文|曲博

近年来，随着天然气应用场景的不断拓展，我国天然气需求持续较快增长，已成为全球最大的天然气消费国和进口国之一。与国际市场一样，我国天然气需求也有明显的季节性特征；但我国储气能力不足，调峰效果相对较差。在持续推进储气能力提升的同时，通过多种途径“填谷”，缩小季节性需求差异，或许是避免天然气价格剧烈波动的有效途径。

天然气消费的季节性差异

2016-2020年，我国的天然气消费总量以年均约13%的速度增长，从1900亿立方米左右增至约3200亿立方米，成为仅次于美国和俄罗斯的全球第三大天然气消费国。从月度消费情况来看，我国的天然气需求呈现“春冬强、夏秋弱”的季节性特征，4-9月是天然气需求淡季，虽然每年的同比都会显著增长，但环比变化不大，基本维持在相对稳定水平；10月至次年3月是需求旺季，峰值一般出现在每年的12月至次年1月。特别是自2018年煤改气政策推行以来，取暖季的天然气需求显著增长，个别时间甚至出现“气荒”，也带动了天然气价格大幅上涨。从近5年的统计数据来看，我国每年在天然气消费淡季和旺季的需求量差异在1.5亿立方米/日左右。

天然气消费的季节性差异是全球市场的共性问题，欧美、日韩等国主要依靠储气库和LNG储罐进行“调峰”，在天然气需求弱、价格低时采购天然气和LNG现货储存在储气库和储罐中，在天然气需求强、价格大幅上涨时将库存天然气供应市场，满足需求的同时，平抑价格过快上涨。目前，全球储气库和储罐的调峰天然气量约占消费总量的12%-15%，在法国、德国、意大利等几乎没有天然气生产的国家，储气库的工作气量大约是其年用气量的30%；美国、俄罗斯等产气大国的储气库工作气量约占天然气消费20%；韩国、日本等既缺少天然气资源又没有大规模储气库的国家则通过LNG储罐调峰，LNG接收站罐容约占其天然气消费总量的15%；我国的储气库工作气量为天然气消费量的3%，LNG接收站罐容约占消费量的2.5%，总储气调峰能力在天然气消费量中占比不到6%，远低于国际平均水平。

设法拉高谷期需求，避免LNG价格大幅波动

从目前全球主要国家的天然气供需情况来看，无论是欧美、日韩等消费型国家还是俄罗斯等资源型国家，都建立了与峰谷用气差大体匹配的储气能力，基本可以通过“谷期补库、峰期出库”较好的满足用气需求，平抑整体用气成本；但从我国当前的情况来看，只借鉴这些国家的经验从天然气调峰入手还不够。

一方面，我国的天然气需求还处于较快增长阶段，到2030年有可能达到5000亿立方米，到2045年前后将达到5500亿立方米的峰值，此后将基本稳定在5000亿立方米的水平，是目前的1.5倍。按照15%的储气调峰能力估算，到2030年，我国的储气设施能力要达到750亿立方米，几乎是目前的4倍，这意味着我国储气能力要以2倍于天然气消费的速度增长；而按照我国目前的规划，到2030年，我国将建成30座地下储气库，加上LNG储罐，总储气能力为400亿立方米左右，不到天然气消费量的10%，仍无法满足调峰需求。

另一方面，我国已成为全球第一大天然气净进口国，天然气消费对外依存度接近45%，从天然气进口结构来看，LNG已成为我国进口天然气的主体，约占总进口量的三分之二。与管道气“照付不议”的长期合同形式不同，LNG有长约（10年以上）、中短约（3-5年）、现货三种形式，且现货在LNG进口中的占比超过40%。由于亚洲是全球最大的LNG消费和贸易区，我国是全球最大的LNG进口国，造成在每年春冬季我国天然气需求处于高峰时的亚洲地区LNG现货价格都会大幅攀升且大幅高于美国和欧洲，呈现典型的“亚洲溢价”。这导致我国在春冬季的LNG进口成本显著高于夏秋季，且无法通过库存气进行有效平抑，拉高了我国天然气使用的整体成本。

考虑到我国的天然气调峰能力有限、峰期容易在现货市场被针对的情况，在符合国家政策方向的基础上，设法拉高谷期需求，使不同月份的天然气需求处于基本稳定状态，有利于避免进口天然气，特别是LNG价格的大幅波动，一定程度上改善我国LNG进口企业在国内天然气需求峰值期保障供应的被动局面。

