華 賁

華南理工大學(xué)天然氣利用研究中心

天然氣在中國(guó)向低碳能源過(guò)渡時(shí)期的關(guān)鍵作用

華 賁

華南理工大學(xué)天然氣利用研究中心

為了實(shí)現(xiàn)向低碳轉(zhuǎn)型的目標(biāo)，分別從能源耗量、資源量和碳排放約束3個(gè)不同角度分析了石油、煤和天然氣這3種化石能源的博弈走勢(shì)。結(jié)論指出：①?gòu)默F(xiàn)在到2030年，天然氣的總耗量將增長(zhǎng)最快，在總能耗的占比也將不斷攀升；②石油居一次能源首位的位置注定要被天然氣取代；③天然氣在中國(guó)低碳能源過(guò)渡時(shí)期具有節(jié)能減排、支撐經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、調(diào)峰和降低石油對(duì)外依存度的關(guān)鍵作用；④應(yīng)快速、普及推廣分布式冷熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)，大力發(fā)展天然氣汽車(chē)／船產(chǎn)業(yè)，此舉可使中國(guó)新增部分的工業(yè)及建筑物能效提高一倍，碳排放減少70%，每年將減少1×108t的石油進(jìn)口，保障經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需的能源和電力供應(yīng)，基本解決電網(wǎng)晝夜調(diào)峰問(wèn)題，并且每年將節(jié)省數(shù)以萬(wàn)億元計(jì)的投資，減少數(shù)億噸的能耗。最后強(qiáng)調(diào)指出：能源低碳轉(zhuǎn)型呼喚觀念、政策和機(jī)制的轉(zhuǎn)變。

中國(guó) 低碳能源 能效 天然氣 冷熱電聯(lián)供 天然氣汽車(chē)／船 能源戰(zhàn)略 轉(zhuǎn)變

自2009年底的哥本哈根會(huì)議，人類(lèi)開(kāi)始了向低碳能源轉(zhuǎn)型的時(shí)代。這是一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的歷史時(shí)期，到21世紀(jì)中期的2050年，即使按照“京都議定書(shū)”的目標(biāo)，屆時(shí)碳排放總量降低到1990年的一半（即100×108t／a），可再生能源也只能占到總能耗的一半左右，另一半仍然還將依靠化石能源——石油、煤和天然氣。從現(xiàn)在到2050年近40年的歷史時(shí)期，特別是其前20年（即從現(xiàn)在到2030年期間），這3種化石能源如何博弈、消長(zhǎng)才有利于實(shí)現(xiàn)向低碳轉(zhuǎn)型的目標(biāo)？這需要決策者拓寬時(shí)空視野，全面分析、判斷，才能高屋建瓴、制定出正確的能源戰(zhàn)略。

1 從能源耗量、資源量和碳排放約束看3種化石能源的博弈走勢(shì)

1）到2030年，30億人口的新興國(guó)家將要實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，這將使世界一次能源消耗量繼續(xù)增大。國(guó)際能源機(jī)構(gòu)（International Energy Agency，IEA）判斷，屆時(shí)世界總能耗將比2005年增長(zhǎng)60%，達(dá)到250× 108t／a。向低碳能源轉(zhuǎn)型的進(jìn)程將使可再生能源占總能耗的比例增加到1／3，其余2／3的能耗還將依靠煤、石油和天然氣。

2）英國(guó)石油公司（BP）2009年估計(jì)：按照已知的資源量和目前的消耗量來(lái)看，煤、天然氣和石油還分別夠用185年、67年和42年。但是近5年來(lái)美國(guó)頁(yè)巖氣戲劇性的快速增長(zhǎng)導(dǎo)致了一場(chǎng)世界能源“靜悄悄的革命”，改變了上述預(yù)期。按照美國(guó)麻省理工學(xué)院（Massachusetts Institute of Technology，MIT）2010年6月的報(bào)告估計(jì)，僅就美國(guó)和中國(guó)來(lái)說(shuō)，頁(yè)巖氣資源可用100～150年，這將使天然氣在3者的博弈中穩(wěn)占上風(fēng)。即使按照“石油峰值論”反對(duì)者的估計(jì)，假設(shè)石油資源能比2009年的已知量增大一倍，也不過(guò)能用84年。石油居一次能源首位的位置注定要被天然氣取代，這只是時(shí)間問(wèn)題而已。

