李陽陽
(中石化川氣東送天然氣管道有限公司安徽管理處,安徽 安慶 246000)
天然氣是蘊(yùn)藏在地層的一類混合物,主要有兩類氣體組成:烴類氣體和非烴類氣體。天然氣又可以進(jìn)行細(xì)分為兩種類型:一類為伴生氣;另一類為非伴生氣。基于地層當(dāng)中,以氣態(tài)的形式存在。在燃燒過程中,天然氣和石油以及煤炭等能源比較,具備的價(jià)值作用顯著。燃燒熱值高,每立方米燃燒熱值為8000~8500 kal。而且燃燒產(chǎn)生的二氧化碳和二氧化硫遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于煤炭,燃燒之后是不會(huì)產(chǎn)生廢水及廢渣物的,充分燃燒1 kg天燃?xì)夂兔?,天然氣產(chǎn)生的SO2氣體的質(zhì)量遠(yuǎn)小于煤,可減少酸雨的形成,相比于石油和煤炭,更加節(jié)能環(huán)保。
根據(jù)我國第二次油氣資源評(píng)價(jià),全國常規(guī)天然氣資源量為38.04萬億m3,其中陸上29.9萬億m3、海上8.14萬億m3。常規(guī)天然氣資源量中,最終可采儲(chǔ)量為14萬億m3。我國天然氣工業(yè)發(fā)展和市場(chǎng)開發(fā)比較晚,天然氣消費(fèi)在一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比例一直遠(yuǎn)低于世界平均水平。從天然氣消費(fèi)結(jié)構(gòu)看,天然氣主要用于發(fā)電、化工、工業(yè)燃料、城市燃?xì)獾取?995~2016年我國天然氣消費(fèi)增長情況如圖1所示。
圖1 1995~2016年我國天然氣消費(fèi)增長情況
2016 年中國天然氣消費(fèi)量2058 億m3,產(chǎn)量1368 億m3,供需缺口近700 億m3,對(duì)外依存度34%。2017年冬天發(fā)生了前所未有的氣荒,中國天然氣處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。隨著中居民能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的變化,以及燃?xì)馓娲禾抗╇姽嵝枨蟮奶嵘?,天然氣消費(fèi)仍有進(jìn)一步增長的空間。
煤炭和石油燃燒過程中都會(huì)產(chǎn)生大量的CO2、SO2以及大量氮氧化合物,不完全燃燒時(shí)還會(huì)產(chǎn)生CO。因此,很多城市都面臨著主要成分為CO2、NOX、以及SO2等的煙霧污染。其中CO2將導(dǎo)致促使全球變暖的溫室效應(yīng),給環(huán)境保護(hù)和人類的生存帶來極大的威脅;SO2會(huì)與空氣中的水蒸氣反應(yīng)而形成酸雨,給土地、水體等造成不利影響;NOX則導(dǎo)致光化學(xué)污染。我國每年的CO2排放量都在7億t以上,SO2則在2000萬t以上,且內(nèi)容優(yōu)化既能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又能使學(xué)生學(xué)到新的解決 問題方法,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,增加學(xué)生解決工程問題的 能力.
