石油和天然氣是保障國家經濟、政治、軍事安全的重要戰(zhàn)略物資??陀^分析我國石油天然氣供需狀況,研究有效應對各種安全挑戰(zhàn)的措施和建議,對保證我國油氣長期安全穩(wěn)定供應,確保我國中長期發(fā)展目標的實現具有十分重要的現實意義。
中國工程院邱中建院士、趙文智院士研究團隊在中國工程院院刊《中國工程科學》發(fā)表《我國油氣中長期發(fā)展趨勢與戰(zhàn)略選擇》一文。文章指出我國石油需求將長期處于增長態(tài)勢,應在努力控制需求的同時積極穩(wěn)妥地發(fā)展石油替代;天然氣對改善我國能源結構、推動低碳經濟發(fā)展具有重要作用,應加快國內天然氣資源的勘探開發(fā),加大國外天然氣資源的引進利用。
文章最后提出了我國油氣中長期發(fā)展戰(zhàn)略與技術路線以及戰(zhàn)略措施建議。
一、前言
石油和天然氣是保障國家經濟、政治、軍事安全的重要戰(zhàn)略物資。近年來,世界石油供需一直處于十分脆弱的平衡狀態(tài),極易受到各種突發(fā)事件和國際投機炒作的影響,國際油價寬幅震蕩,石油供應安全越來越受到各國政府的高度重視,圍繞石油資源的爭奪也愈演愈烈。建國以來,我國石油工業(yè)取得了巨大成就,為國民經濟和社會發(fā)展做出了突出貢獻。
但改革開放以來,隨著我國國民經濟的持續(xù)快速發(fā)展,石油消費高速增長,供需缺口不斷擴大,對外依存度持續(xù)攀升,2008年突破50%,石油供需矛盾已成為制約我國國民經濟和社會發(fā)展的重大瓶頸。同時,天然氣消費也呈快速增長態(tài)勢。
面對這些嚴峻形勢,客觀分析我國石油天然氣供需狀況,研究有效應對各種安全挑戰(zhàn)的措施和建議,對保證我國油氣長期安全穩(wěn)定供應,確保我國中長期發(fā)展目標的實現具有十分重要的現實意義。
二、2030—2050年我國石油發(fā)展形勢
(一)我國石油需求總體將長期處于增長態(tài)勢
20世紀90年代以來,我國石油消費進入快速增長時期,石油消費量年均遞增7.0%。2003年以來,石油消費增長速度進一步加快,年均遞增達8.3%,導致石油對外依存度快速攀升,2008年已突破50%。
對美國、日本等14個主要石油消費國30多年來人均國內生產總值(GDP)與石油消費量的關聯分析表明,當一個國家基本完成了工業(yè)化,進入經濟發(fā)展的成熟期,石油消費增長就會趨緩,甚至出現負增長。
根據國務院發(fā)展研究中心、國家信息中心、中國社會科學院、國家人口和計劃生育委員會等機構研究,2030年前將是我國國民經濟和社會發(fā)展的重要時期,是工業(yè)化進程明顯加快、經濟結構發(fā)生重大調整的時期;到2040年前后,我國國民經濟和社會發(fā)展可能達到中等發(fā)達國家水平,基本實現現代化。上述因素決定了2030年以前我國石油需求仍將繼續(xù)保持快速增長的態(tài)勢,2030年以后需求增長有可能趨緩。
統(tǒng)籌考慮未來世界石油供應狀況和我國經濟與技術發(fā)展形勢,并參考國內外有關機構的研究結果,綜合預測2030年我國石油需求量為(6.5±0.5)億t,2050年石油需求量為(7.5±0.5)億t。要實現這一目標,需要以下約束條件:
a.2030年以前,我國燃油汽車的總保有量控制為1.9億~2.0億輛,2050年控制為2.5億~2.6億輛;
b.新生產乘用車的燃油經濟性到2030年時應在現有基礎上提高20%左右,達到6.5 L/100 km,2050年達到4 L/100 km;
c.2030年乘用車單車行駛里程控制在1.7萬~1.8萬 km/a,商用車則為4萬~5萬 km/a,2050年乘用車單車行駛里程控制在1.5萬~1.6萬 km/a,商用車則為4萬~5萬 km/a;d.2030—2050年我國乙烯自給率保持在55%~60%,其他部門用油需求適度增長。
(二)我國石油“長期穩(wěn)產”比“短期高產”更有利