3）從碳排放約束的角度看，目前大規(guī)模用于發(fā)電和化工行業(yè)的煤的二氧化碳捕集封存（CCS）技術(shù)的成本約為250元／t（38歐元／t）。IEA估計(jì)，到2020年，科技進(jìn)步將導(dǎo)致CCS成本進(jìn)一步降低，能夠使10%的煤實(shí)現(xiàn)CCS利用，但其成本是否能夠與天然氣競(jìng)爭(zhēng)仍是一個(gè)問(wèn)題。至于石油，不論其終端產(chǎn)品是交通燃料還是化工產(chǎn)品，所產(chǎn)生的二氧化碳都是在彌散狀態(tài)下釋放的，無(wú)法實(shí)現(xiàn)CCS。而天然氣采用冷熱電聯(lián)供技術(shù)應(yīng)用時(shí)碳排放僅為燃煤的1／4。

綜上所述，從現(xiàn)在到2030年，3種化石能源中的天然氣的總耗量將增長(zhǎng)最快，在總能耗的占比也將不斷攀升；煤的耗量消長(zhǎng)取決于CCS成本的降低程度；而石油的總耗量雖然還會(huì)小幅增長(zhǎng)一段時(shí)間，但占總能耗的比例必將不斷下降［1－3］。

2 天然氣是提高能效、減排二氧化碳的關(guān)鍵一次能源

1）占總能耗2／3以上的工業(yè)和建筑物耗能中，各種溫位的熱能多于電能。2007年中國(guó)工業(yè)終端耗能中以燃煤為主的燃料供熱占65.4%、電能占22.6%；按照中國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部的統(tǒng)計(jì)，建筑物耗能中65%是采暖和空調(diào)用能，15%是生活熱水用能，14%是電耗能，6%是炊事用能。傳統(tǒng)的供能模式一方面是用天然氣鍋爐生產(chǎn)這些低品位熱能，是典型的“高能低用”；另一方面是用天然氣單純發(fā)電，用能效率最高不過(guò)60%，其余近一半的低溫度熱能作為“廢熱”被排棄了。如果采用分布式冷熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)（Distributed Energy System／Combined Cooling，Heating and Power，簡(jiǎn)稱(chēng)DES／CCHP或DES），燃料先發(fā)電，低品位余熱再“聯(lián)供”蒸汽和熱水，實(shí)現(xiàn)“高能高用，低能低用，溫度對(duì)口，梯級(jí)利用”的科學(xué)用能，用能效率就能夠超過(guò)80%。

2）由中國(guó)和美國(guó)能流圖的數(shù)據(jù)可以計(jì)算出兩國(guó)工業(yè)耗能的總效率：煤占總能耗11%的美國(guó)工業(yè)能效是80%，而煤占總能耗62%的中國(guó)工業(yè)能效僅為52%。因?yàn)槊绹?guó)天然氣發(fā)電效率超過(guò)50%，DES已占總發(fā)電量的8%，而中國(guó)煤電效率只有35%，部分季節(jié)的DES也只占7%左右。由此可見(jiàn)，煤長(zhǎng)期占一次能源的70%是中國(guó)能效比世界平均能效低13個(gè)百分點(diǎn)的主要原因［4］。

3）從經(jīng)濟(jì)合作和發(fā)展組織（Organization for Economic Cooperation and Development，OECD）國(guó)家發(fā)展歷程來(lái)看，正是20世紀(jì)70年代末一次能源開(kāi)始向天然氣轉(zhuǎn)型及能源科技進(jìn)步（包括DES技術(shù)）使這些國(guó)家的能效逐步得以提高。日本和韓國(guó)正是利用了這個(gè)歷史機(jī)遇，在其經(jīng)濟(jì)起飛和實(shí)現(xiàn)工業(yè)化階段的人均能耗比美國(guó)、英國(guó)等國(guó)家的人均能耗大為降低。當(dāng)人均GDP達(dá)到1萬(wàn)美元時(shí)，美國(guó)的人均能耗為8t／a，英國(guó)為6t／a，日本為4.1t／a，韓國(guó)為3.9t／a，而中國(guó)深圳2008年人均GDP達(dá)到1萬(wàn)美元時(shí)的人均能耗為5.7t／a。個(gè)中原因，是值得深刻反思的。

