“双碳目标”下的我国燃气行业发展现状及前景分析
宋克农1*，刘庆堂1，杜彦1，刘晓鹏1
（1山东城市建设职业学院 市政与设备工程系，山东 济南 250103）
摘要：进入新千年以来，我国燃气事业发展进入了快车道，燃气消耗量逐年增加，2021年全国天然气消耗量约3800亿立方米。如今我国天然气消耗量世界第三。燃气行业的快速发展促进了人们生活水平提高、工业产品质量提升、居住环境的改善，但也带来了燃气泄露、火灾爆炸事故等问题。为改善能源结构、实现“双碳目标”，大规模使用燃气是必然选择。结合燃气行业发展历程，分析了我国燃气行业如今面临的主要问题，并对未来发展方向做了展望。
关键词：行业现状、液化石油气、天然气、行业前景
中图分类号：TE-9
Development status and prospect analysis of my country's gas industry
Song Kenong1*，Liu Qingtang1,Du Yan1,Liu Xiaopeng1
（1 Shandong Urban Construction Vocational College Department of Municipal and Equipment Engineering，Shandong Jinan 250103）
Abstract:Since entering the new millennium,my country's gas industry has entered a period of rapid developmen,gas consumption increases year by year,In 2021, the national natural gas consumption will be about 380 billion cubic metersThe rapid development of the gas industry has promoted the improvement of people's living standards, the improvement of the quality of industrial products, and the improvement of the living environment.However, it also brings problems such as gas leakage, fire and explosion accidents, etc.In order to improve the energy structure and achieve the "dual carbon goal", the large-scale use of gas is an inevitable choice.Combined with the development history of the gas industry, the main problems faced by my country's gas industry today are analyzed, and the future development direction is prospected.
Key words:Industry Status;liquefied petroleum gas;natural gas;Industry prospects
1 行业发展现状
1.1 天然气发展状况
2021年，我国市、县级燃气普及率达到97.9％、89.1％，燃气管网里程超过了100万千米，用气人口超过了5亿；天然气产量约2080亿立方米，增长7.8%，天然气产量增速明显快于消费增速，燃气安全供应与保障能力持续增强。天然气探明地质储量再创新高，其中新增1.29万亿立方米。
在“X+1+X”模式下，“全国一张网”建设成效逐步显现，提升了输送系统的互联互通能力，政府、上下游企业储气调峰能力得到加强，有利于实现冬季的持续稳定安全供应。东北、西北、西南、沿海进口通道进一步完善，解决互联互通难题的基础设施建设速度加快，一批重点工程相继建成投产。政府、上游企业、下游燃气经营企业更加注重储气调峰能力建设，地下储气库工作气量可达到150余亿立方米,同比增加40亿立方米。主要供气企业强化天然气资源配置，促进了冬季平稳供气。得益于国内燃气产量的快速增长，进口增速明显放缓，进口价格稍有回落，价格季节性波动明显。
工业用气、城镇燃气和发电用气消费量快速增长，促进了天然气消耗量的快速提高。2020年我国天然气消费量约3200亿立方米；2021年达到3700多亿立方米，增长约13%。从消费结构看，工业燃料、城镇燃气、发电、化工仍然是城镇燃气最主要应用领域。从区域看，江苏省消费量超过300亿立方米，位居全国第一；消费量超过200亿立方米的包括广东省、四川省和山东省，消费量超过100亿立方米有北京市、河北省、浙江省、上海市、重庆市、河南省、陕西省、内蒙古自治区和新疆维吾尔自治区。
