天然氣開發(fā)利用綜述

　　天然氣作為一種能源為人類了解和(當作燃料)利用，已經(jīng)有了2000多年的歷史。中國作為世界上最早利用天然氣的國家之一，早在公元前三世紀，就在四川有了用天然氣熬鹽的記載。但是，作為重要的能源和化工原料為社會所重視和大力開發(fā)利用應該以1925年美國鋪設第一條天然氣長輸管道(路易斯安那州北部至德克薩斯州博芒特市)作為現(xiàn)代工業(yè)利用的標志，它不僅把天然氣作為商品大量推向市場，而且促進了天然氣的化工利用，開創(chuàng)了天然氣利用的新時代。

　　憑借其在清潔性、經(jīng)濟性、方便性、用途廣泛性和高效性等方面的稟賦優(yōu)勢，天然氣在全世界許多地方，在越來越多的領域代替煤炭或石油，用于居民生活、城市燃氣、工業(yè)發(fā)電、化工生產等，成為有利于提高人類生活質量、促進經(jīng)濟發(fā)展的“綠色能源”，在能源消費結構中的比例日益攀升，已經(jīng)與石油、煤炭并列被稱為能源的“三大豪門”，在全球一次性能源（指以自然形態(tài)存在的可利用能源）消費中，分別占了24.3%、37.5%和25.5%。據(jù)推算到21世紀40年代，天然氣在世界一次能源消費結構中的比例將會超過石油并躍居世界第一能源。

　　相比之下，我國目前天然氣利用率還很低，尚不足3%，具有極大的開發(fā)潛力。近幾年來鄂爾多斯盆地、新疆、青海、川渝、海上以及油田伴生氣等地天然氣田的開發(fā)，提供了較豐富的氣源；與此同時，在“西氣東輸”、“北氣南輸”、“海氣上岸”、“LNG登陸”的大天然氣能源戰(zhàn)略指導下，在有關高壓長輸管道干線建成運營的基礎上，我國的天然氣管網(wǎng)建設在全國范圍內如火如荼的展開，天然氣開發(fā)利用已經(jīng)進入一個持續(xù)、快速的發(fā)展時期。

　　自治區(qū)一直以來就是國家的能源大省，但以煤炭為主。鄂爾多斯盆地天然氣田的發(fā)現(xiàn)，既進一步強化了區(qū)域的能源優(yōu)勢，同時也為多元化能源結構調整帶來了機遇。首先，根據(jù)初步的勘探結果，盆地總資源量為11.14萬億立方米，占全國的22%，其中，自治區(qū)境內資源量占全盆地資源量的41%；目前全盆地探明儲量1.25萬億立方米，自治區(qū)境內天然氣探明儲量7900億立方米。隨著勘探程度的深入和勘探面積的擴大，自治區(qū)境內天然氣儲量將進一步增大。其次，途經(jīng)鄂爾多斯市、包頭市的自治區(qū)第一條天然氣長輸管道—長慶氣田至呼和浩特天然氣輸氣管道已經(jīng)建成運營，管道年輸氣能力9.5億立方米（增壓后可達21億立方米）；規(guī)劃中的長慶氣田—烏海—臨河天然氣輸氣管道（輸氣能力年4-6億立方米）、呼和浩特—集寧—興和—張家口（輸氣能力年4-6億立方米）天然氣輸氣管道也正在籌建中。隨著管道的不斷建設和延伸，管網(wǎng)覆蓋區(qū)域將進一步擴展。豐富的氣資源、縱橫的輸送管道，為自治區(qū)天然氣大規(guī)模、高速度、全方位開發(fā)利用奠定了堅實的基礎，并因此促成終端消費產業(yè)與中間制造產業(yè)的發(fā)展，促進區(qū)域社會經(jīng)濟更加快速、健康、和諧的增長。

　　◆天然氣終端消費產業(yè)

　　一、民用市場消費穩(wěn)步推開

　　世界天然氣開發(fā)利用的實際情況表明，天然氣首先進入大城市居民的生活和生產，實現(xiàn)城市能源的氣化，是天然氣發(fā)展過程中尤其是起步階段的成功經(jīng)驗。結合環(huán)保工作，以中心城市和大城鎮(zhèn)的能源氣化為突破口，加強民用市場開發(fā)，也應該成為我們促進天然氣產業(yè)發(fā)展的重要策略。