4）天然氣分布式冷熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)可使能效大大提高。分布式冷熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)是20世紀(jì)70年代末先后在美國(guó)、歐洲國(guó)家和日本等實(shí)行市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制國(guó)家發(fā)展起來(lái)的，當(dāng)時(shí)這些國(guó)家都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化和城市化發(fā)展，其新建的DES絕大多數(shù)都是不涉及城市中道路開(kāi)挖、管線敷設(shè)的“樓宇型”或“用戶(hù)型”，而平均裝機(jī)容量為78MW的“區(qū)域型”DES雖然數(shù)量?jī)H占整個(gè)DES的2.8%，但其發(fā)電量卻占了總發(fā)電量的42.8%。按照美國(guó)能源部的統(tǒng)計(jì)，DES的能效比傳統(tǒng)模式能效提高了46%［5］。

中國(guó)發(fā)展DES雖然比上述國(guó)家遲了30年，但今天中國(guó)的國(guó)情與他們當(dāng)時(shí)的國(guó)情有很大的不同：今天的中國(guó)正處在全球化、低碳轉(zhuǎn)型和快速實(shí)現(xiàn)工業(yè)化、城市化的進(jìn)程中，擁有大批新建的新工業(yè)園區(qū)和新城區(qū)，城市人口眾多，居住密集，城市工業(yè)、商業(yè)、住宅3種功能區(qū)集中布局。這使得中國(guó)在基于本國(guó)國(guó)情基礎(chǔ)上對(duì)DES進(jìn)行了集成創(chuàng)新，發(fā)展了一大批100MW級(jí)的、比西方國(guó)家DES效率更高的區(qū)域型DES能源利用系統(tǒng)。圖1為廣東省某市38km2工業(yè)園區(qū)的分布式冷熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)布局圖。數(shù)據(jù)顯示該工業(yè)園區(qū)按傳統(tǒng)分供模式的供冷、供熱水和供蒸汽的耗氣量為1.57 ×108m3／a，而DES聯(lián)供模式耗氣量?jī)H為1.0×108m3／a，效率提高36%。如果發(fā)電裝機(jī)容量與按照區(qū)域內(nèi)冷能、熱水、蒸汽的需求總量和時(shí)空分布匹配適當(dāng)，總能效可超過(guò)90%。由此可見(jiàn)，普遍推廣天然氣DES系統(tǒng)是中國(guó)提高能效的戰(zhàn)略舉措。

圖1 某工業(yè)園區(qū)分布式冷熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)布局圖

3 天然氣是中國(guó)2010—2030年間以低碳能源支撐經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)鍵

1）過(guò)去10年中國(guó)經(jīng)濟(jì)以年增10%的速度增長(zhǎng)主要是依靠每年多耗（2～3）×108t煤。2010年中國(guó)耗煤32.5×108t，占世界煤耗的48.3%，這是中國(guó)的碳排放（已達(dá)67×108t／a）居世界第一位的主要原因。中國(guó)政府要兌現(xiàn)所承諾的到2020年單位GDP碳排放降低40%～45%的目標(biāo)，就必須徹底改變這種低能效消耗燃煤的惡性循環(huán)發(fā)展模式。為此，中國(guó)“十二五”能源規(guī)劃提出到2015年煤耗“封頂”在38×108t／a的指標(biāo)，且新增的煤炭主要用于新建先進(jìn)的超超臨界坑口電站和純氧煤氣化多聯(lián)產(chǎn)。因此，中國(guó)中、東部所有的新工業(yè)園區(qū)、新城區(qū)60%～80%的燃料需求都不可能繼續(xù)依靠燃煤，只能轉(zhuǎn)向使用天然氣。

2）中國(guó)“十二五”能源規(guī)劃天然氣消耗每年增加300×108m3／a（約合耗煤0.39×108t／a）。采用傳統(tǒng)天然氣利用技術(shù)遠(yuǎn)不能保障年增1×108t／a的能源需求，而在工業(yè)和商住終端耗能中采用先進(jìn)、高效的天然氣DES利用技術(shù)，能使能效提高1倍，300×108m3／a天然氣就能夠替代相當(dāng)于0.8×108t／a的煤炭，支撐中國(guó)工業(yè)化和城鎮(zhèn)化發(fā)展的能源需求，實(shí)現(xiàn)到2020年單位GDP碳排放降低40%～45%的目標(biāo)。

3）由于中國(guó)開(kāi)發(fā)天然氣起步較晚，迄今資源狀況尚未摸清，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，一部分天然氣（30%左右）還將依靠進(jìn)口。而近20年天然氣的國(guó)際貿(mào)易價(jià)格很可能維持在高位（以目前情況為例，東南沿海地區(qū)天然氣與煤的等熱值國(guó)內(nèi)消費(fèi)價(jià)格比為2.0～2.5）。采用傳統(tǒng)利用模式以天然氣替代煤無(wú)論是用于單純發(fā)電，還是用于單純產(chǎn)蒸汽、供熱水，都會(huì)因其成本遠(yuǎn)高于耗煤而無(wú)法承受。在全國(guó)范圍內(nèi)較快地普遍推廣上述較大型天然氣DES，就能夠靠提高能效來(lái)降低成本。

