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摘要：天然气作为一种清洁、优质的能源原料，己被国际社会普遍认同，加大天然气资源利用符合能源发展趋势。本文重点分析了天然气在工业、店里、化工领域的发展现状及应用前景，为天然气利用发展提供一定的实践基础。
关键词：天然气利用 天然气工业 天然气化工 天然气发电
1.天然气在工业领域发展情况
（1）天然气工业用户
天然气在工业中应用较为广泛，其应用需求持续增长。尤其是近几年来，节能环保要求提升，煤改气的加速了工业领域对天然气的需求规模。2017-2019年我国工业天然气消费量大幅增长，2018年上升至1940.00亿立方米，2019年约为2104.63亿立方米。近几年我国天然气工业领域需求量走势如下图所示：
（2）天然气工业用户的潜在市场
从目前市场需求来看，天然气在工业领域的应用仍有较大的提升空间，尤其是在非金属矿物制造，铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业、石油化工行业以及纺织服装领域。随着这几个领域持续发展，能源结构调整加速，预计天然气对煤炭的替代将会持续加速，有望推动工业领域的天然气市场需求持续增长。
2.天然气在发电领域发展情况
（1）对天然气的消费需求
天然气在电力领域主要用于燃气发电，是目前我国燃气发电最为主要的技术。总体来看在天然气发电领域中，天然气作为发电燃料，用气设备为燃气轮机，压力要求为2-3.5MPa，燃气发电行业的用气高峰主要在夏季制冷高峰即6-9月和冬季供暖高峰11月-3月间，其余月份波动不大。
近年来，随着我国天然气资源的大规模开发利用，国家“西气东输”、近海天然气开发和引进国外液化天然气等工作全面展开，燃气发电产业持续发展，燃气发电装机容量不断增加，机组运行总体平稳[1]。除部分地区供热机组外，我国燃气发电机组多以调峰调频为主，采用昼开夜停的两班制运行方式。
随着燃气发电技术的进步，度电耗气量也呈现出明显的下降态势，据统计，2012年时，发电用气定额为0.2-0.23立方米/KWh，2018年部分发展较好的地区已经下降至0.17～0.20立方米/KWh，主流的也下降至了0.19～0.21立方米/KWh。
总体来看，燃气发电行业用气量巨大，用气集中在制冷与供热高峰，天然气用气成本占生产总成本的比例高达60%-70%，价格承受能力较弱[2]。一般分布在东南等经济发达地区和能效利用较高的分布式发电领域。近几年煤改气的推进，热电联产效率提升，北方地区装机量也有所增长，电力领域对天然气消费量保持稳定的增长态势，2019年约为458.74亿立方米。
（2）电力消费领域前景
我国电力装机容量已领跑全球，但其中天然气发电所占比例并不算高。据统计，截至2017年底，我国燃气发电装机容量达到7580万千瓦，占全国总装机的4.25%。2018年燃气发电装机容量为8375万千瓦，同比增长10.49%。
随着中国天然气供应保障能力的进一步提升和再电气化的推进，清洁能源逐渐成为电力供应的主体。经济效益仍然是气电发展的最大挑战，但积极因素正在显现。国际天然气市场供求趋于緩和，新增进口的天然气价格相对较低。我国天然气市场化改革加速，多元供给主体、新型商业模式将有效促进天然气价格市场化。预计天然气在电力领域的需求也将持续增长。
3. 天然气在化工领域发展情况
（1）天然气在化工领域发展现状
化工行业也是我国天然气需求重点领域，一般用作合成原料，少数环节用作燃料。化工行业主要为化肥（合成氨、尿素）、纯碱、二硫化碳、甲醇等生产企业，属于经济周期性行业，市场需求波动较大。天然气在化工行业中主要用于合成氨（中间产品）、尿素和纯碱等产品生产中的原料，而主要用气设备为上述化工产品的反应装置。由于天然气在化工产品生产中作为原料使用，且都在高压下进行，因此对天然气气质气压均有特殊要求。化工产品受经济景气状况和国际国内市场行情影响较大。一旦出现经济不景气或产品不畅销的情况，将会导致天然气使用量出现较大波动。
