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“十二五”期間,我國要大規模開發天然氣市場,將天然氣在能源消費的比例從目前的4%提高到8%。但天然氣市場在哪裏?傳統的說法是民用、化工、發電和工業燃料,交通領域被長期忽視。
天然氣在交通(車、船)領域的大規模使用可以降低石油對外依存度,減少汙染物排放,降低物流運輸成本並支持天然氣產業發展。壓縮天然氣(CNG)汽車在南亞和拉美國家已經非常普及。美國在頁巖氣生產革命成功以後,正在進行著一場在交通領域用廉價天然氣代替昂貴石油的新革命。在我國,CNG和液化天然氣(LNG)汽車技術均已成熟,已分別在城市公共交通和物流領域初顯身手。交通用氣能否成為我國大規模開發天然氣市場的主力?天然氣在車船領域的推廣使用面臨哪些挑戰?
2012年3月1日,北京國際能源專家俱樂部特邀華南理工大學天然氣利用中心主任華賁教授和深圳國炬天然氣汽車技術有限公司總經理李勇先生以“中國交通領域使用天然氣的前景與挑戰”為主題,從不同角度介紹中國車船領域大規模使用天然氣的時機、技術、市場前景、應用實例與面臨的挑戰,並與多方面專家進行了交流。來自中央財經辦、國家發改委、國家能源局、中國城市燃氣協會、各大能源、汽車、物流企業與研究機構的60余位專家與會。
主要觀點整理如下。
一、交通領域用氣在我國具有廣闊前景
·交通領域推廣使用天然氣有利於能源安全和發展低排放經濟。
2011年我國石油對外依存度達56.5%,60%的石油用在交通領域,而石油在交通能源中所占的比例達93%。以氣代油可以大幅度降低石油對外依存度。如果從現在開始分階段(2015、2020)有序推進,到2030年有44%的交通用能來自替代燃料,則天然氣可以貢獻交通用能20%(其他的24%來自生物質燃料、煤基燃料和電力)。需要每年消耗1400億立方米,占天然氣消費總量20%,替代汽柴油1億噸以上,減少石油進口約1.25億噸,使2030年我國石油對外依存度保持在54%的水平,對國家能源安全作出重大貢獻。
天然氣在我國交通領域的推廣使用也可以大幅度降低城市空氣污染,促進低排放經濟發展。目前在我國的各大城市裏,移動污染源已經代替固定點污染源成為空氣污染的主要來源。與發達國家只關註CO2減排的低碳經濟相比,我國多了一個更加嚴峻的、與日程生活息息相關的本地污染問題,需要的是發展低排放經濟。天然氣在西方國家治理本地污染中發揮了重要作用,目前我國城市的環境治理壓力為發展天然氣汽車提供了動力。
·交通用氣是開發天然氣利用市場的一個突破口。
天然氣是大幅度改善我國能源結構最現實、最著力的抓手。正在制定的“十二五”天然氣規劃擬將我國天然氣消費目標從當前的4%提高到2015年的8%左右,達到2500億立方米/年。消化以上規劃目標氣量需要在民用、化工、電力等天然氣傳統應用領域之外開辟新途徑。交通用氣成為了天然氣利用改革的一個重要突破口。
由於油價的不斷飆升和環保壓力的不斷增加,天然氣車正在引發世界交通運輸業的一場革命。目前全球有81個國家在推廣使用天然氣汽車,保有量從2002年的200萬輛上升到2010年的1160萬輛,年均增長25%。預計2020年全球將有9%的汽車使用天然氣。我國天然氣汽車發展很快,2010年底保有量超過160萬輛,在天然氣汽車發動機和相關設備,天然氣加註站建設方面擁有成熟的技術。2009年,我國擁有天然氣汽車設備制造企業達110家,發動機制造企業18家。在西部大城市如重慶、西安、成都、烏魯木齊等城市,以現有發動機改裝為主、替代汽油的CNG出租車已經普及應用。LNG在新疆、內蒙、山西、海南、四川、遼寧等省區各類重型卡車、城際客車的應用正在快速推廣,並在新疆、長沙、北京等省市替代燃燒柴油的公共汽車。在長江、大運河上用LNG替代柴油的船舶也已開始運營。根據中科院陳俊武院士按照國家統計局的資料測算,2009年交通領域用氣已占我國天然氣消費總量的10%*。
·天然氣在交通領域替代石油具有良好經濟性與安全性。
天然氣分子只含一個碳原子,比汽油、柴油、液化石油氣(LPG)等多種碳石油產品更為低碳,每公里燃料成本也更低。實際運行數據表明,CNG發動機燃燒1立方米天然氣在城市內可替代1升汽油,高速公路可替代1.2~1.3升汽油。LNG重型卡車1立方米天然氣可替代0.94升柴油,現有柴油機經過改裝燒LNG後1立方米天然氣可替代0.85~0.9升柴油。在目前的市場條件下,汽柴油價格為7-8元/升,加註站的L/CNG氣價為4.5-5.5元/立方米,車船用戶則可節省20-30%的燃料成本。實際運行顯示,LNG加註站、汽車與船舶的安全性均好於LPG。天然氣比空氣的密度低、加上LNG零下162度的沸點,使得在泄漏、甚至LNG儲罐車發生翻覆事故的情況下,LNG車的安全性也大大優於汽柴油車,經得起槍擊、震動與火燒等多種極端條件考驗。
