深入浅出说能源（七）
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（全文字数：2305字，阅读完大约需要8分钟）
哥哥姐姐弟弟妹妹们，大家好，我是王同学。
接上篇。
天然气是碳氢化合物，主要成分是甲烷，约占全球一次能源消费的1/4。从更广的维度上讲，天然气包括可燃冰，油田气，气田气，煤层气，页岩气，浅层生物气等很多，但是我们这里先说传统常规的天然气。
甲烷是由碳和氢组成的，燃烧之后的产物只有水和二氧化碳，没有氮和硫的氧化物，所以天然气属于清洁能源，但是不属于绿色能源。
天然气在全世界的分布与石油比较类似，主要分布在东北半球。储量前三的国家是伊朗，俄罗斯，卡塔尔（目前这三个国家和中国关系都不错），排名前十的国家占据全球储量的80%，中国储量排全球第11。按地区来分，中东地区占了全球天然气40%还多的储量（同时中东还占据了全球接近50%的石油储备量，真的是天眷之地），下来是欧洲和俄罗斯，亚太地区，储量最低的是北美。
从天然气的生产和消费来看，全世界生产量和消费量最大的国家都是美国，虽然人家储备量很少，但这一切并不妨碍美国在2022年满足国内天然气需求的基础之上，还大量通过LNG液化船向欧洲出口天然气赚钱。从数据上看，北美地区的天然气只能满足13年的生产需求，他就不怕开采光了以后自己没了？当然不怕，人家有后手，这个我们后面再说。生产和消费的第二大国都是俄罗斯。
全球的石油供需是极端不平衡的，可是天然气供需却基本平衡，各个地区生产和消费占比大体一致。之前北美是天然气的进口地区，现在北美已经成为了天然气的出口地区，亚太地区逐渐成为全世界最重要的天然气市场，消费增长最快的是中国，日本，印度等国，而出口相对集中在俄罗斯，中东，澳大利亚，印尼。在2022年，我们看到欧洲在大手笔购买全球各地的天然气，搅动全球天然气市场，可是拉长时间维度，未来十年，全球天然气市场最重要的看点在亚太地区，这里会是天然气最主要的市场，尤其是中国和印度，在2050年之前年均天然气消费增长率会在5%左右。
再说说中国国内，国内的天然气主要分布在西北和沿海地区。中国有五大气田——分别是陕甘宁，青海，新疆，川渝，南海西部，西北五省全部上榜，可见西北是非常重要的天然气产地。之前我们说过中国的能源格局，总结来说就是富煤，贫油，少气，天然气储量不多，导致我国天然气在一次能源消费占比长期偏低，直到2006年开始进口液化天然气，比重才开始逐年提高。
2015年的时候，中国天然气占一次能源消费总量比重大概6%，全世界的平均水平是23.8%。[1]预计中国在2030年这个比例会提高到15%，由于资源禀赋的原因，中国天然气的自给率呈现逐年下降趋势，对进口依赖度逐年增加。所以天然气的进口绝不可能依赖某一个国家，一定会将这种进口分散在多个国家之上，俄罗斯，伊朗，中东地区，环里海国家都要有。
有一段时间，中国内地大气污染比较厉害，所以在大力的推进煤改气工程，预计中国在2030年天然气消耗量会达到4800亿立方米。
中国通过进口，成功拉动了天然气的消费，天然气在一次能源消费中比例增加是最快的，同样的情况还发生在美国，只不过驱动的因素和中国不同，美国是依靠页岩气革命的成功拉动了国内天然气的消费。
美国和加拿大在页岩气开发方面取得技术和管理上的领先地位，2020年前非常规天然气产量主要来自北美，占全球的80%。
在文章一开始我们还说了非常规天然气，还包括可燃冰，页岩气，煤层气等。
煤层气指的是以甲烷为主的烃类气体附着在煤矿当中，是煤矿的伴生气体。
页岩气是吸附或游离在页岩系统当中的非常规天然气，成分依然是甲烷，技术可开发量约207万亿立方米，储量非常可观，中国是排名第一的国家，但是有两个因素制约着中国的页岩气开采，第一，水资源限制。中国页岩气储备主要在四川盆地和塔里木盆地，四川和新疆的水资源本身已经非常紧张，如果再用水压法大量的注入页岩层去开采页岩气，会抢夺当地的居民，农业和工业用水，甚至有可能导致水污染。第二，美国是为数不多的已经进入页岩气快速发展阶段的国家，中国的页岩气普遍埋藏较深，开采难度较大，中国页岩气开采成本是美国的2~3倍。
最后，再说说可燃冰，可燃冰是天然气水合物，是在低温高压环境下形成的。1立方米可燃冰可以产生164立方米的甲烷气体，遇火即可燃烧，它的能量密度很大，是煤炭的10倍，可燃冰中甲烷气体总量在全球的储量保守估计，相当于全球已知的煤炭，石油，天然气总量的两倍以上，是世界尚未开发的已知的最大替代能源，也是上待开发的最大化石能源。
目前的问题是，可燃冰的开采技术并不成熟，埋藏于海底的岩石中，还有一个隐患是，开采时如果造成大量甲烷气体泄漏到大气中，造成的温室效应将比二氧化碳更加严重。所以想要实现大规模商业开发利用，还有比较远的距离。
总体来说，受制于成本因素和技术因素，大部分国家非常规油气并没有大规模开发，只有美国等少数国家实现了。即使如此，成本依然较高，目前的主流仍然是天然的化石能源，对于非常规油气资源，关注他们的技术进步即可。
未完。
自知，重基础，专心致志
王同学
2023.3.19
[1] 我看有些文章写到这个地方，说中国的比例是6%，世界平均水平是23.8%，所以中国还有很大的提升空间。我始终不能够理解这种脑回路，每个国家的资源禀赋不一样，技术能力也不一样，为什么同样要达到某个平均水平？我们国家煤炭多就多用煤，他们国家石油多就多用石油，还有的国家天然气多就多用天然气，都是化石能源，是工业机器运转的能量来源。每个国家寻找自己的最优路径，用尽可能便宜的清洁的能源达到工业运转的目的即可，为什么大家在某一个具体资源的消费上要达到一样的指标呢，我始终不能够理解这种脑回路。