但总体而言，是化工行业持续增长，生产规模持续扩大，尤其是纯碱，甲醇等产品产量持续扩大，推动了我国化工行业对天然气行业的消费量增长。2018年我国化工行业天然气消费量达到了325亿立方米，2019年约为347.86亿立方米。
（2）天然气在化工领域的运用
化工行业尤其是石化行业用户生产连续性强，用气规模大，天然气用途为原料制氢，以及做燃料做乙烯，主要用气设备为转化炉与预热锅炉、焚烧炉;对天然气气质气压有特别要求。用气定额：生产1立方米氢气需耗气0.32立方米，丙烯腈产品单位耗气定额为256立方米/吨。石化行业用气成本约占到销售收入的3%-5%，价格承受能力强，与替代能源比较，有较强的综合竞争优势，节能减排效益也较为突出。
对于基础的化工原料单耗，主要产品如下所示：合成氨：810-1150立方米/吨、尿素：520-680立方米/吨，纯碱：158-165立方米/吨，二氧化硫520-640立方米/吨，甲醇：约1000立方米/吨：天然气作为化工生产的主要原料，不具有替代能源，但天然气在化工生产中的比例较高，纯碱为30%，尿素为40%。因此化工企业的天然气价格承受能力普遍不高。一般，就2016年来说，全国化工行业平均价格承受能力仅为1.5元/立方米或稍高。
（3）天然气在化工领域的前景
总体而言，随着经济的增长，化工产业的持续发展，化工行业对天然气的需求量仍将保持小幅稳定的增长态势，但天然气在化工领域的应用前景较为有限。
一方面是下游主要的化工产品属于高能耗，高污染的产品，产能过剩严重，行业也逐步进入成熟期，对天然气的市场需求增长空间有限。此外，天然气还面临煤化工技术路线的技术竞争，随着天然气的需求持续增长，价格改制推动，预计未来我国天然气市场价格仍将上升，天然气路线的竞争力逐渐削弱。
参考文献：
[1]张毅成. 浅谈燃气电厂安全生产管理[J]. 城市建设理论研究：电子版， 2015， 000（009）：5046-5047.
[2]罗佐县. 工业用气或无淡季[J]. 中国石油石化， 2019， 000（002）：37-37.
作者简介：陈开，男，工程师，毕业于东北石油大学，硕士研究生，现从事燃气技术研究工作。
关键词：天然气利用 天然气工业 天然气化工 天然气发电
1.天然气在工业领域发展情况
（1）天然气工业用户
天然气在工业中应用较为广泛，其应用需求持续增长。尤其是近几年来，节能环保要求提升，煤改气的加速了工业领域对天然气的需求规模。2017-2019年我国工业天然气消费量大幅增长，2018年上升至1940.00亿立方米，2019年约为2104.63亿立方米。近几年我国天然气工业领域需求量走势如下图所示：
（2）天然气工业用户的潜在市场
从目前市场需求来看，天然气在工业领域的应用仍有较大的提升空间，尤其是在非金属矿物制造，铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业、石油化工行业以及纺织服装领域。随着这几个领域持续发展，能源结构调整加速，预计天然气对煤炭的替代将会持续加速，有望推动工业领域的天然气市场需求持续增长。
2.天然气在发电领域发展情况
（1）对天然气的消费需求
天然气在电力领域主要用于燃气发电，是目前我国燃气发电最为主要的技术。总体来看在天然气发电领域中，天然气作为发电燃料，用气设备为燃气轮机，压力要求为2-3.5MPa，燃气发电行业的用气高峰主要在夏季制冷高峰即6-9月和冬季供暖高峰11月-3月间，其余月份波动不大。
近年来，随着我国天然气资源的大规模开发利用，国家“西气东输”、近海天然气开发和引进国外液化天然气等工作全面展开，燃气发电产业持续发展，燃气发电装机容量不断增加，机组运行总体平稳[1]。除部分地区供热机组外，我国燃气发电机组多以调峰调频为主，采用昼开夜停的两班制运行方式。
随着燃气发电技术的进步，度电耗气量也呈现出明显的下降态势，据统计，2012年时，发电用气定额为0.2-0.23立方米/KWh，2018年部分发展较好的地区已经下降至0.17～0.20立方米/KWh，主流的也下降至了0.19～0.21立方米/KWh。
