王恬子 姚明涛 康艳兵
山东是我国能源消费第一大省，偏重的产业结构和偏煤的能源结构带来的问题突出。
“十四五”时期将是山东推动新旧动能转换的关键阶段，也是统筹推进减煤、控油、增气和非化石能源跨越式发展的重要时期。山东计划将迎来大规模的天然气基础设施建设，这些设施的投产将推动山东从天然气输送的“末端”转变为多气交汇的“枢纽”，为山东乃至环渤海地区带来天然气流向和供需格局的重大变化，同时也将为新旧动能转换下山东经济社会的可持续发展奠定重要基础。
展望“十四五”，我国天然气增速较“十三五”期间将有所放缓，天然气基础设施建设将进入补短板与促转型、提韧性与降成本、拓增量与优存量的叠加期，发展环境趋于复杂，建设要求进一步提高。山东应做好角色的转换，统筹做好天然气基础设施发展的谋篇布局，打造衔接新旧动能转换、加强区域间合作以及联动供需升级的天然气新“枢纽”。
“十四五”我国天然气基础设施发展趋势研判
天然气基础设施发展需统筹好补短板与促转型的关系。新世纪以来，以西气东输为代表的几大干线管网建设开启了我国天然气规模化利用时代，极大提升了人民的生活品质。此后，天然气进口的四大战略通道逐步建成，全国性的天然气管网初步成型。进入“十三五” 时期，在加强大气污染治理的要求下，天然气消费增长步入快车道， 年消费量从2015年的1931亿立方米迅速提升至2019年的3067亿立方米，天然气基础设施的建设则相对滞后。而从“十四五”时期来看， 天然气需求增速将有所放缓，几大标志性基础设施投运将推动我国天然气供应格局迎来大跨越。其中， 中俄东线、中亚D线的贯通，将为沿途省市带来新的气源；陆续投产的LNG接收站则为我国东部沿海地区带来更多的海外进口气源，富余的资源还将逐步向中部地区渗透。与此同时，我国能源转型进程持续推进，“十四五”时期将是能源基础设施体系支撑我国从煤炭时代跨越油气时代、迈向多元时代的承接期。考虑到天然气基础设施长达数十年的服役周期，其规划应具备一定的前瞻性与引领性，在补足短板满足当前天然气需求增长的同时，还要顺应全球能源从高碳转向低碳、再由低碳转向零碳的发展大势，以协同融合发展衔接中长期能源转型目标，避免路径锁定与资产沉没。
天然气基础设施发展需统筹好提韧性与降成本的关系。我国天然气在发电、炊事、采暖等方面与民生关系紧密，季节性需求差异显著，冬季保供压力较大。特别是长期以来我国储气设施短板突出，储气能力显著低于西方主要用气国家水平，应对外部风险和需求波动的能力较差。近两年来，国家开始重视储气设施建设，明确提出到2020 年底之前，上游供气企业要拥有不低于其合同年销售量10%的储气能力；城镇燃气企业要形成不低于其年用气量5%的储气能力；县级以上地方人民政府至少形成不低于保障本行政区域日均3天需求量的储气能力。不过，由于储气设施前期投资大、成本疏导难，若仅用于季节性调峰和保供将难以有效收回投资成本，这也导致前期各类投资主体缺乏足够的投资意愿。随着天然气价格进一步市场化，基础设施逐步实现向第三方公平开放，储气设施的运营将迎来更多模式创新，储气设施成本疏导难的问题有望得以解决。在此基础上，随着“全国一张网”的逐渐形成，天然气管网调度能力逐步增强，成本相对较低的大型地下储气库和LNG接收站储罐陆续扩容达产，天然气基础设施结构布局更加趋于合理，响应季节性供需波动更加灵活高效，将有助于兼顾提韧性与降成本的要求。
天然气基础设施发展需统筹好拓增量与优存量的关系。我国天然气主干管网体系已经基本形成， 但大多数干线在建设之初并没有考虑“互联互通”需求，存在“各自为战”现象。随着油气体制改革的深化，特别是国家油气管网公司正式成立，各类天然气基础设施将形成“全国一张网”，合力破解当前的管输和调运瓶颈，推动资源优化配置。这就需要对新增设施进行功能升级和布局优化，并对存量设施进行挖潜改造，形成各类别、各层级基础设施间的功能联动。其中， LNG接收站在做好资源接收分配的基础上还需承担更多调峰功能， 干线管道需实现从资源单向运输向双向调配的转变。此外，不同层级的管网需打破资源和信息流动壁垒，提升智能化水平，加快形成供需两端高效联动的新格局。预计在“十四五”时期，“西气东输、北气南下、南气北上、海气登陆”均将得到不同程度的加强，就近供应将成为主要供应方式，进口气源更加多元、资源调配更加高效、各类基础设施衔接更为顺畅的新趋势将逐步显现。