4 天然氣冷熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)是保障中國(guó)電力供應(yīng)可靠性和調(diào)峰的關(guān)鍵

1）中國(guó)能源／電力有2個(gè)特點(diǎn)：①自西向東長(zhǎng)距離輸送；②隨著可再生能源占比的增大，調(diào)峰問(wèn)題日益尖銳。對(duì)此，單純采用特高壓“西電東送”和建設(shè)大批抽水蓄能電站的傳統(tǒng)戰(zhàn)略，不僅耗費(fèi)數(shù)以萬(wàn)億元計(jì)的投資和大量能源，而且難以保障負(fù)荷中心的電力供應(yīng)可靠性，并且增加了7%的電力長(zhǎng)輸損耗和25%的抽水蓄能損耗，為了彌補(bǔ)這些能源損耗，又需要增加一次能源的開(kāi)采、消耗和碳排放，降低了總體能源利用效率。按照2020年規(guī)劃發(fā)電量8×1012kWh、“西電東送”占一半、抽水蓄能占13%估算，兩項(xiàng)電量損失約0.53× 1012kWh，按照最先進(jìn)的發(fā)電煤耗310g／kWh計(jì)，也須增加煤耗1.6×108t／a，占總能耗的3.5%。因此，有必要跳出傳統(tǒng)思維尋求新的解決辦法。

2）DES保障電力供應(yīng)的可靠性在OECD國(guó)家已有成功經(jīng)驗(yàn)。2003年北美電網(wǎng)故障導(dǎo)致的大規(guī)模停電事故發(fā)生時(shí)，大部分地方的電力供應(yīng)中斷，生產(chǎn)和生活受到重大影響。但在政府機(jī)關(guān)（如國(guó)防部）、大型企業(yè)以及其他設(shè)置有DES的地方卻能照常供電，并且在電網(wǎng)故障排除后還可以協(xié)助電網(wǎng)黑啟動(dòng)。所以在該事故發(fā)生后，墨西哥城和紐約市“亡羊補(bǔ)牢”，分別新建了6個(gè)和5個(gè)DES。21世紀(jì)初美國(guó)能源部規(guī)劃2010年DES發(fā)電量占總電量的14%，2020年將達(dá)到29%。奧巴馬總統(tǒng)最近的能源政策也強(qiáng)調(diào)了加速發(fā)展DES的重要性。

3）DES能就地供應(yīng)冷能、熱水、蒸汽和電，減少部分高峰時(shí)段的電力負(fù)荷，具有幫助電網(wǎng)“削峰”的作用。但是如果在夜間的“谷段”也運(yùn)行DES，并且發(fā)電上網(wǎng)，就會(huì)增加電網(wǎng)調(diào)峰的負(fù)擔(dān)。在當(dāng)前中國(guó)國(guó)情和智能電網(wǎng)即將廣泛推行的條件下，中國(guó)可以集成創(chuàng)新，使絕大部分區(qū)域型DES系統(tǒng)晝開(kāi)夜停，每天運(yùn)行16h，兼做調(diào)峰電站。

4）如果中國(guó)“十二五”新增的1 200×108m3／a天然氣能夠用在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的電力負(fù)荷中心建設(shè)上千個(gè)大型DES，在水電、核電、新能源發(fā)電量保持不變的條件下，就能夠使氣電裝機(jī)增加到1.1×108kW，發(fā)電量增至0.5×1012kWh／a，占比由4.5%提高到8.4%，超過(guò)美國(guó)2000年的水平。同時(shí)還能使煤電增幅相應(yīng)減少，煤電量的占比由70%降至66%。到2020年氣電裝機(jī)可增加到2.2×108kW，占比為14%，相當(dāng)于美國(guó)2010年的水平，這將大大增強(qiáng)電力供應(yīng)的可靠性，并且大大減少“西電東送”的比率和抽水蓄能電站的建設(shè)規(guī)模，再加上大規(guī)模設(shè)置的插電式汽車(chē)電池夜間充電，就能夠極大地緩解電網(wǎng)調(diào)峰的挑戰(zhàn)［6－7］。

