否是明智之舉?從電力工業來講,我們已經吃過一次天然氣發電的虧,是否會象發展燃油電廠那樣,由于受天然氣資源供應的限制及今后天然氣價格可能上升的影響,再吃第二次虧,到那時再搞煤改氣,再次造成巨大的經濟損失?

天然氣究竟怎么用?在天然氣起步階段確實是一個值得認真研究的問題,我們應當從國際,國內的基本條件出發,尋找一條合理利用天然氣的無悔的路子。應當從我國石油是稀缺資源,天然氣是一種更稀缺的資源這樣一個具體條件出發,來研究天然氣的利用。是否可以考慮這么幾條原則:

--凡是環境允許的條件下,盡量用潔凈煤作為能源;

--盡量用水能、煤炭、核能和具有經濟性的可再生能源去發電,石油和天然氣基本上不用于純發電;

--當技術上可行、經濟上合理、能效高的條件下,盡量用電力去替代其他能源,(這里所說的能效高是指從一次能源轉換成電力和電力終端利用的全能效),如果電動車輛去替代燃油機車汽車,電動機械去替代燃油、燃氣機械等,不斷提高我國的電氣化水平;

--根據技術經濟和環境等條件來選擇化肥廠的原料,根據各地具體條件選擇石油、天然氣或煤炭;

--天然氣主要用于大城市和特定城市的居民炊事、樓房的熱水、采暖、空調(包括降溫)以及這些城市的工業鍋爐、窯爐。在這些城市里應當盡量利用天然氣發展分散的,小型的熱電冷聯產,綜合解決城市供電、熱水、采暖、空調用能(東北只有熱水采暖,南方只有熱水空調);如果天然氣供應還有能力,可以向中小城市和集鎮延伸,盡可能用天然氣替代分散燃煤和農村居民燃用薪柴桔桿。

為什么要這樣使用天然氣呢?

--人們所關心的環境問題大部分源于能源利用中的廢氣排放,主要問題有三:一是“貧困污染”由于燃燒煤炭和柴桔桿造成居室及城市中較高的懸浮物污染,尤其對婦女熱、兒童的危害最為嚴重;二是區域污染,由于大量燃用化學燃料和燃油交通工具排放的SO2、Nox鉛、臭氧、可吸入顆粒物等,造成SO2和酸雨的污染;三是溫室氣體的排放問題,尤其是CO2的排放,造成全球氣候變暖。對于我國來說,最主要的是頭兩種污染,如果能夠把天然氣供應城市和農村居民使用,并盡量采用潔凈煤技術,那么這兩種污染都可以得到解決,可以使我國的大氣質量達到工業發達國家目前的水平。

--城市居民和樓宇的熱水、采暖、空調耗能大的要占居民和第三產業耗能量的50%~60%,這部分能源消耗最有效的辦法是利用天然氣建立分散的、小型的冷熱電聯產、熱電或冷電聯產,可以將天然氣的利用效率達到85%~90%;如果用煤來決不僅能效低還會造成嚴重的煤煙型污染;如果用電力來解決熱水和采暖,其能源利用全效率只有25%左右(我國電力80%靠煤電生產,煤轉換成電力的能效僅35%~40%,再改總輸變電和廠用電損失等,全能效僅25%左右),而且燃煤電廠仍然存在污染問題。

如果將天然氣供發電廠使用,由純發電效率低,即使采用最先進的燃氣蒸汽聯合循環發電,扣除廠用電線損之后。全能效也只有40%~50%。利用天然氣發電成本比燃煤發電高,不如利用我國豐富的煤炭資源搞燃煤發電來得合理。(我國前幾年曾研究進口液化天然氣發電,當時結論是天然氣發電成本與脫硫燃煤電廠相近;2000年石油、天然氣暴漲之后,天然氣發電成本已膏腴脫硫燃煤電廠;今后天然氣如果繼續漲價,這個差距會更大。作為參照物,日本、臺灣地區進口煤炭石油和液化天然氣,燃氣電廠成本遠遠高于燃煤電廠,如臺灣省2000年統計各類電廠每千瓦時的發電成本,凝汽式發電廠燃煤為0.8738新臺幣元,燃油為1.7842,燃氣為2.4448,燃油為燃煤的一倍多,燃氣比燃煤要高出1.8倍;此外,燃氣渦輪機為5.9134,柴油機為4.9210,燃氣蒸汽聯合循環機組為2.0851,即使效率最高的聯合循環機組的發電成本,也比燃煤電廠高一倍以上,(臺灣省2000年能源統計手冊)。日本和臺灣省為減排CO2,被迫大量發展燃氣電廠,由于燃氣電廠缺乏競爭力,不得不實行配額制。我國目前人均能源消費量和人均發電量還很小,我們不承擔CO2的減排任務,我們有什么必要去發展成本高昂的天然氣電廠。