山东天然气基础设施发展现状
天然气管网建设进程加快。长期以来，山东省内天然气供应主要依赖中石油西二线、陕京线支线和中石化榆济线。以上干线管网主要以供应京津冀及长三角地区为主， 位于管输末端的山东参与资源调配则相对被动。2014年，青岛董家口LNG接收站建成投产，山东开始逐步接收海上来气。近年来，山东天然气消费增长迅速，已经成为全国第六大天然气消费省份，2019年天然气消费量在180亿立方米左右。当前，山东有近四分之三的天然气供应量来自于上游干线管网，随着榆济线、安济线以及中济线已经陆续完成反输改造，青岛LNG接收站逐步主动参与到华北地区的资源调配中去。与此同时，山东也将迎来大规模的管网建设，有七大长输管道项目纳入国家天然气基础设施互联互通重点工程，预计到“十四五” 中期，山东将新增约3200公里天然气主干管网，管网互联互通能力进一步增强。
储气设施补短板密集开工。多年来，山东天然气的调峰也主要依赖于上游干线管网，储气设施存在明显短板。截至2019年9月底，山东全省储气能力只有1.49亿立方米， 仅为当年全省年天然气消费量的0.8%，远低于全国5.6%的水平。预计2020年全省天然气消费量将达到205亿立方米左右，政府、城镇燃气企业储气能力均与2020年储气设施建设目标相去甚远，储气能力缺口约8亿方。为填补储气能力缺口，在政府应急储气能力建设方面，一是依托烟台港西港区LNG接收站建设2 个20万立方米LNG储罐，形成约2.4 亿立方米储气能力；二是由济南、淄博等11个地市及有关企业承建30 个政府储气设施项目，储气能力1.34亿立方米。在城镇燃气企业应急储气能力建设方面，一共布局了近5亿方储气设施，当前以小型LNG 储罐项目居多。
LNG接收站掀起建设高潮。山东LNG接收站建设与江苏、广东等地相比发展起步较晚。截至2019年底，山东省内仍仅建成青岛董家口一座LNG接收站，接卸能力300万吨/年。近两年，为响应国家优化环渤海地区LNG储运体系要求并加大省内天然气供应保障力度，山东省规划布局了包括董家口扩建、龙口南山、龙口中石化、烟台港西岗区、以及威海南海新区LNG接收站在内的五个项目，预计“十四五” 期间新增LNG接卸能力达到约2500万吨/年以上，占据全国LNG 接收站新增产能的60%以上，成为“十四五”期间我国LNG接收站的核心增长地区。
山东天然气基础设施发展挑战分析
兼顾补短板与促转型需优化天然气基础设施发展路径。在推动新旧动能转换的要求下，山东坚持优化改造传统动能和加快培育新动能并举，在推动地炼产业重组转向大型炼化一体化的基础上，凭借本地工业副产氢的先发优势，大力推进氢能产业布局。但山东省炼化一体化起步较晚，将面临严峻的产能过剩和区域竞争；氢能发展尚缺乏足够的应用场景，需要大量的基础设施布局。天然气作为重要的清洁能源和化工原料，与炼化产业、氢能发展存在着密切的关系，促进天然气产业融合将有助于推动山东体量庞大的能源化工产业爬坡过坎。“十四五”时期，山东能源化工产业的外部环境趋于复杂，炼化、氢能、甲醇、天然气等产业迫切需要加强从上游资源、中游基础设施到下游市场的全产业链整合。但当前山东天然气和其他能源化工产业之间仍保持平行发展态势，炼化产业轻烃资源的利用和LNG接收站的功能尚未进行充分耦合，氢能产业发展也尚未考虑到对既有天然气基础设施进行充分挖潜以避免基础设施重复建设，大量天然气基础设施建设仍以满足天然气需求为出发点， 在推进新旧动能转换方面的潜力未得到有效挖掘。