5 天然氣是中國(guó)交通能源多元化、降低石油對(duì)外依存度的關(guān)鍵

5.1 交通能源多元化，替代石油產(chǎn)品，是全世界的必然趨勢(shì)

在向低碳能源轉(zhuǎn)型的歷史時(shí)期，目前還占世界一次能源消費(fèi)首位（35%）、主要用于交通燃料的石油大部分將在2050年被其他低碳清潔能源所替代。圖2是中國(guó)未來(lái)交通能源構(gòu)成變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)圖。

圖2 中國(guó)未來(lái)交通能源構(gòu)成變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)圖

事實(shí)上，2011年3月21日歐盟委員會(huì)已向歐洲議會(huì)提出了“2050年禁止使用汽柴油車(chē)，2030年汽柴油車(chē)使用減半”的法案。IEA估計(jì)生物燃料將于2040年成為主力航空燃料，到2050年其應(yīng)用將占全球運(yùn)輸業(yè)的25%。國(guó)際天然氣汽車(chē)協(xié)會(huì)預(yù)計(jì)世界天然氣交通工具將以年增17.8%的速度增長(zhǎng)，到2020年將達(dá)6 500萬(wàn)輛，約為2005年汽車(chē)總量的9%。隨著科技進(jìn)步的加速，上述轉(zhuǎn)型的進(jìn)程很可能還將加快。

5.2 天然氣是到2020年中國(guó)降低石油對(duì)外依存度的關(guān)鍵

如前所述，在向低碳能源轉(zhuǎn)型的歷史進(jìn)程中，石油、煤和天然氣3種化石能源的博弈消長(zhǎng)，在從現(xiàn)在到2020年期間最為關(guān)鍵。近年來(lái)中國(guó)石油對(duì)外依存度快速攀升，2011年上半年中國(guó)石油對(duì)外依存度已超過(guò)54%，對(duì)國(guó)家戰(zhàn)略安全構(gòu)成威脅。主要依靠石油的交通能源向低碳能源轉(zhuǎn)型已成為迫在眉睫的戰(zhàn)略需求。

交通燃料占美國(guó)石油消費(fèi)的69%（2002年），其中，汽油消耗是柴油消耗的2倍。2010年中國(guó)石油加工量為4.23×108t，其中60%是汽柴煤油（柴油為1.59×108t，汽油為0.77×108t，煤油為0.17×108t），可見(jiàn)中國(guó)的石油消費(fèi)與美國(guó)石油消費(fèi)情況相反，柴油消耗是汽油消耗的2倍。但在目前的中國(guó)媒體上，“新能源汽車(chē)”幾乎成了“交通能源替代”的同義語(yǔ)，且其內(nèi)涵完全局限于替代汽油的插電式或混合動(dòng)力小汽車(chē)，而從上述數(shù)據(jù)分析看來(lái)，柴油的替代對(duì)減少石油消耗比汽油替代更為重要、更為緊迫，應(yīng)當(dāng)提升到替代石油進(jìn)口和交通能源向低碳能源轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略高度來(lái)對(duì)待。

5.3 中國(guó)天然氣汽車(chē)（NGV）發(fā)展的現(xiàn)狀和前景

按照國(guó)際天然氣汽車(chē)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)，到2009年中國(guó)NGV保有量已有50萬(wàn)輛，居世界第7位。2008年世界金融危機(jī)之前石油價(jià)格一度沖高到147美元／桶，國(guó)內(nèi)油品價(jià)格隨之調(diào)高，極大地促進(jìn)了中國(guó)NGV的發(fā)展。國(guó)內(nèi)在運(yùn)行的液化天然氣汽車(chē)（LNGV）耗能是以1m3天然氣能夠替代1L柴油（或汽油），按照目前國(guó)內(nèi)LNG／CNG加氣站的市場(chǎng)價(jià)格4～5元／m3，替代7～8元／L的汽柴油有相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)效益。因此，在我國(guó)西部主要大城市如重慶、西安、成都和烏魯木齊等，替代汽油的CNG出租車(chē)已經(jīng)普及，而在新疆、長(zhǎng)沙、北京等地，LNG替代柴油的公共汽車(chē)、城際客車(chē)、重型卡車(chē)以及長(zhǎng)江、大運(yùn)河的船舶均已開(kāi)始快速發(fā)展。