·天然氣替代柴油比替代汽油更為重要
與美國汽柴油2:1的比例正相反,我國汽柴油消費的比例為1: 2.06,一輛重型卡車耗油量為一輛小汽車的10-30倍,天然氣在重型卡車上替代柴油具有更明顯的效果。我國目前擁有800多萬輛重型卡車,每天擔負著能源與物流運輸的重任,還有大量專用柴油的運輸工具如礦山挖掘和運輸車、建築業挖掘、吊裝和水泥車,城市垃圾、環衛車,各類農用車和拖拉機。用成熟的LNG汽車技術代替這些領域的柴油比用CNG代替汽油更為關鍵,應放在優先的戰略位置。與“十二五”規劃中100萬輛新能源汽車(包括電動汽車和CNG汽車)所能代替的汽油相比,LNG汽車能夠替代的柴油量更為可觀,可以為減少石油消耗,降低物流成本做出更大的貢獻。可以選擇專業性強、固定線路的礦山、港口、建築和市政環衛等領域作為LNG汽車推廣使用的突破口。在長距離物流運輸領域的實踐已經表明,LNG代替柴油有非常明顯的經濟效益。
·LNG和柴油混燒汽車具有很好的經濟效益。
在純LNG汽車受制於加註站不完善的情況下,天然氣/柴油混燒式重卡可以有氣用氣、無氣用油,無需擔心加註站的問題。山西平陸的試點案例表明,改裝天然氣可替代柴油60%,節約燃油費用1元/公里,按公路重卡每天行駛500公里計算,每天可節約燃油費用500元。
·LNG船舶具有巨大潛力,在挪威等國已成功推廣。
LNG在運輸船、拖船、渡輪等多種船舶都可代替。挪威是國際上LNG船舶使用發展最快的國家,LNG供應鏈非常成熟,已經全面實現了船對船、岸對船的加氣設施建設。挪威海事部門對LNG船只運行建立了全面的標準法規,LNG運輸罐的安全性也得到認同。通過對氮氧化物減排採取的減稅政策,挪威政府使船舶使用LNG在節約燃料成本的基礎上還享有稅收優勢。
2020年後國際船用燃料油排放標準趨嚴,國際船舶行業正在積極尋找減排措施,使用LNG代替柴油或燃料油將是長期趨勢。卡塔爾已實現了在LNG船上使用LNG驅動的全面轉型。我國有大量的內河、近海和遠洋船舶和魚船,LNG代替柴油的市場潛力不可忽視。
·LNG供應保障可靠,可以實現不需政府補貼的市場化銷售。
我國LNG可以有四個供應源:管網天然氣液化、非常規天然氣和小氣田就地液化、進口LNG、城市調壓站就地液化。這些供應源足以保障2030年1400億立方米/年的車船用天然氣燃料供應。四種供應源價格不同,進口LNG價格最高。目前進口成本加上LNG經銷商、加註站兩個環節及運營成本和稅收成本,正常情況下為4元/立方米左右。近期國家頒布的“凈回值法”確定各省市門站價的價改方案,在2.74元/立方米廣東門站取氣液化費用約為0.5元/立方米,生產的LNG可能比進口LNG便宜,對比7~8元/升的汽柴油有顯著的經濟效益。LNG成為天然氣下遊市場承受力最強的交通燃料,可以實現不需補貼的完全市場化銷售。
在我國天然氣管網不夠發達的情況下,與管網互補的“小型液化—LNG運輸—衛星氣化站”的運輸方式發展很快,是天然氣價值鏈中遊環節—運輸的“另一條腿”。LNG罐箱運輸從10年前開始不斷壯大,將成為中國L/CNG燃料供應鏈最靈活、可靠、具競爭力的供應方式,可規避管道運輸一次大量沉澱投資、投資回報期長、折舊成本過高等風險。在鐵路部門不批準LNG運輸的情況下,民營企業採取了設置多個“驛站”的長途運輸方案,但這一模式的長期發展受到制約。
二、在車船領域推廣使用天然氣面臨的挑戰
·政府相關管理部門意識缺乏、法規標準滯後
目前新能源汽車主要是指電動汽車。內河與海運主管部門也沒有意識到LNG船只的重要性。鐵道部門不允許鐵路運送LNG儲罐,公安部門不允許改造的LNG卡車上路。LNG運輸罐被海事局認為是危險品不得靠岸,LNG船只無法獲得合法航行證書,燃油船舶向天然氣船舶改裝需要繁瑣蓋章以獲得航行許可。LNG船在河道航行時前方要留500米、後方要留1公里距離等。天然氣汽車,特別是LNG車船是一個新生事物,它的發展需要相關各方的系統性扶持。
·LNG汽車的產業鏈尚需理順