勘探實踐表明,我國石油資源總量比較豐富,目前勘探尚處于中期階段,隨著未來探明儲量的增加,足可保持較長時間的穩(wěn)定增長。文章在全國新一輪油氣資源評價成果基礎上,結合近期理論認識與勘探進展,提出我國石油最終技術可采資源量為200億t,約占全球石油資源總量的4%;截至2009年年底,已累計探明石油可采儲量為80.7億 t,可采資源探明率為40%。
如果考慮到我國含油氣盆地類型多、盆地經歷多旋回性發(fā)展、不同層系和不同類型盆地油氣分布具有多樣性的特點,同時考慮技術進步對石油儲量增長的貢獻,我國石油儲量穩(wěn)定增長期有可能超過30年。運用多種方法綜合預測的結果表明,2035年以前我國年增探明石油可采儲量將持續(xù)保持在1.8億~2.0億 t,此后將長期穩(wěn)定在這一水平。
20世紀90年代以來,盡管我國陸上東部老油田逐漸進入產量遞減階段,但西部和近海海域石油勘探開發(fā)進程加快,保證了我國石油產量總體呈緩慢增長的態(tài)勢,原油產量年均增長1.8%左右。與美國本土48州石油產量變化歷史相比,我國石油工業(yè)的發(fā)展大約晚了40年的時間。
目前,我國石油產量總體已進入高峰期,未來產量會有小幅增長的可能性。但從保障國家石油供應安全和可持續(xù)發(fā)展看,適當控制石油高峰產量、保持較長穩(wěn)產期對國家石油安全更有利。
提出這一觀點,主要基于以下因素:
一是我國含油氣盆地地質特征、剩余石油資源的總量以及品位特征表明,未來我國石油儲量增長雖然較為穩(wěn)定,但新增儲量的品位將明顯變差;
二是我國已開發(fā)主力油田總體已進入“高含水、高采出程度”的“雙高”開發(fā)階段,大多數主力油田已進入產量遞減期,每年新增的探明儲量絕大部分要用來彌補產量的遞減。如果近期把原油產量提得過高,必然提前動用未來儲量,其結果將會導致后期產量遞減速度更快(見圖1)。
相反,如果適度控制原油高峰期產量,原油穩(wěn)產期就會相應拉長,國家石油供應安全將會得到更有力的保障。
圖1 我國不同高峰原油產量及發(fā)展趨勢預測圖
(三)我國石油對外依存度應設置安全上限
根據研究預測結果,2026年前后,我國石油對外依存度將超過67%,達到美國目前的石油對外依存度水平;2032年前后,對外依存度將突破70%。若對石油需求不加控制,我國石油對外依存度將很快突破70%,給國家石油供應安全將帶來嚴峻挑戰(zhàn)。
近年來,經濟合作與發(fā)展組織(OECD)成員國、中國、印度等國石油需求缺口日益增大。據國際能源署(IEA)預測,2006—2030年,OECD成員國石油需求缺口將由13.7億 t增長到17.3億 t,亞洲國家(不包括OECD成員國)的石油需求缺口也將由4.4億 t增長到13.1億 t。迅速擴大的石油需求缺口將使各國對石油資源的爭奪更加激烈。
與此同時,主要石油出口國家2000年以來的石油產量增長率僅為1.6%,而同期這些國家自身的石油消費量年均增長高達3.2%,是產量增速的2倍,致使出口能力下降。雖然出口總量仍保持增長,但增速明顯放緩,世界石油供需不平衡的矛盾將會進一步加劇。若以2030年我國石油對外依存度達到75%計,屆時我國石油進口量將達6億 t,占世界石油貿易增量的比例將達到36%,未來我國石油進口可能受限,將給石油安全供應帶來極大壓力(見表1)。
表1 2030年不同對外依存度條件下石油供需平衡表
研究表明,美國石油能夠保證安全供應,且國內供應比例大于30%,主要得益于兩點:一是鼓勵利用新技術開發(fā)復雜油田,動用邊際儲量,不斷穩(wěn)定國內石油供應;二是盡可能提高石油利用效率。在工業(yè)化發(fā)展進程中,我國石油資源利用具有和美國相似的情況,理應借鑒美國經驗(國內供應比例大于30%),以保障我國石油安全供應。
另外,還有一些石油對外依存度極高的國家,因石油消費量較小,市場關系穩(wěn)定,不能作為比較對象。我國有必要設定石油對外依存度上限,綜合評價認為,上限應以60%~65%為宜。
(四)發(fā)展石油替代是彌補我國石油需求缺口的重要途徑之一