目前，引進(jìn)、消化國(guó)外技術(shù)的200～500kW車(chē)用天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)和700～1 000kW船用中速天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)國(guó)產(chǎn)化批量生產(chǎn)能力已經(jīng)形成，燃料箱、加氣設(shè)施和整車(chē)制造等產(chǎn)業(yè)也都已經(jīng)國(guó)產(chǎn)化，進(jìn)口LNG接收站的陸續(xù)投運(yùn)和中國(guó)特色的小型LNG市場(chǎng)的迅速壯大，已經(jīng)形成了市場(chǎng)化的LNG供應(yīng)鏈，汽柴油持續(xù)漲價(jià)拉大了與車(chē)、船用天然氣的差價(jià)，這些都為L(zhǎng)NGV的快速發(fā)展奠立了基礎(chǔ)。但是，LNGV替代柴油車(chē)的產(chǎn)業(yè)鏈（包括發(fā)動(dòng)機(jī)、燃料箱和整車(chē)制造等）、LNG供應(yīng)鏈、加氣站規(guī)劃及布局、運(yùn)輸公司車(chē)／船生命周期置換等遠(yuǎn)比CNG汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的情況復(fù)雜，需要由中央和地方政府有關(guān)部門(mén)的統(tǒng)籌、協(xié)調(diào)規(guī)劃，不可能由任何一個(gè)企業(yè)推動(dòng)起來(lái)。這正是中國(guó)LNGV產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢的主要原因。

在已經(jīng)具備的基礎(chǔ)條件之上，只要各級(jí)政府行動(dòng)起來(lái)，制訂好發(fā)展NGV特別是LNGV的規(guī)劃和各項(xiàng)政策，從現(xiàn)在到2030年，中國(guó)天然氣替代石油作為交通燃料的產(chǎn)業(yè)必定能夠快速發(fā)展起來(lái)，且中國(guó)將作為L(zhǎng)NGV硬件制造業(yè)基地引領(lǐng)世界這一產(chǎn)業(yè)的潮流。到2020年和2030年，中國(guó)的交通燃料市場(chǎng)將至少需要500×108m3／a和1 000×108m3／a天然氣（占能耗總量的12%～16%）用于交通燃料，替代4 000×104t／a和8 000×108t／a柴油，每年將減少1×108t的石油進(jìn)口。

6 能源低碳轉(zhuǎn)型呼喚觀念、政策和機(jī)制的轉(zhuǎn)變

6.1 觀念決定一切

國(guó)家“十二五”能源規(guī)劃正確地制訂了加快天然氣增長(zhǎng)速度、加大其發(fā)展規(guī)模的戰(zhàn)略。但是，長(zhǎng)期以來(lái)許多習(xí)以為常的陳舊觀念仍在影響著人們（特別是各級(jí)政府一些決策層官員）的思維，致使迄今還沒(méi)有用好天然氣、向低碳能源轉(zhuǎn)型的思想準(zhǔn)備和正確規(guī)劃。下面舉幾個(gè)例子：①堅(jiān)持認(rèn)為中國(guó)能源資源稟賦是“富煤、缺油、少氣”；②GDP增長(zhǎng)是一切工作的中心，“該燒煤就燒，管它低碳不低碳！”；③“分布式能源就是樓宇型和用戶(hù)型的，以MW級(jí)為限，大型天然氣電站不叫分布式能源”；④大型天然氣DES協(xié)同電網(wǎng)調(diào)峰固然好，但它們不是電網(wǎng)公司的資產(chǎn)，少建特高壓輸電線路和抽水蓄能電站是可以節(jié)省資金，但不利于企業(yè)做大做強(qiáng)；⑤新能源汽車(chē)就是電動(dòng)汽車(chē)；⑥“低碳”是西方資本主義國(guó)家“忽悠”中國(guó)、“遏制”中國(guó)發(fā)展的陰謀；⑦“中國(guó)的石油消費(fèi)就是要達(dá)到（7～8）×108t／a，為此在軍事上同美國(guó)較量是必然的”。這些觀念，有的只是認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)，有的還具有利益的驅(qū)動(dòng)源，但其危險(xiǎn)性是一樣的。

如上所述，已經(jīng)步入市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的中國(guó)，如果今天還沿襲傳統(tǒng)的技術(shù)利用天然氣，是很難大幅度提高能效、開(kāi)拓天然氣下游市場(chǎng)、替代燃煤、實(shí)現(xiàn)向低碳能源過(guò)渡的。因此，不改變陳舊觀念，充分利用一切最新科技成果，并且結(jié)合國(guó)情集成創(chuàng)新，中國(guó)在“十二五”開(kāi)始就將面臨極大的能源供應(yīng)保障和碳排放持續(xù)上升的風(fēng)險(xiǎn)。