交通运输领域可发挥填谷作用

天然气在我国的应用领域包括采掘业、制造业、化工、发电、交通运输以及建筑等。从用气结构来看，制造业占比最高，为31.8%；其次是发电的天然气需求，占比约为17.7%；居民生活用气约占16.6%；化工用气占比约为12.9%；交通运输的用气占比约为10.2%，采掘业用气占6.5%，建筑等其他领域的用气量约占4.3%。从天然气消费填谷而言，能发挥这一作用的领域需要同时具备较大的规模和弹性、替代效益较好、具备技术可行性几个条件。从以上几大用气领域来看，制造业和采掘业的天然气需求规模较大，但弹性空间有限，且替代难度大、效益差；发电和生活用气都与民生息息相关，且表现出与天然气市场相同的季节性特征，应根据需求满足；化工领域的天然气需求主要是替代煤炭和原油用于化工品生产，替代与逆替代涉及工艺流程变化，不具备填谷的弹性。

相比而言，交通运输领域除具备调节天然气消费所需的规模和弹性外，还有效益优势和技术可行性。一方面，通过车用LNG进行天然气消费填谷可产生较好的环境效益。机动车尾气是我国大气污染的主要来源之一，车用燃料清洁低碳化有利于改善我国大气环境。与汽油车柴油相比，使用LNG作为车用燃料燃，可使汽车的废气排放量降低82%，将颗粒物排放量降低42%，几乎没有铅化物排放，不经任何处理的整体尾气排放可达国V标准。就排放的废气而言，LNG汽车的一氧化碳排放只有普通燃油汽车的不到10%、氮氧化物排放比普通燃油汽车低30%-40%、二氧化硫排放比燃油汽车低70%以上，噪音比燃油车低40%。此外，LNG的爆炸极限和燃点都高于汽油和柴油，安全性更高；而且LNG的冷启动性显著好于汽柴油。

另一方面，通过车用LNG填谷有经济效益。以LNG重卡为例，根据目前调研的数据，国内LNG重卡的百公里耗气量在30-50立方米不等，重卡的单日行驶里程在300-500公里之间。取耗气量和行驶里程的平均值，40立方米和400公里进行估算，每辆LNG重卡每天的耗气量约为160立方米。目前，国内柴油重卡的百公里油耗约为30升，柴油售价按6元/升计算，LNG价格采用3元/立方米。同样行驶100公里情况下，柴油重卡的燃料成本为180元，LNG重卡燃料成本为120元。按照每辆LNG重卡每天行驶400公里、每年运营330天计算，LNG重卡每年可节省燃料成本7.92万元。虽然LNG重卡的售价比柴油重卡贵7-10万元，但仅需1-2年便可通过节省的燃料成本抵消购置成本。

最后，通过车用LNG填谷有技术可行性。用于积极季节性调节的车辆需要在传统动力和LNG之间灵活切换，这意味着车辆需要具备双动力系统，而汽车领域拥有很长的双擎系统研发历程而且具备比较成熟的技术手段，只是目前的双擎主要是有电双擎系统。从动力的产生和传递角度而言，LNG与燃油汽车的相似程度远高于电机，因此，油-LNG双动力系统的研发和应用理论上应该比油电混合系统更容易。

双动力重卡天然气消费填谷初探

根据国际统计局的数据，截至2019年底，我国民用汽车保有量为2.53亿辆，其中2.21亿辆为乘用车、中型以上载客汽车230万辆、重型载货汽车761万辆、中型载货汽车116万辆。中型及以上载客和载货汽车保有量仅占我国民用汽车保有总量的4.3%，但其柴油消费量约占我国柴油消费总量的三分之一，中、重型柴油车的排放量约占我国机动车氮氧化物排放总量的50%和颗粒物排放总量的85%，因此，利用LNG替代柴油用于柴油重卡，除具备上文所述的经济效益外，环境效益也十分可观。

目前，我国LNG重型卡保有量约为25万辆，按照上文的耗气、年运营时间和运行里程估算，每年用于重卡的天然气消耗量约为146亿立方米，约为0.4亿立方米/日，占我国天然气表观消费量的4.4%。如果现有重卡全部改为使用LNG，则天然气消耗量为12.2亿立方米/日，约为我国当前天然气表观消费量的1.4倍。如果现有重卡的10%使用LNG，则天然气消耗量为1.2亿立方米/日，接近我国天然气消费的峰谷差。鉴于以上测算，可以考虑将我国10%的柴油重卡转为LNG-柴油双动力重卡，在夏秋季的天然气消费谷期、LNG价格较低时使用LNG，在春冬季的天然气消费峰期、LNG价格较高时使用柴油，从而使得全年各时间段的天然气需求保持在基本稳定的水平，避免需求量和价格的大幅波动；同时，使用LNG期间还可以减少约4万元的燃料费用。

建议从国家层面加强政策引导，从当前加快储气设施建设和完善储气调峰辅助服务市场机制为主的政策体系向天然气消费“调峰”与“填谷”并重的政策体系转变，为柴油-LNG双动力重卡研发提供适当的组织保障和政策激励；从企业层面加大研发力度，采取产学研用相结合的策略，在已实现柴油-LNG双动力重卡技术可行的基础上，通过科技创新全链条协同，提升和优化其用于天然气消费填谷的综合效益。