　　燃煤是城市污染的罪魁禍首之一，據(jù)統(tǒng)計城市煙塵排放量的90%、NOχ的60%、SO2的90%，均來自燃煤。我區(qū)作為燃煤大省，煤炭在能源消費結構中達占到了70%以上，因此造成各大中城市大氣質量普遍較差，已經(jīng)直接影響到了生活、商業(yè)、以及生產的環(huán)境，為此國家有關部門規(guī)劃，到2010年全國省會以上大城市的氣化率要達到85%-90%，中等城市要達到80%。要達到這一目標，就成熟而具有比較優(yōu)勢的替代能源來看，用天然氣代替燃煤，無疑是最佳選擇。

　　由此，隨著自治區(qū)各天然氣管道的建成投產，民用天然氣作為終端消費的發(fā)展將呈燎原之勢，覆蓋自治區(qū)中西部中心城市和沿線城鎮(zhèn)。

　　二、化工原料利用風起云涌

　　天然氣化工已成為世界化學工業(yè)的主要支柱，目前世界上80%的合成氨，90%的甲醇用天然氣為原料，在美國75%以上的乙炔以天然氣為原料生產，而我國分別還不到20%，可見我國天然氣化工利用有著很大的發(fā)展空間。

　　合成氨是生產氮肥不可替代的主要原料，由于石油價格的居高不下，導致重油價格上升，以天然氣為原料的化肥比以重油為原料的化肥成本上有明顯的優(yōu)勢，因此，氣頭化肥成為化肥生產的重點。由于技術的進步，油頭改氣頭化肥已經(jīng)相對成熟。國內蘭州大化肥，銀川大化肥已有成功的改造先例。內蒙古天野化工集團的30萬噸/年合成氨、52萬噸/年尿素也已經(jīng)實施油頭改氣頭，加上聯(lián)產20萬噸甲醇/年，用氣量達到了5.5億立方米/年。

　　甲醇是碳—化學的關鍵產品，又是重要的化工原料，同時還是未來清潔能源之一，既廣泛用于生產塑料、合成纖維、合成膠、染料、涂料、香料、飼料、醫(yī)藥、飼料、農藥等，還可與汽油摻和或代替汽油作為動力燃料。由于甲醇下游產品需求旺盛，預計到2010年甲醇總需求量將達到700萬噸以上。近幾年來有天然氣條件的地方都在醞釀新上較大規(guī)模的甲醇裝置。鄂爾多斯伊化18萬噸/年甲醇裝置已建成投產，包頭和鄂爾多斯規(guī)劃擬建的三套大型甲醇及深加工項目，也正在籌建當中。

　　天然氣化工的發(fā)展還可以和氯堿工業(yè)發(fā)展相結合，我國氯堿工業(yè)的主要氯產品PVC總產量已大大突破200萬t，50%以上仍采用電石法，乙烯法PVC受原料乙烯來源限制只占PVC總量30%-35%，進口VCM或EDC生產PVC，現(xiàn)占總量的15%-20%。由于電石法PVC環(huán)境污染嚴重，受環(huán)保政策限制，天然氣用以生產乙炔再加工成PVC，與國內電石法生產成本基本持平，而環(huán)保優(yōu)勢突出。

　　此外，隨著近年國際天然氣合成油技術以及相關技術突破，天然氣制合成油已具有競爭力，天然氣制的合成油不含芳烴、重金屬、硫等環(huán)境污染物，是環(huán)保型優(yōu)質燃料，有廣大的消費市場。

　　氣資源和價格是影響天然氣化工的重要因素，自治區(qū)具有豐富的天然氣資源，且享有著一定的區(qū)域價格優(yōu)勢，在充分進行經(jīng)濟比較的前提下發(fā)展天然氣重化工產業(yè)正當其時。

　　三、汽車燃油替代快速增長

　　近幾年來隨著汽車保有量的快速增長，汽車尾氣的污染問題越來越突出，天然氣成分是以甲烷為主，天然氣汽車排放的尾氣中可徹底清除鉛、苯、芬香烴等致癌物質，基本不含硫化物，與燃油相比，一氧化碳減少97%，碳氫化物減少72%，氮氧化物減少39%，對改善大氣質量十分有利；受能源緊缺影響，石油與成品油價格飛漲，天然氣價格相對低廉，按照熱值1立方米天然氣相當于1.12升汽油，以目前的價格計算，使用壓縮天然氣替代燃油，費用至少可以下降60%，大幅度降低了汽車運行成本。恰恰是受優(yōu)良的環(huán)保和經(jīng)濟效益驅使，天然氣汽車越來越受到人們的青睞，并隨著汽車整裝、改裝技術的不斷改進和日趨成熟，得到了大范圍的推廣使用。

