2015年2月中國石油大學學報(社會科學版)Feb.2015第31卷第1期Journal of China University of Petroleum( Edition of Social SciencesVol 31 No. 1DOl:10.13216/j.cnki. upness.2015.01.0002中國天然氣供應(yīng)安全評價及對策王曉宇(中國石油大學工商管理學院,北京102249)摘要]目前中囯正處于天然氣高速發(fā)展階段,天然氣的穩(wěn)定、可持續(xù)供應(yīng)顯得尤為重要。為了評價中國的天然氣供應(yīng)安全水平,分別以供需安全和市場安全2個維度、9個關(guān)鍵因素作為評價指標,以2006—2013年的數(shù)據(jù)為樣本,采用主成分分析法進行評價。結(jié)果表明,中國天然氣供應(yīng)安全可以劃分為三個階段:第一階段為2006-2008年,天然氣供應(yīng)較為穩(wěn)定階段;第二階段為α009-2011年,夭然氣供應(yīng)安全度明顯下滑、供需失衡加劇階段;第三階段為2012-2013年,天然氣供應(yīng)安全度平穩(wěn)下降、開始進行調(diào)整的階段。隨著夭然氣需求的增加,天然氣供應(yīng)安全將面臨更大挑戰(zhàn)。中國應(yīng)采取更多的措施以確保天然氣供應(yīng)安全。[關(guān)鍵詞]天然氣供應(yīng)安全;評價指標;主成分分析[中圖分類號]F407.2[文獻標識碼]A[文章編號]1673-5595(2015)01-0006-05一、引言人開始采用量化的方式研究天然氣供應(yīng)安全問題天然氣作為一種相對清潔的能源,正取代石油成對指標的選擇和權(quán)重計算都有據(jù)可依。本文在前人為21世紀消費增速最快的能源。由于中國能源消費研究的基礎(chǔ)上將中國放亼國際環(huán)境中考慮,提岀中結(jié)構(gòu)本身不合理,煤炭消費占比過大,天然氣消費占國天然氣供應(yīng)安全評價體系。適用于安全評價的方比不到10%,遠低于世界平均水平,所以未來中國的法有很多,其中最主要的就是綜合指數(shù)評價法。指天然氣發(fā)展?jié)摿薮蟆Ｄ壳爸袊幱谡{(diào)整能源消數(shù)評價法的缺點在于指標選擇具有主觀性,選擇過費結(jié)構(gòu)的階段,對天然氣這類低污染能源存在長期需少不能反映真實信息,過多又會產(chǎn)生信息冗余。主求,需要一套完整的評價體系來評估中國的天然氣供成分分析法一方面可以利用降維的思想,將多個指應(yīng)安全。胡奧林、王小明認為天然氣供應(yīng)安全的實質(zhì)標轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個綜合指標,以消除指標之間的相是風險管理,供氣中斷的風險和結(jié)果能降到可接受的關(guān)性,減少信息重疊;另一方面可以減少工作量,利程度,并提出了相應(yīng)的應(yīng)對策略。張秀梅從國內(nèi)天用較少的變量反映整體信息而不會導致結(jié)果失真。然氣供需兩方面對中國天然氣供應(yīng)安全進行了評估,但是這種方法也存在缺點,降維后的變量解釋缺少并給出了相應(yīng)的建議,但沒有結(jié)合國際環(huán)境。2鄭言經(jīng)濟含義,不像原始變量的含義那么確切。本文從在分析影響天然氣安全因素的基礎(chǔ)上確立了一套指風險出發(fā)進行指標的篩選,利用主成分分析法確定標體系進行預警,包括供給安全、資源安全和市場安各項指標權(quán)重計算中國的天然氣供應(yīng)安全度,并提全,并預測了中國未來的天然氣安全水平。劉紅芳出相應(yīng)的建議。