發(fā)展石油替代是彌補我國石油需求缺口、緩解石油供需矛盾、增強國內液體燃料供應能力、控制石油對外依存度過快增長的重要途徑之一。從原料可獲取性、技術可行性、水資源承受能力和控制CO2排放等多方面綜合看,煤基液化替代盡管現階段技術成熟程度較高,但因我國煤炭資源多數分布在水資源相對匱乏、生態(tài)條件較為脆弱的西部地區(qū),加之煤基液化替代的CO2排放量較高等問題,不宜大規(guī)模發(fā)展,可作為儲備技術適度發(fā)展,并且應該將重點放在煤基液化替代化工原料用油的發(fā)展上。天然氣燃料替代、電動力替代和生物質替代是比較現實、可以規(guī)模發(fā)展的液體燃料替代類型,應積極推動,加快發(fā)展。
天然氣燃料替代包括壓縮天然氣(CNG)、液化天然氣(LNG)和液化石油氣(LPG)直接用于汽車燃料和天然氣合成液體燃料(CTL)兩大類。通過天然氣直接替代車用燃料、發(fā)展天然氣合成燃料和生產石化原料,技術比較成熟,有望實現對石油形成規(guī)模替代。電動力替代是實現能源多元化發(fā)展、有效減少石油需求過快增長和保護環(huán)境的重要途徑,以電代油、發(fā)展電動力車是我國今后一個相當長時期內應重點關注和發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。
電動力車包括混合動力車(HEV)和可外接充電式混合動力電動汽車(PHEV)、純電動車(BEV)和燃料電池車(FCEV),其中純電動車受國家補貼政策的推動,發(fā)展最為迅速。生物質替代發(fā)展應堅持“不與民爭糧,不與糧爭地”的原則,充分利用較大規(guī)模閑置的非農耕、宜能邊際土地,積極發(fā)展“能源植物”種植,用非糧食作物為原料生產乙醇和柴油。
通過積極推動上述三項替代發(fā)展,到2030年以前,實現液體燃料替代規(guī)模發(fā)展,總量達到(1.0±0.2)億 t,2050年總量達到(1.2±0.3)億 t。這樣,加上其間國內石油自主生產2.0億 t左右,我國2030年和2050年國內石油供應總量可保持在3.0億~3.5億 t水平。如果國內2030年和2050年石油消費量能控制在(6.5±0.5)億 t和(7.5±0.5)億 t,就可以控制我國石油需求對外依存度始終不突破60%。
三、2030—2050年我國天然氣發(fā)展形勢
(一)我國天然氣消費已進入快速增長期
天然氣作為一種清潔、高效的化石能源,其開發(fā)利用越來越受到世界各國的重視。2008年世界一次能源消費結構中,天然氣所占比例已達24%。全球范圍來看,天然氣資源量要遠大于石油,發(fā)展天然氣具有足夠的資源保障。
預計2030年前,天然氣將在一次能源消費中與煤和石油并駕齊驅。天然氣的高峰期持續(xù)時間較長,非常規(guī)天然氣的出現和大發(fā)展必將支撐天然氣繼續(xù)快速發(fā)展,最終超過石油,成為世界第一大消費能源。與世界天然氣消費平均水平相比,我國現階段天然氣在一次能源消費結構中的比重還很低。
2000年以來,隨著天然氣勘探開發(fā)理論與工程技術的進步,我國天然氣勘探開發(fā)取得了重大進展,相繼發(fā)現了靖邊?克拉2、蘇里格、大牛地、普光等一批大氣田,每年新增探明可采儲量一直保持在2600億~3500億 m3,年產氣量也以年均兩位數的速度增長。
與此同時,隨著陜京(陜西—北京)一、二、三線、西氣東輸一、二線、忠武線(重慶忠縣—湖北武漢)、川氣東送、中亞等一批長距離輸氣管線建設,我國天然氣消費進入快速增長階段,年均遞增16.1%,2008年天然氣消費量已達807億 m3。
我國天然氣利用范圍不斷擴大,目前全國已有31個省市區(qū)、205個地級及以上城市都已使用了天然氣。其中,經濟較為發(fā)達的長三角、東南沿海以及環(huán)渤海灣地區(qū)的天然氣消費量占全部消費總量的43%??傮w來看,我國集資源、管網與消費市場于一體的天然氣工業(yè)體系已初步形成,發(fā)展已進入快車道。
根據我國社會經濟發(fā)展形勢分析,預計2030年以前,GDP增長速度平均可保持在7%以上。城市化率將不斷提高,城市人口比例將逐漸增加。從科學和可持續(xù)發(fā)展角度看,國家對溫室氣體排放的約束和控制將會越來越嚴格。清潔、低碳發(fā)展方式越來越受到重視和鼓勵,這些因素都將助推我國天然氣需求的快速增長,為推動我國天然氣工業(yè)的快速發(fā)展提供動力。