三、怎樣鼓勵續用天然氣

為了改善能源結構,減少能源利用對環境的影響,我國應當制訂天然氣利用的政策,既要促進和鼓勵天然氣的開發和利用,又要節約天然氣。從目前天然氣與其他能源的比價來看,如果政府不采取強有力的政策措施,完全按市場機制行事,不致于產生濫用天然氣的情況,倒有可能出現天然氣的滯銷,所以目前天然氣合理利用的主動權完全掌握在政府主管部門手上,要采取合理的宏觀調控手和強制標準。

1.要盡快理順各種能源的比價。能源在很大程度上是可以互相替代的,特別是電力、石油和天然氣相互的替代能力很強,所以要盡快按經濟規律理順各種能源的比價。目前煤炭價格已接近國際價格,石油、天然氣價格高于國際價格,而民用電價大大低于國際價格,如果價格不合理,就會象北京市那樣,居民傾向用電。

2.要指定嚴格的環境保護強制標準。對于大城市和特定城市,污染特別嚴重的地區,凡是有天然氣供應的,都要制訂嚴格的環境保護強制標準。象北京、上海、廣州、天津等國際化大都市,要劃定無煤區或改煤區,在劃定的范圍內嚴格禁止用煤,強制用電力、石油和天然氣替代煤炭。

3.要對合理使用天然氣的用戶以優惠。政府要現定鼓勵使用天然氣的領域,在這些領域里凡是用天然氣替代其他燃料的用戶給予優惠,例如對用氣改造工程提供政府補貼,貼息貨款和稅收優惠。

4.要對分散的,小型的熱電冷聯產給予支持。我國關于熱電聯產的規定已經明確支持利用清潔能源發展熱電冷聯產和熱電聯產,“西氣東輸”實現以后,分散的、小型的熱電冷聯產已成為現實。政府應規定可操作的政策支持分散的、小型的熱電冷聯產的發展,如規定電網必須接受其上網,按可避免成本收購其余電,當其檢修時按合理價格向其供電。

5.要改革天然氣價格的形成機制。我國目前天然氣價格偏高是阻礙天然氣合理利用的重要障礙,完全依賴市場定價難以解決平抑天然氣的價格,為了鼓勵和促進天然氣的應用,國家要采取宏觀調空措施,如減免天然氣勘探開發、輸送、銷售領域的稅費,減免進口設備的關稅,制定價格公式,監督價格政策和法規的執行,使天然氣價格對其他能源,尤其是對電力、石油價格具有競爭力,并嚴格管制能源領域的不正當競爭。

以上五次要綜合運用,如制定了嚴格的環境保護強制標準,用能單位沒有資金進行用氣改造工程,也就難以實施,所以必須對合理使用天然氣的擁護給予補貼優惠;但即使有強制標準和補貼優惠,如果天然氣價格嚴重遍高,用戶顧慮用氣設備投入使用后負擔不起燃料使用費,即使有了改造資金,還是不愿使用;所以還必須改革天然氣價格,務必使天然氣價格對電力、石油等優質能源具有競爭力。

目前在天然氣市場規劃上有一種不正常的現象,對天然氣的使用缺乏正確的政策指導,不去努力擴大民用和樓宇的天然氣市場,不去努力降低天然氣價格,由于天然氣價格高競爭不過有補貼的廉價民用電,民用和樓宇不愿使用天然氣,就強制發電部門大量修建以天然氣為燃料的發電廠,以擴大天然氣的市場份額。試想用高價天然氣發電,再由電力部門向居民和樓宇提供廉價電力,這是很難維持的。這種做法既不利于天然氣的節約和合理利用,也不利于電力工業的發展,而且會降低能源利用效率,所以還是要按市場經濟規律辦事,不要做違反市場經濟規律的事,一定要把節約和合理利用天然氣放在重要位置上來,租金天然氣事業健康發展。

參改文獻:

1、“關于天然氣行業發展與監督的若干政等建議”宦國渝、何曉明、李曉東著,(國際石油經濟)2001年6期;

2、“十五”電力計劃中10個重點問題,吳敬儒著,(中國農業)2001年8期;

3、“GlobalEnergyPerspectiuesto2050andBeyond”WorldEnergyCouncil&IntarnationalInstituteforAppliedsystemsAnalysis.