觀念決定一切。沒(méi)有觀念的轉(zhuǎn)變就談不到政策、機(jī)制的轉(zhuǎn)變，也談不到規(guī)劃的及時(shí)和正確制訂，更談不到上述各項(xiàng)舉措的落實(shí)。

6.2 “十二五”是走向低碳能源時(shí)代的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，也是最關(guān)鍵的時(shí)期

歷史將會(huì)記載，21世紀(jì)10年代是世界向低碳能源、低碳經(jīng)濟(jì)和低碳發(fā)展模式轉(zhuǎn)型的歷史轉(zhuǎn)折點(diǎn)。對(duì)一次能源構(gòu)成煤占70%、天然氣只占4%的中國(guó)來(lái)說(shuō)，更是如此。中國(guó)沒(méi)有時(shí)間“慢慢來(lái)”等待上述觀念自己慢慢轉(zhuǎn)變。最晚到2012年，隨著大量天然氣供應(yīng)到位，各項(xiàng)新區(qū)建設(shè)工作順利展開(kāi)，國(guó)家的各項(xiàng)約束性指標(biāo)一旦下達(dá)，還指望燃煤的新開(kāi)發(fā)區(qū)的能源格局馬上就會(huì)陷入窘境。因?yàn)椴徽撌菂^(qū)域冷熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)、電網(wǎng)發(fā)展還是天然氣替代交通燃料，從統(tǒng)籌規(guī)劃到逐步建設(shè)、實(shí)施，都需要20～30個(gè)月的時(shí)間。如果沒(méi)有向低碳能源轉(zhuǎn)型的DES新規(guī)劃，企業(yè)就必然沿用傳統(tǒng)模式的能源系統(tǒng)：鍋爐、中央空調(diào)和1 500～2 000h／a的純調(diào)峰電站。等到1～2年之后發(fā)現(xiàn)不能適應(yīng)新的低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)，已建成的傳統(tǒng)能源設(shè)施改造將浪費(fèi)更大的投資，甚至有的傳統(tǒng)能源設(shè)施將完全成為浪費(fèi)。

中國(guó)再也經(jīng)不起這樣的“折騰”了，也沒(méi)有必要讓這種折騰不斷發(fā)生了。因?yàn)橹袊?guó)完全可以運(yùn)用集中度極高的經(jīng)濟(jì)發(fā)展特色，利用當(dāng)今“和平與發(fā)展”以及全球化的國(guó)際格局，看準(zhǔn)自己的國(guó)情，實(shí)現(xiàn)集成創(chuàng)新的“跨越式發(fā)展”，而不走建了再拆、盲目“照貓畫(huà)虎”的彎路。能否從“十二五”開(kāi)始快速轉(zhuǎn)變就是關(guān)鍵。轉(zhuǎn)變得越晚就越被動(dòng)，就越容易錯(cuò)過(guò)最好的時(shí)機(jī)。

6.3 決策層轉(zhuǎn)變觀念，政策、規(guī)劃和機(jī)制就能夠跟上

中國(guó)各級(jí)政府官員是時(shí)代的精英，中國(guó)的廣大工程技術(shù)人員和工農(nóng)大眾勤勞、智慧。只要決策層轉(zhuǎn)變觀念，相應(yīng)的政策、規(guī)劃和機(jī)制隨即跟上，所需要的集成創(chuàng)新就會(huì)很快取得突破。

正在完成工業(yè)化和城市化發(fā)展的中國(guó)恰逢這歷史性的低碳能源轉(zhuǎn)型期，這對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō)是極大的挑戰(zhàn)，也是中國(guó)能源跨越式發(fā)展的極好機(jī)遇。創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)快速崛起“奇跡”的中國(guó)，一定能夠把握住這個(gè)機(jī)遇，創(chuàng)造出向低碳能源快速過(guò)渡的新“奇跡”。

7 結(jié)論

1）天然氣因其資源豐富、可大幅度提高能效和單位碳排放低的特點(diǎn)，成為世界各國(guó)包括中國(guó)向低碳能源過(guò)渡時(shí)期最重要的一次能源。

2）碳減排目標(biāo)的約束使中國(guó)必須把“十二五”燃煤總量控制在38×108t／a的情況下，普及推廣天然氣冷熱電聯(lián)供，特別是在新工業(yè)園區(qū)和新城區(qū)，這是中國(guó)提高能效、減排CO2和保障經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需能源支撐的最重要的戰(zhàn)略途徑。