綜合考慮國家經濟發(fā)展趨勢、城市化進程、清潔低碳發(fā)展方式等因素,參考國內外有關機構、能源領域權威專家預測結果,綜合判斷認為,2030年前后我國天然氣消費需求能力將達到4500億 m3以上,2050年天然氣消費需求能力將達5500億 m3以上,在一次能源消費結構中的比例將達到10%以上。
(二)我國天然氣儲量和產量正處于快速增長期
含油氣盆地特定的演化歷史決定了我國是一個天然氣資源比較豐富的國家。截至2008年年底,我國常規(guī)天然氣可采資源量有22萬億 m3,僅探明天然氣可采儲量為3.9萬億 m3,資源探明率只有17.6%,待發(fā)現常規(guī)天然氣可采資源還有18.1萬億 m3。我國還有埋深小于1500 m的煤層氣可采資源量約11萬億 m3。致密砂巖氣資源總量尚未系統(tǒng)研究和評價。隨著天然氣開發(fā)技術的進步和發(fā)展,致密砂巖氣經濟開采的規(guī)模還會進一步增加。受多種因素影響,我國天然氣工業(yè)發(fā)展比石油工業(yè)大致晚了近30年,目前正處于大發(fā)展的初期階段。
從美國天然氣發(fā)展的歷程來看,由于天然氣生成與成藏的條件遠比石油優(yōu)越,天然氣資源量可能遠大于石油。天然氣發(fā)展的早期,常規(guī)天然氣的開發(fā)和利用使天然氣產量迅速達到高峰,非常規(guī)氣的出現和大發(fā)展足以支撐天然氣生產高峰期持續(xù)很長一段時間。對比來看,我國和美國具有相似的天然氣發(fā)展背景,目前我國天然氣與石油產量的當量比只有0.3∶1,但天然氣儲量和產量逐年大幅增長,天然氣開發(fā)利用呈現良好前景,預計2030年前是我國天然氣大發(fā)展的時期,屆時國內天然氣產量將攀上新臺階。
近年來,我國非常規(guī)天然氣的勘探和開發(fā)正在逐步展開,除煤層氣和致密砂巖氣初見成效外,我國還有較豐富的頁巖氣和天然氣水合物資源。據有關機構評價,僅四川盆地深層就擁有頁巖氣可采資源量7萬億~15萬億 m3。
此外,塔里木盆地古生界烴源巖分布區(qū)和我國南方廣大碳酸鹽巖分布區(qū)也是頁巖氣集中發(fā)育的地區(qū)。松遼盆地和渤海灣盆地深層也有尚未評價的頁巖氣資源分布。這些非常規(guī)天然氣資源應該可以在2030—2050年陸續(xù)投入勘探開發(fā),形成規(guī)模生產能力。根據國土資源部和中國地質調查局有關勘查,我國南海、青藏地區(qū)分布有比較豐富的天然氣水合物資源,初步評價總量達到84萬億 m3。隨著技術的進步和發(fā)展,天然氣水合物資源有可能在2030—2050年的后期突破工業(yè)開采關,并形成一定規(guī)模的生產能力。
總體來看,通過常規(guī)氣和非常規(guī)氣并重開發(fā)利用,國內天然氣年產量有望在2030年前達到3000億 m3以上,并且能保持長期穩(wěn)產,一直延續(xù)到2050年前后。
(三)我國具有多元化利用國外天然氣的地域優(yōu)勢
全球天然氣資源十分豐富,目前采出程度不足20%,尚有80%的資源量有待未來開發(fā)利用,足以滿足未來全球發(fā)展對天然氣的長期需求。根據IEA2007年的預測,全球天然氣需求量將從2004年的2.83萬億 m3,增加到2030年的4.62萬億 m3,年均遞增2%。其中發(fā)展中國家對天然氣需求的增長速度將高于發(fā)達國家??傮w看,2050年以前全球天然氣供需可長期保持基本平衡,我國進口國外天然氣從資源上是有保證的。
在地理位置上,我國毗鄰中亞-俄羅斯、中東和澳大利亞-印尼等三大富氣中心。據英國石油公司統(tǒng)計數據分析,上述三大富氣區(qū)2008年天然氣可供出口的能力接近4000億 m3(見表2)。無論通過陸路的管線進口,還是通過海上LNG進口都相對比較便捷,具有多元化利用國外天然氣資源的地域優(yōu)勢,我國應注重發(fā)揮這種優(yōu)勢,抓住有利時機,加大國外天然氣資源利用力度。通過加強與資源國的合作,力爭2030年我國天然氣進口量達到1500億 m3以上,2050年進口量達到2500億 m3以上。