　　受距離因素制約，目前天然氣汽車主要適用于城市出租車及部分家用車的替代，國內包括北京、西安、重慶等許多具備氣源條件的城市已經(jīng)推廣使用。自治區(qū)內，隨著天然氣管網(wǎng)的建設，呼、包、鄂三市壓縮天然氣項目也已經(jīng)實施，天然氣汽車已經(jīng)初具規(guī)模，并可在不久的將來拓展到集寧、臨河等地區(qū)；特別值得提出的是，自治區(qū)煤炭運輸車輛保有量巨大（初步統(tǒng)計約8萬輛）且行駛線路相對穩(wěn)定、距離適中，隨著柴油車改裝技術的逐步成熟，柴油改裝天然氣汽車將會成為自治區(qū)最具潛力和特色的天然氣使用領域之一。

　　四、工業(yè)爐窯利用大放異彩

　　工業(yè)爐窯大多傳統(tǒng)上是以煤制氣和柴油作燃料，由于煤制氣的嚴重污染和油價上漲，天然氣作為爐窯燃料已經(jīng)具備經(jīng)濟和環(huán)保優(yōu)勢。特別是由于天然氣的高效、清潔還可有效提高爐窯制成品的質量，如機械工業(yè)的熱處理，陶瓷燒制過程以及其它工業(yè)生產加熱過程天然氣都顯示出其高效、清潔、廉價的優(yōu)越性。包頭的一機、二機、包鋁、包頭希望鋁業(yè)還有呼市、包頭、鄂爾多斯市的多家陶瓷廠都將采用天然氣作燃料改造其原有的爐窯。天然氣的工業(yè)爐窯利用將大放異彩。

　　五、天然氣發(fā)電方興未艾

　　從20世紀80年代起，天然氣逐漸滲入電力部門，發(fā)電用天然氣消費量及燃氣發(fā)電所占比例不斷增加。天然氣發(fā)電具有熱效率高、排放污染少、投資費用低、建設周期短、環(huán)境污染小、占地面積少等諸多優(yōu)勢，特別是天然氣發(fā)電的調峰優(yōu)勢，對于解決經(jīng)濟快速發(fā)展帶來的日負荷和季節(jié)性負荷的峰谷差問題具有極為重要的現(xiàn)實意義。因此，天然氣發(fā)電是21世紀天然氣的重要消費方向之一。

　　但比較而言，我國天然氣發(fā)電處于很低的水平。目前我國天然氣發(fā)電僅為總發(fā)電量的1%，而世界上大體為20%。隨著我國經(jīng)濟的增長對電力需求增長的推動，將使天然氣發(fā)電在我國的發(fā)展大有前途。自治區(qū)作為國家重要的電力能源供應基地，已經(jīng)制訂了在包頭、呼市以及氣源地烏審旗分別新上天然氣發(fā)電機組作為調峰電廠的規(guī)劃，并已開始籌建，不久就將填補我區(qū)天然氣發(fā)電的空白。

　　◆天然氣中間制造產業(yè)

　　一、壓縮天然氣（CNG）蓬勃發(fā)展

　　壓縮天然氣（CNG）是促進天然氣開發(fā)利用的一種重要方式，在國外已經(jīng)有近100年的歷史。它是指將不同壓力等級的中低壓天然氣，經(jīng)過天然氣壓縮機升壓到25Mpa，再由加氣機向汽車鋼瓶加注或通過卸氣站給居民或公建用戶供氣，是管道運輸方式的一種補充，成為當前普遍使用以解決合理半徑在200公里內且管網(wǎng)未覆蓋的中小城鎮(zhèn)或零散用戶的天然氣利用問題的主要方式，更催生了替代燃油汽車的CNG汽車大范圍的快速發(fā)展。

　　自治區(qū)中西部地區(qū)干線管道布局完成后，區(qū)域內僅管網(wǎng)無法惠及而具備壓縮天然氣供氣條件的城鎮(zhèn)，符合CNG改裝條件的公交車、出租車、客貨運車輛（特別是煤炭運輸車），將形成至少3億立方米/年的壓縮天然氣需求市場。長慶氣田至呼和浩特天然氣輸氣管道建成運營后，呼和浩特、包頭、鄂爾多斯已經(jīng)建成加氣站座（類型包括常規(guī)站與母子站），尚遠遠不能滿足市場需要。CNG良好的發(fā)展預期，吸引各類投資不斷進入，呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。