3）新開(kāi)發(fā)區(qū)域天然氣CCHP系統(tǒng)按16h／d運(yùn)行，保障供電安全和協(xié)同電網(wǎng)晝夜調(diào)峰，是支持中國(guó)電力產(chǎn)業(yè)低碳發(fā)展的最經(jīng)濟(jì)、可靠的戰(zhàn)略舉措。

4）至少到2030年，加速發(fā)展天然氣車(chē)船是中國(guó)交通能源低碳化、控制石油對(duì)外依存度增長(zhǎng)、改善大氣質(zhì)量的最重要途徑。

5）決策層和各級(jí)政府轉(zhuǎn)變觀念、創(chuàng)新機(jī)制、規(guī)劃和政策先行，是實(shí)現(xiàn)上述戰(zhàn)略、保障中國(guó)順利向低碳社會(huì)轉(zhuǎn)型的決定因素。

［1］華賁.低碳時(shí)代的世界和中國(guó)的能源結(jié)構(gòu)［J］.世界石油工業(yè)，2010，17（2）：16－21.

［2］華賁.低碳發(fā)展時(shí)代的世界與中國(guó)能源格局［J］.中外能源，2010，15（2）：1－9.

［3］華賁.中國(guó)低碳能源格局中的天然氣［J］.天然氣工業(yè)，2011，31（1）：7－12.

［4］華賁.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能效及一次能源構(gòu)成對(duì)能源強(qiáng)度的影響分析［J］.中外能源，2010，15（5）：1－7.

［5］華賁.區(qū)域型分布式冷熱電聯(lián)供能源系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)［J］.中外能源，2011，16（3）：13－20.

［6］華賁.區(qū)域分布式能源與智能電網(wǎng)安保調(diào)峰的戰(zhàn)略協(xié)同［J］.中國(guó)電業(yè)技術(shù)版，2011（3）：1－6.

［7］華賁.分布式能源與電網(wǎng)優(yōu)化配置和供電可靠性［J］.中國(guó)發(fā)電，2011（11）：24－26.

2011－10－10 編輯 何 明）

DOI：10.3787／j.issn.1000－0976.2011.12.017

Hua Ben，professor，born in 1937，is mainly engaged in research of natural gas utilization.

Add：Tianhe District，Guangzhou，Guangdong 510640，P.R.China

Tel：＋86－20－8711 3744 Mobile：＋86－13802978973 E－mail：cehuaben＠scut.edu.cn

The key role of natural gas at China＇s historical period of transition toward a low carbon era

Hua Ben
（Research Center for Natural Gas Utilization，South China University of Technology，Guangzhou，Guangdong510640，China）

NATUR.GAS IND.VOLUME31，ISSUE12，pp.94－98，12／25／2011.（ISSN1000－0976；In Chinese）

This paper makes a comparative analysis of the developing trend of oil，coal and natural gas in the next two decades in terms of energy consumption，resource reserves，and carbon emission restrictions.Up till 2030in China，the cumulative natural gas consumption will be increasing at the fastest speed and its occupation ratio among the total energy consumption will also keep on rising.Oil will be ultimately replaced by natural gas as the first position in the future primary energy structure.At such a historical period of transition toward a low carbon economy，natural gas will play a key role in energy saving and emission reduction，supporting the economic increase，peak－shaving，and decreasing the reliability of dependence on the imported oil.The wide application of CCHP and natural gas powered vehicles or boats will double the energy efficiency of the additional industries and building sector，reduce the carbon emission by 70%，and cut down 0.1billion tons of annual imported oil.Additionally，the CCHP and DES will guarantee the economic development with enough energy and power supply，solve the problem of 24－h(huán)our peak－shaving in electric power system， save the annual cost of several trillion Yuan of RMB，and reduce several million tons of energy consumption.Finally this paper emphasizes that the change of ideas on the reform of policies and mechanism should be highlighted at this historical period of transition toward a low carbon era.

China，low carbon economy，energy efficiency，natural gas，CCHP，Natural Gas Vehicles／Boats，energy strategy，transition

華賁，1937年生，教授，本刊第七屆編委會(huì)委員；主要從事天然氣利用研究工作。地址：（510640）廣東省廣州市天河區(qū)五山華南理工大學(xué)。電話：（020）87113744，13802978973。E－mail：cehuaben＠scut.edu.cn

華賁.天然氣在中國(guó)向低碳能源過(guò)渡時(shí)期的關(guān)鍵作用.天然氣工業(yè)，2011，31（12）：94－98.

10.3787／j.issn.1000－0976.2011.12.017