“碳中和、碳达峰”背景下，国内天然气在现代能源体系中地位更加突出，2020年9月，习近平总书记在第75届联合国大会承诺“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”，即“双碳”发展目标。近年来，我国持续推进清洁能源建设，优化能源结构，逐步减少传统化石能源消耗量，大力发展天然气、水电、核电、风电等清洁能源，优化能源结构，缓解环境压力。
1.2 液化石油气发展状况
液化石油气是一种使用非常便捷的能源，主要成分是C3、C4，热值高，气态与液态相互转化比较容易，储存和运输安全方便等特点，是城市的重要补充气源或应急气源，在居民用气、中小型餐饮行业应用广泛。尤其在尚未敷设天然气管网的地区，液化石油气因其运输储存方便而成为各类燃气用户的首选。过去液化石油气市场占有率高，应用广泛，居民用户、商业用户、工业用户等具用户数量巨大。而随着天然气开采量、进口量的增长，2021年我国天然气产量达到2000亿立方米，进口量达到1700亿立方米。充足的天然气供应，推动了天然气应用范围迅速扩大，用气量实现了井喷式增长，近十几年来，我国天然气消耗量年均增加15%。在天然气快速发展的趋势下，部分液化石油气用户改为使用天然气，液化石油气的市场逐步被压缩。如今液化石油气供应范围正向偏远乡村延伸，用户分布区域广。如此同时，在天然气管网覆盖范围内仍然存在着相当多 的液化石油气用户，主要为居住在平房、多层建筑的用户。
目前，全国液化石油气用气户数将近6000万户，液化石油气在城镇燃气中仍占据着重要地位，且与天然气等气源形成了互补模式，发挥着不可或缺的作用。
1.3 沼气发展现状
沼气是多种气体的混合物，主要成分是甲烷和二氧化碳，性质与天然气类似。沼气可用于炊事、照明、采暖；经过提纯后可用于发电、化工等。同时，沼气装置发酵后排出的料液和料渣，含有较丰富的营养物质，可用作肥料和饲料。在我国广大农村地区，沼气应用已经有十余年的的历程，至今全国沼气用户已超过一千万，沼气工程有10万多处。沼气属于可再生资源，沼气的生产与利用是农村地区改善能源结构、改善气候环境的重要途径，同时，可实现绿色循环发展、农业农村废弃物再利用、工业产生过降碳等。
1.4 行业事故统计分析
根据近五年的事故统计，全国燃气事故总数、室内事故、室外事故数量呈逐年减少的态势，这与近年来燃气经营企业对更生产安全的重视、安全经费的投入不无关系。各类室内安全设施的投入使用，减少了室内事故的发生。但是随着社会老龄化和人们生活节奏的加快，时常会发生忘记关灶具阀门的情况，以致引发火灾、爆炸等事故。由此可见，提高用户燃气设施本质安全，采用安全合格的产品，采取预检、预防、预控手段是减少燃气泄露、减少安全事故的根本。强制使用带自动熄火保护装置的灶具、防干烧灶具、带定时功能的灶具，智能切断阀门、智能燃气表等是防止燃气事故发生的重要措施。事故造成的受伤人数也呈现逐年减少态势，但是死亡人数并没有很明显的减少趋势。
2 行业发展前景分析
2.1 液化石油气行业前景分析
根据近几年的燃气事故统计，液化石油气行业事故数量、事故伤亡人数都高于天然气行业，结合液化石油气用户数量只有天然气用户数量的三分之一，可以看出，两者用户事故发生概率、伤亡率相差很大。分析其原因，一方面与液化石油气用户特点有关，液化石油气用户主要是小工商用户，其场所人员密集、用气人员平均素质不高；另一个方面，与液化石油气经营管理有关，部分中小型液化石油气的经营企业规范管理不够，液化石油气运输、储存、使用等环节安全责任落实不到位，缺乏对液化石油气用户安全用气的指导。这表明液化石油气安全形势更加严峻，更需要政府、企业、用户提高警惕，确保安全。
2.1.1 提升液化石油气配送服务
截止目前全国液化石油气用气户数近6000万户，液化石油气仍然占据着城镇燃气供应的重要地位，发挥着不可或缺的作用。为保证城镇燃气的安全稳定供应以及燃气能源安全保障，在城镇燃气规划中应确定液化石油气的储备场站、灌装和供应站点。同时液化石油气瓶装用户多数为自行换气，经营公司安检主体责任难以落实，也造成了液化石油气事故率高于管道气。地方政府应更加积极主动的落实液化石油气专项整治行动，落实“最后一公里”配送服务，明确企业主体安全责任，实现液化石油气安全状况的好转，其中浙江杭州、山东德州市区在区域液化石油气的安全运行与管理方面提供了很好的值得学习的范本。
2.1.2 液化石油气加臭迫在眉睫
为满足日益严格的环保要求，液化石油气在生产加工过程中都实施了严格的脱硫环节程序，出厂的液化石油气产品含硫量相对较低，致使液化石油气泄露后难以觉察。同时气态液化石油气密度比空气密度大，泄露后容易积聚在低洼处不易扩散；液化石油气爆炸下限比较低（丙烷1.5%，丁烷1.9%），多重因素造成了液化石油气事故比管道天然气事故比率高。加之国内民用液化石油气的加臭一直未得到足够重视，因此液化石油气泄漏难以察觉。部分对液化石油气加臭的案例都跟天然气采用同样的加臭剂四氢噻吩，但是四氢噻吩在液化石油气中挥发较慢，效果不好。