　　二、液化天然氣（LNG）盡顯商機

　　液化天然氣（LNG）是促進天然氣開發(fā)利用的另一種重要方式，在國外已有40多年的歷史，在國內到90年代初才被人提及，尚屬新興產業(yè)。它是將氣田生產的天然氣經(jīng)凈化處理后去除硫、二氧化碳、水分等雜質，后經(jīng)一連串超低溫在-162攝氏度時液化，體積縮小為氣態(tài)的1/625，再利用液化天然氣船或車運送目的地，作為民用、工業(yè)、汽車燃料等使用。

　　經(jīng)過凈化處理，液化天然氣更為高效、潔凈，被公認是地球上最干凈的能源；經(jīng)過液化后，液化天然氣能量密度大，比管道天然氣更能勝任遠途運輸；液化和再氣化技術條件成熟、經(jīng)濟成本適中，比汽柴油、LPG便宜、安全、環(huán)保；液化后和再氣化過程可提供大量的冷能，將這些冷能回收，還可以利用于6種低溫用途上：使空氣分離而制造液態(tài)氧、液態(tài)氮，液化二氧化碳、干冰制造，利用冷能進行發(fā)電，制造冷凍食品或使用于冷凍倉庫，橡膠、塑料、鐵屑等產業(yè)廢棄物的低溫破碎處理等，綜合利用效果明顯。因此，世界LNG的產量持續(xù)快速增長，其占天然氣地區(qū)間貿易的比例從1970年的0.3%，增加到2004年的26.2%，有專家預測，LNG未來將占燃料市場的半壁江山，將毫無疑問地成為萬眾矚目的能源新寵。

　　我國近年來出于能源戰(zhàn)略的考慮，也大力發(fā)展LNG產業(yè)，廣東、福建、海南等地的大型LNG項目都在積極的籌建當中。自治區(qū)通過發(fā)展LNG項目，可以突破管道長距離運輸?shù)木窒扌院椭惺�油、中石化在該行業(yè)的壟斷限制，使天然氣在更大范圍內參與市場競爭，實現(xiàn)資源效益的更大化。

　　綜上所述，在未來相當長的時期內，全球天然氣市場必將保持高速增長的勢頭。根據(jù)有關預測，全球天然氣需求將從目前的2.4萬億立方米增加到2020年的4.9萬億立方米，2040年世界天然氣供應量將超過石油和煤炭，所占比例將達到51.1%，成為一次能源中的首選能源。而我國目前天然氣在一次能源消費結構中的比例尚不足3%，為加大天然氣在一次能源結構中的比例，提高人民生活質量，適應人類改善生態(tài)環(huán)境的要求，中央政府制定了“油氣并舉”的戰(zhàn)略方針，大力鼓勵開發(fā)利用天然氣資源。根據(jù)國家天然氣戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃，2010年天然氣在一次能源總需求構成中的比例將達到約6%，需求量將達到900億立方米。2020年需求量將達到2000億立方米，占整個一次能源構成的10%，屆時發(fā)電、城市燃氣、化工、工業(yè)等其他用戶消費結構比例如下：

　　發(fā)電占42%，天然氣需求量將達到840億立方米。

　　城市燃氣占22%，天然氣需求將達到440億立方米。

　　化工用氣占16%，天然氣需求將達到320億立方米。

　　工業(yè)等其他用戶用氣占近20%，天然氣需求將達到近400億立方米。

　　內蒙古自治區(qū)作為天然氣資源的富集區(qū)，發(fā)展天然氣產業(yè)可謂占盡了“天時、地利”。只要制訂適宜的政策，鼓勵投資、引導消費，就完全可以培育和規(guī)范出一個“人和”的天然氣市場，進而推動天然氣在民用、工業(yè)、汽車、發(fā)電等各個方面得到全面、合理、高效的利用。而壓縮天然氣、液化天然氣的推動發(fā)展，將使有限的能源資源參與到更大范圍、更廣領域的市場競爭，實現(xiàn)最為有效的配置，為區(qū)域帶來最為實惠的利益。

　　總而言之，相信在不久的將來，我們會迎來自治區(qū)天然氣產業(yè)蓬勃發(fā)展的新紀元，并促進自治區(qū)經(jīng)濟增長邁上新的臺階。