天然氣由于氫碳原子比高而具有較大的CO2減排能力。在SO2方面,按照煤中硫含量1%計(jì)算,1MJ的煤炭硫含量為340 mg,而1 MJ的二類天然氣硫含量?jī)H為0.54 mg,因此天然氣在SO2減排上同樣具有巨大的優(yōu)勢(shì)。而與含氮量較高的煤炭相比,天然氣基本不含氮化物,因此燃燒產(chǎn)生的NOX僅為67~267 g/GJ,大大低于煤炭燃燒產(chǎn)生的NOX值(255~857g/GJ)[1]。
天然氣具有的較高的利用效率。以目前主要行業(yè)的平均能耗水平和利用效率來看,2010年我國燃煤工業(yè)鍋爐平均熱效率在70%~80%之間,民用熱效率僅30%左右,而天然氣工業(yè)鍋爐的熱效率一般可達(dá)90%~95%,民用熱效率可達(dá)55%~65%,同時(shí)天然氣的化工能耗通常也比煤炭低30%~45%,明顯高于各行業(yè)目前的基本水平。
實(shí)踐表明,將天然氣作為煤炭或石油的替代燃料,可以消除絕大部分的煙塵,在凈化大氣的同時(shí),緩解了全球氣候的暖化現(xiàn)象,并減少了NOX等大量排放所造成的光化學(xué)污染。
隨著國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài),影響天然氣消費(fèi)的不確定性因素也在增加,主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。第一,宏觀經(jīng)濟(jì)增長對(duì)天然氣消費(fèi)的驅(qū)動(dòng)力減弱,很多用氣行業(yè)面臨著效益下滑、產(chǎn)能過剩等問題,不僅投資更換燃?xì)庠O(shè)備存在困難,而且對(duì)用氣成本的波動(dòng)更加敏感,導(dǎo)致用戶煤改氣、油改氣的意愿大幅減弱。第二,天然氣價(jià)格上漲和國際油價(jià)的下跌均會(huì)對(duì)天然氣消費(fèi)起到抑制作用。隨著國際油價(jià)的一路下跌,天然氣相對(duì)成品油的優(yōu)勢(shì)正在逐漸減弱,同時(shí)由于與煤炭的價(jià)差不斷擴(kuò)大,天然氣在電力、化肥等行業(yè)已完全喪失競(jìng)爭(zhēng)力。
煤炭開采、石油開采等工作在國內(nèi)大規(guī)模的進(jìn)行,使得我國能源短缺問題尤為嚴(yán)重。在大量煤炭、石油投入應(yīng)用后,便產(chǎn)生了一系列的連鎖反應(yīng)。能源短缺和環(huán)境污染問題大大困擾著我們。結(jié)合上述分析可知,天然氣與其他能源比較起來,具有多方面的優(yōu)勢(shì)。因此,天然氣企業(yè)為了能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能環(huán)保,便需要加大資金投入,擅于借助政府有利政策,推廣、普及天然氣的應(yīng)用,從而使環(huán)境污染問題得到有效解決,進(jìn)一步為節(jié)能環(huán)保的實(shí)現(xiàn)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
“十三五”時(shí)期,將是我國全面建成小康社會(huì),實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興中國夢(mèng)的關(guān)鍵時(shí)期,能源發(fā)展面臨前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn),天然氣在我國能源革命中占據(jù)重要地位。在國家繼續(xù)深化改革的政策指引下,天然氣行業(yè)的發(fā)展環(huán)境將發(fā)生顯著變化。我國天然氣消費(fèi)仍將保持較快速增長,天然氣供應(yīng)能力激增,在發(fā)電和交通運(yùn)輸領(lǐng)域?qū)⒈3挚焖僭鲩L,用氣結(jié)構(gòu)更加均衡。隨著非經(jīng)合組織國家工業(yè)化的持續(xù)推進(jìn)、全球經(jīng)濟(jì)電氣化程度提高和環(huán)保要求的不斷提升,工業(yè)和發(fā)電的天然氣消費(fèi)將持續(xù)快速增長,特別是在發(fā)電的燃料結(jié)構(gòu)中,天然氣的比重將進(jìn)一步提升,發(fā)電將成為世界天然氣消費(fèi)增長的主要驅(qū)動(dòng)力,未來世界天然氣30%~40%將用于發(fā)電。隨著各國氣候協(xié)定的簽訂,交通運(yùn)輸?shù)奈矚馀欧艑⒊蔀橹攸c(diǎn)控制的方向。天然氣因其清潔高效可獲得性,成為燃油最可靠的替代品,車用天然氣近兩年發(fā)展迅速。隨著各國政府ECA(排放控制區(qū))的劃定,天然氣應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒂善囅蜉喆瑪U(kuò)展。