LNG汽車價值鏈的主體是汽車的業主,圍繞這一主體有三個為之服務的供應鏈:發動機、燃料箱和整車制造商;加註站建設和服務部門;LNG生產、運輸和供應商。實現LNG汽車價值鏈的健康運作需要以上四個市場主體的互相配合,而復雜的多主體產業鏈建設需要政府的協調。在LNG供應有保障、業主有動力、汽車技術成熟的條件下,LNG加註站建設的緩慢成為LNG汽車產業鏈發展的主要障礙。
·天然氣混燒燃料車需克服改裝後動力下降問題,制定相關標準
柴油發動機改裝天然氣混燒發動機存在兩個問題:一是動力性普遍下降,尤其在上坡階段馬力不足、功率小,效率也低10%左右。改裝使進氣管道變小擠占空氣,功率降低成為必然。短期解決方案之一是增加布朗氣混燒(氫氣和氧氣的混合物,用於增加燃燒效率)。但從根本上說還是應當推廣天然氣整車生命周期置換。柴油車的壽命一般8-10年,即每年都必須有10—12%的車更新置換,為LNG汽車生產和應用提供了一個巨大的市場。二是我國柴油車改裝現在尚無統一標準,改裝車不能上路,對推廣混燒車形成障礙。
·天然氣汽車尚未納入政府的扶持政策
在許多城市裏,公交燃油有政府補貼,改換天然氣後不但沒有補貼,以前的燃油補貼也隨之取消,打擊了改換的積極性。LNG車由於安裝超低溫隔熱LNG燃料罐箱,成本增加比汽柴油車貴10萬元左右,目前尚無國家補貼政策。目前天然氣與成品油定價機制尚未理順,給汽車業主在燃料成本比較上帶來不確定性。作為七大戰略新興產業之一的新能源汽車尚不包括天然氣汽車,不能享受國家對節能、新能源汽車的扶持政策。
三、建議:
基於以上討論,與會專家提出了以下政策建議。
1.重視交通領域的天然氣應用,將其列入天然氣發展規劃。消費規劃是目前國家能源規劃的缺項。2015年2500億立方米天然氣消費目標需要有政府引導。應該盡早修改2007年的《天然氣利用政策》,制定出台全面推進天然氣市場快速發展的指導意見,在政策導向上促進天然氣汽車的發展。制定天然氣汽車總體發展規劃和布局,在比較評估技術、經濟、環境影響等方面的前提下,明確各種天然氣汽車的發展目標;並把LNG汽車放在主要位置。
2.制定LNG車船發展專項規劃,包括空間布局、階段和進度規劃,及車船制造、加註站、LNG產運銷的相應規劃。避免缺乏規劃導致的惡性競爭和重復建設。可委托在LNG車船領域的先行企業和行業組織著手制訂。
3.克服傳統思維慣性和信息堵塞,聯合多方力量,完善產業鏈運行。目前交通領域利用天然氣的信息堵塞,相關部門對此了解不夠。應提高各相關部門(鐵道部、交通部、科技部、公安部、財政部,稅務局、海事局、能源局)對天然氣車船的認識,並爭取各部門對這一新興產業的支持。要盡早獲得鐵路部門對LNG運輸的準許和海事部門對LNG船只的支持。早在2003年7-8月,有關企業在鐵道部參與下就完成了LNG鐵路槽車從新疆到福建8000公里的運行實驗,有完整的數據。
4.理順天然氣汽車產業鏈上的利益鏈和關系鏈,避免欲速不達。利用政策來理順LNG車船業主、發動機和車船制造商、加註站建設和服務部門、以及LNG生產、運輸和供應商之間的利益關系,實現協調發展。應避免步甲醇汽車飛速發展但持續性不強的後塵。應設立科研專題,深入研究天然氣車船發展的產業鏈、利益鏈、關系鏈。
5.充分發揮民營企業積極性,全面參與天然氣車船產業的發展。建立每年2500億立方米的天然氣市場需要在天然氣全產業鏈投資4.5萬億元。這樣大的投資規模單靠央企是無法完成的,需要吸引民營企業在上、中、下遊參與投資。
6.理順天然氣和其他燃料的價格關系,為天然氣車船業主提供長期政策可預見性。
7.扶持天然氣車船產業初期發展。應及早制定天然氣車船的準入、支持與補貼政策。將天然氣汽車列入節能新能源汽車目錄,享受國家政策支持,並給船只從燒油改燒氣獲得稅收減免、節能減排激勵措施等提供政策支持。
8.盡快制定相關行業標準,促進產業快速發展。亟需建立的標準包括:柴油車改裝LNG的統一標準;LNG汽車價值鏈(各類車、船,加註站等)的所有環節的硬件制造、操作運行、質量、安全等各項標準;天然氣汽車的燃料和排放標準等。
9.鼓勵國內LNG船舶發展。國家海事局可以學習參照挪威和其他國家的成功經驗,通過研究、論證,放寬LNG船舶的運營許可。
10.面向全球,開發國際LNG船舶加註業務。中國公海上國際商船經過較多,可以考慮鼓勵國際商船使用LNG,在公海設置最佳停靠點和加註站,建立中國標準,創造能源商機。
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