兼顾提韧性与降成本需调整天然气基础设施结构布局。针对储气能力的短缺，各类投资主体仍延续一定“末端”思维进行本省内部的产能建设，以期打破上游储气调峰能力传导不足的现状，尚缺乏与周边省市对应急储备体系进行统筹规划。同时，尽管山东将上马大量LNG接收站，但大型LNG接收站的储罐扩建周期较长，不能在短期内提升系统韧性。这就导致了近期对小型LNG储罐一定数量的布局， 尽管已经对“遍地开花”式的布局做出了优化调整，但考虑到山东未来的枢纽地位，仍有一定与周边省市应急储气设施的联动空间尚未挖掘。小型LNG储罐单位建设成本以及注采气成本较高，与LNG接收站大型储罐相比，单位罐容建设成本最高相差约五倍，小型LNG储罐去提升系统韧性的成本高昂，并且实际对系统韧性提升作用有限。随着未来山东LNG接收站大型储罐的陆续投产，以及华北、东北地区储气库群的扩容达产，高成本的小型LNG储罐将迅速面临淘汰。
兼顾拓增量与优存量需推动天然气基础设施软硬件协同。“十四五”期间，环渤海地区将逐步形成以陕京线、中俄管道、蒙西管道、鄂安沧管道和环渤海LNG外输管道、山东省管网和河北省管网为体系的环网体系，山东省内基础设施作为环网体系的一部分， 将发挥重要的资源调配作用。但长期以来， 从信息管理层面来看，山东存在天然气管道支线主体多且交叉重复、管理能力较差等问题，不仅制约着不同层级间管网的信息流通，难以推进管网互联互通的存量优化，也不利于对增量LNG接收站进行资源高效调配。国家油气管网公司的组建能在一定程度上破除主干管网与省内管网的信息壁垒。但城镇燃气管网属于市政基础设施，由各级城乡住建部门负责管理，山东城市燃气公司多达200余个，下游城镇燃气管网信息整合面临重重困难，存在信息黑箱，制约着资源串换的调度能力。
山东天然气基础设施发展取向初探
“十四五”时期，山东应以基础设施融合发展、协同发展和开放发展为导向，以打造“三个新枢纽”为目标，以更高质量、更高标准推进天然气基础设施布局，推动能源结构调整与产业结构优化互驱共进。
一是以天然气基础设施融合发展打造衔接新旧动能转换的新枢纽。加强模式创新和统筹规划，推进天然气基础设施与其它基础设施融合发展，引领能源转型进程，支撑新旧动能转换。以资源集约利用为导向，统筹开展海洋经济新动能发展规划，推动油气全产业链发展，积极开拓创新天然气基础设施与其他产业融合发展新模式，例如对LNG接收站开展冷能与轻烃资源的回收利用，与炼化产业深度耦合。同时，以实现绿色低碳发展、降低用能成本为导向，统筹开展各类能源基础设施规划，充分研判油气接收能力的互补空间，实现LNG 接收站对炼化和天然气产业协同发展的有效支撑；适时启动试点工程，探索天然气基础设施与其它能源基础设施的对接空间，例如对天然气管网进行改造以注入氢气等， 逐步形成支撑多能互补能源体系的基础设施集群。
二是以天然气基础设施协同发展打造区域间合作的新枢纽。立足枢纽地位统筹开展提韧性工程， 加强各省、市间基础设施的合作， 提升各类基础设施的利用效率，降低不必要的冗余投资。一方面，立足环渤海地区，为实现“全国一张网”对山东天然气基础设施进行妥善部署；另一方面，借力周边地区基础设施进行优势互补，为山东引入新的应急气源补充。探索并开展与周边地区的天然气联动保供的统筹部署，根据不同地区天然气基础设施建设、资源供应、温度及季节性天然气需求的差异，对省内外天然气基础设施的投产时间、应急保供、联动能力进行整体优化，打破制约资源互联互通的跨部门、跨地区壁垒，创新储气设施投资运营模式。
三是以天然气基础设施开放发展打造联动供需升级的新枢纽。提升天然气基础设施开放程度和信息化水平，将山东省内密集的天然气管网支线与环渤海环网体系高效连接，实现供需两端的资源优化调配。一方面加大天然气市场化改革力度，提高管网设施公平开放程度，防止出现因利益壁垒堵塞资源流动的情况，逐步扫清天然气基础设施投资运营障碍，激发多元市场主体的投资意愿；另一方面应提升政府精细化管理水平，通过建立大数据信息平台，打通各主管部门的信息壁垒，提升天然气精确化管理能力。同时，加强政府对整个天然气产业链的监管，以切实提高运行效率、降低运行成本、提升服务质量为抓手，对城燃企业进行整合， 确保在天然气调峰保供中发挥积极有效作用。
作者单位：国家发展和改革委员会能源研究所