表2 三大富氣區(qū)2008年天然氣出口能力情況
四、我國油氣中長期發(fā)展戰(zhàn)略與措施建議
(一)總體發(fā)展戰(zhàn)略與技術路線
牢固樹立在全球范圍多元配置油氣資源的理念,長期堅持“立足國內、開拓國外”的方針,在可持續(xù)開發(fā)國內石油資源的同時,加快天然氣資源開發(fā)利用,把天然氣作為獨立的工業(yè)體系和石油工業(yè)的二次創(chuàng)業(yè)加以推動并加快發(fā)展。同時,進一步加快分享利用國外油氣資源的步伐,積極穩(wěn)妥地推進石油替代發(fā)展,努力通過多元化開發(fā)利用,構建長期、穩(wěn)定、安全的油氣供應保障體系。
積極采取控制國內石油消費總量過快增長與千方百計保持國內石油生產長期穩(wěn)定的路線。通過努力,2030年國內石油消費總量控制在(6.5±0.5)億 t,石油產量在2.0億 t左右水平上保持長期穩(wěn)定,石油替代總量爭取達到(1.0±0.2)億 t;2050年國內石油消費總量控制在(7.5±0.5)億 t,產量保持國內已形成的規(guī)模,替代總量力爭達到(1.2±0.3)億 t。通過石油自主生產,加上替代發(fā)展,確保我國石油對外依存度始終不突破60%。
積極采取推動天然氣工業(yè)加快發(fā)展的路線,從產量、輸配管網建設與市場開發(fā)三方面統(tǒng)籌兼顧、協(xié)調發(fā)展。國內天然氣產量2030年有條件達到3000億 m3以上,并可保持長期穩(wěn)產至2050年;天然氣進口通過陸地管道氣與沿海LNG并重發(fā)展,爭取2030年規(guī)模達到1500億 m3以上,2050年達到2500億 m3以上。天然氣消費總量在我國一次能源消費結構中的比例可上升到10%以上,成為改善能源結構和實現低碳經濟發(fā)展的新亮點。
(二)戰(zhàn)略措施建議
1)繼續(xù)采取積極政策,推動國內石油資源的勘探開發(fā),保持國內石油供應的基礎地位。建議國家設立風險勘探基金,鼓勵對重大油氣資源戰(zhàn)略遠景區(qū)的研究和勘查。出臺相應的鼓勵政策,加大對低品位、邊際儲量和非常規(guī)資源的勘探和開發(fā)利用。
2)加快天然氣資源開發(fā)利用的步伐,把天然氣工業(yè)發(fā)展作為獨立工業(yè)體系和石油工業(yè)二次創(chuàng)業(yè)的機遇,加大力度,推動加快發(fā)展,成為改善我國能源結構、實現低碳經濟發(fā)展的新亮點。
3)積極穩(wěn)妥地推進石油替代發(fā)展,增強國內自給供應的基礎地位。建議國家盡快制訂石油替代發(fā)展戰(zhàn)略和技術路線,明確發(fā)展方向和重點。制訂中長期發(fā)展規(guī)劃,統(tǒng)領替代發(fā)展的布局與節(jié)奏。
4)進一步完善鼓勵和支持油氣跨國經營的政策,繼續(xù)鼓勵油氣公司采取多種方式“走出去”,盡最大可能多分享利用國外油氣資源。同時盡早培養(yǎng)隊伍,積極參與國際石油期貨貿易運作,以增強我國在國際油價定價與控制油價走勢中的話語權,降低國家油氣供應與經濟發(fā)展的風險。
5)持續(xù)推進油氣勘探開發(fā)科技進步。要依靠科技進步改善低品位油氣資源的經濟性,擴大開發(fā)利用規(guī)模,夯實可持續(xù)與安全發(fā)展的資源基礎;要依靠科技進步增加對現階段認識和技術盲區(qū)的油氣資源的發(fā)現率,進一步擴大油氣穩(wěn)產和上產的基礎;要依靠科技進步提高油氣公司在分享利用國外油氣資源上的競爭力,擴大利用國外油氣資源的機會,為我國經濟長期健康安全地發(fā)展提供資源保證。
6)建立和完善石油儲備體系,保障國家石油供應安全。我國石油戰(zhàn)略儲備體系建設已取得實質性進展,未來可根據需求發(fā)展趨勢,酌情增加石油戰(zhàn)略儲備規(guī)模和類型,同時要謀劃將龐大的外匯儲備部分轉為石油資產儲備。