总体来看，燃气发电行业用气量巨大，用气集中在制冷与供热高峰，天然气用气成本占生产总成本的比例高达60%-70%，价格承受能力较弱[2]。一般分布在东南等经济发达地区和能效利用较高的分布式发电领域。近几年煤改气的推进，热电联产效率提升，北方地区装机量也有所增长，电力领域对天然气消费量保持稳定的增长态势，2019年约为458.74亿立方米。
（2）电力消费领域前景
我国电力装机容量已领跑全球，但其中天然气发电所占比例并不算高。据统计，截至2017年底，我国燃气发电装机容量达到7580万千瓦，占全国总装机的4.25%。2018年燃气发电装机容量为8375万千瓦，同比增长10.49%。
随着中国天然气供应保障能力的进一步提升和再电气化的推进，清洁能源逐渐成为电力供应的主体。经济效益仍然是气电发展的最大挑战，但积极因素正在显现。国际天然气市场供求趋于緩和，新增进口的天然气价格相对较低。我国天然气市场化改革加速，多元供给主体、新型商业模式将有效促进天然气价格市场化。预计天然气在电力领域的需求也将持续增长。
3. 天然气在化工领域发展情况
（1）天然气在化工领域发展现状
化工行业也是我国天然气需求重点领域，一般用作合成原料，少数环节用作燃料。化工行业主要为化肥（合成氨、尿素）、纯碱、二硫化碳、甲醇等生产企业，属于经济周期性行业，市场需求波动较大。天然气在化工行业中主要用于合成氨（中间产品）、尿素和纯碱等产品生产中的原料，而主要用气设备为上述化工产品的反应装置。由于天然气在化工产品生产中作为原料使用，且都在高压下进行，因此对天然气气质气压均有特殊要求。化工产品受经济景气状况和国际国内市场行情影响较大。一旦出现经济不景气或产品不畅销的情况，将会导致天然气使用量出现较大波动。
但总体而言，是化工行业持续增长，生产规模持续扩大，尤其是纯碱，甲醇等产品产量持续扩大，推动了我国化工行业对天然气行业的消费量增长。2018年我国化工行业天然气消费量达到了325亿立方米，2019年约为347.86亿立方米。
（2）天然气在化工领域的运用
化工行业尤其是石化行业用户生产连续性强，用气规模大，天然气用途为原料制氢，以及做燃料做乙烯，主要用气设备为转化炉与预热锅炉、焚烧炉;对天然气气质气压有特别要求。用气定额：生产1立方米氢气需耗气0.32立方米，丙烯腈产品单位耗气定额为256立方米/吨。石化行业用气成本约占到销售收入的3%-5%，价格承受能力强，与替代能源比较，有较强的综合竞争优势，节能减排效益也较为突出。
对于基础的化工原料单耗，主要产品如下所示：合成氨：810-1150立方米/吨、尿素：520-680立方米/吨，纯碱：158-165立方米/吨，二氧化硫520-640立方米/吨，甲醇：约1000立方米/吨：天然气作为化工生产的主要原料，不具有替代能源，但天然气在化工生产中的比例较高，纯碱为30%，尿素为40%。因此化工企业的天然气价格承受能力普遍不高。一般，就2016年来说，全国化工行业平均价格承受能力仅为1.5元/立方米或稍高。
（3）天然气在化工领域的前景
总体而言，随着经济的增长，化工产业的持续发展，化工行业对天然气的需求量仍将保持小幅稳定的增长态势，但天然气在化工领域的应用前景较为有限。
一方面是下游主要的化工产品属于高能耗，高污染的产品，产能过剩严重，行业也逐步进入成熟期，对天然气的市场需求增长空间有限。此外，天然气还面临煤化工技术路线的技术竞争，随着天然气的需求持续增长，价格改制推动，预计未来我国天然气市场价格仍将上升，天然气路线的竞争力逐渐削弱。
参考文献：
[1]张毅成. 浅谈燃气电厂安全生产管理[J]. 城市建设理论研究：电子版， 2015， 000（009）：5046-5047.
[2]罗佐县. 工业用气或无淡季[J]. 中国石油石化， 2019， 000（002）：37-37.
作者简介：陈开，男，工程师，毕业于东北石油大学，硕士研究生，现从事燃气技术研究工作。