2.1.3 液化石油气用户端管理有待加强
液化石油气的储存、运输都是大型规范化企业来运营，同时国家对其安装危险化学品进行管路；压力容器的生产制造也都是由相关资质的企业完成，相对比较规范，质量可以得到保障。但对用户端使用的调压阀、胶管、灶具的管理难度相对较大，涉及企业数量众多，质量参差不齐；液化石油气用户多为小商贩、打工者、农村居民，这类产品多在集市、街头摊贩，甚至流动商贩，不合格产品和二手灶具较多，规范难以执行、管理难度较大，这也是事故发生率较高的原因。
2.2 天然气行业前景分析
2.2.1 安全生产形势不容乐观
天然气主要成分是甲烷，有易燃易爆易扩散特性。燃气行业属市政公用事业，燃气经营企业是没有围墙的企业，燃气设施遍布于城市的每一个角落，风险隐患点数量多、分布面广，安全生产事关人民生命财产安全。我国燃气行业经历了近20年的高速发展，规模持续扩展，管网覆盖范围成倍增加，燃气管网遭受外力破坏、部分管线腐蚀老化严重、施工质量参差不齐等问题逐步被放大。
2.2.2 能源结构转型的机遇与挑战
2020年9月，习近平主席在第75届联合国大会一般性辩论发言时，首次提出中国将采取更加有力的政策和措施，CO2排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和的碳减排总体目标，即“双碳”目标。在“双碳”目标下，我国必将加快能源结构的转型，氢能、风能、太阳能等可再生能源将占据能源结构的重要位置，同时天然气将在能源转型的过渡期内扮演重要的角色，电能、光能、风能等清洁能源结合，构建新型能源结构，对燃气行业来说机遇与挑战并存。
2.2.3 政策引领，推动燃气经营整合
如今，很多地区仍然是碎片化的燃气市场格局，燃气经营企业规模、经营区域较小，不利于持续稳定安全供应，不利于推行燃气价格成本监督、不便于统一提升服务质量等，且上述弊端逐步有扩大趋势。部分地方政府已出台相关政策，推动燃气经营企业规模化整合。行业集团化、规模化经营趋势愈发明显，受城镇化进程放缓、区域产业结构持续优化及行业监管政策加强等因素影响，行业间并购交易活跃，统计显示，2020年全国燃气行业并购等交易金额达到257亿元，几乎是2019年的三倍。
2.2.4 行业监管政策日渐完善
国家石油天然气管网集团公司的成立，标志着油气体制深度改革迈出重要一步。这也是我国深入推进“X+1+X”的油气体制改革总体框架的关键一步。同时，还提出主管部门对燃气行业主要政策监管方向为“促进天然气配售环节公平竞争，降低中间环节成本，严厉打击燃气企业的竞争与垄断行为”。针对燃气行业全产业链各业务环节，国家发改委提出，按照“管住中间、放开两头”的总体思路，充分利用市场活力，推动行业发展。在行业监管政策的总框架下，各地方政府相继落地具体实施要求，各项监管政策日渐完善。
3 建议
3.1 全面推行燃气设施完整性管理
在输油管道完整性管理的基础上，我国的燃气管道完整性管理体系逐步建立。经过20余年的发展，逐步完善优化，成为实现管道风险因素识别与评价、风险控制对策的制定与执行、提高本体安全的重要手段。与石油行业相比，燃气行业管道完整性管理起步较晚，但经过近20年的发展与积累，中国石油、深圳燃气、上海燃气、北京燃气、港华燃气等多家企业在完整性管理理论研究、实践工程等都进行了有益的探索，也积累了一线经验。
为从根本上提高燃气行业安全管理水平，充分借鉴长输管道完整性管理实践经验，有必要尽快在燃气行业推行燃气设施完整性管理，以输配管道为基础，建立包括管道、燃气设备设施在内的完整性管理体系，贯穿管道设计、采购、施工、运行维护、废弃等全寿命周期各阶段。
3.2 推进行业智能化改造与应用，加快智慧燃气建设
燃气行业高速发展，为改善环境质量、提高人们生活水平做出了很大的贡献。如此同时，行业快速发展过程中许多矛盾也日益显现，例如急速增长的管道规模与安全性要求的矛盾，庞大的信息与落后的信息管理方式矛盾等。在大数据、人工智能等行业快速发展的背景下，燃气行业也在向智慧燃气方向转型升级，如今智慧燃气已经是各大燃气经营企业都认同的发展方向。智慧燃气主要以燃气经营企业现有的SCADA系统、GIS系统等为基础，开放新模块、实现新功能的智能化改造，以实现燃气管网系统在线实时监测、自动控制等功能。
3.3 多能融合，开放互联
传统的电网、热网、气网相互独立，随着可再生能源行业的发展，分布式能源应用的逐步扩大，各类能源都在向集成化，一体化方向发展，这使得传统的电、热、气，新兴的可再生资源能够有机的结合起来，构成能源互联网，燃气可作为能源互联网的中枢。燃气系统的建设应以一个开放的能源互联平台为目标，这样才可促进各种能源的相互融合，相互补充，保障能源供应更加可靠。
参考文献：
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