等認為目前對中國天然氣安全的評價主要集中在天二、天然氣供應(yīng)安全影響因素和指標的選擇然氣供應(yīng)、管道運輸、勘探鉆井、儲氣和輸氣環(huán)節(jié),方(一)影響天然氣供應(yīng)安全的因素法以定性和定量結(jié)合為主。4影響天然氣供應(yīng)安全的因素有很多,本文主要綜上所述,對中國天然氣供應(yīng)安全評價進行研從供需因素和市場因素兩個角度闡述。究的文獻較少,且以定性分析為主,集中于某一視1.從供需角度看,中國天然氣供需缺口大,消費角,多采用封閉式的研究方法。近年來越來越多的結(jié)構(gòu)有待調(diào)整稿日期]2014-08-13第31卷第1期王曉宇:中國天然氣供應(yīng)安全評價及對策2013年中國天然氣已探明儲量達到3.3萬億立來自土庫曼斯坦,10%的管道氣來自中亞和前蘇聯(lián)方米,占全球已探明儲量的1.8%,列全球第13位。國家,集中度過高,政治風險較大,對安全供應(yīng)造成從2007年起中國天然氣消費量已經(jīng)超過產(chǎn)量,供需了不利影響。在LNG方面,中國和日本地理位置較缺口不斷擴大。2013年天然氣消費量達到145.5百為接近,具有一定可比性。中國的LNG進口國共有萬噸油當量,產(chǎn)量為105.3百萬噸油當量,缺口達12個,超過1/3的LNG來自卡塔爾,最多的三個40.2百萬噸油當量,接近2005年的天然氣消費水平,LNG進口國的進口量占到全部進口量的72.1%。見圖1數(shù)據(jù)來源于《2014年BP世界能源統(tǒng)計》)。反觀日本,共有18個進口國,其中進口比例最大的國內(nèi)供需不平衡成為影響中國天然氣供應(yīng)安全的重澳大利亞僅為20.5%,分散度較好。見表3。要因素。除此之外,由于歷史和資源稟賦原因?qū)е轮斜?2013中德英管道氣進口比例國能源消費結(jié)構(gòu)不合理,煤炭等高污染能源消費比例管道氣進口比例中國德國英國過大。2013年中國煤炭消費占比達67.5%,遠高于荷蘭0.023.422.7世界平均水平,見表1。石油消費占比為17.8%,約挪威35.069.4他歐洲國為世界平均水平的1/2,天然氣消費占比為5.1%,不哈薩克斯坦0.0到世界平均水平的1/4,遠低于發(fā)達國家?？梢灶A俄羅斯期,隨著中國能源消費結(jié)構(gòu)的調(diào)整,石油和天然氣消土庫曼斯坦89.2.0其他前蘇聯(lián)國家費占比將向世界平均水平靠攏,而巨大的天然氣需求對中國的天然氣供應(yīng)安全提出了巨大挑戰(zhàn)。5資料來源:《2014年BP世界能源統(tǒng)計》表3中國和日本主要LNG進口比較天然氣產(chǎn)量進口國卡塔爾澳大利亞馬來西亞印尼也門天然氣消費量2.5米已探明天然氣儲量中國37.6數(shù)據(jù)來源:《2014年BP世界能源統(tǒng)計圣至系2014年國際形勢復雜多變,在經(jīng)濟方面,全球經(jīng)濟開始緩慢復蘇,美國經(jīng)濟預期向好,中國經(jīng)濟增速放緩。地區(qū)安全方面,俄烏爭端越演越烈,短期內(nèi)圖11980-2013年中國天然氣儲量、產(chǎn)量和消費量沒有好轉(zhuǎn)的跡象,歐盟對俄羅斯的制裁可能會進表12013年各國能源消費結(jié)構(gòu)步加劇地區(qū)能源供應(yīng)的不確定性。中國國內(nèi)安全也能源消費占比石油天然氣煤核能水電新能源面臨更大的挑戰(zhàn),能源事故和社會事件有增長趨勢美國36.729.620.18.32.72.6德國343.225.06.81.491澳大利亞全球和平指數(shù)顯示,近年來全球安全不確英國34.932.918.38.00.55.4定性持續(xù)增加。日本34.932.918.38.00.55.4(二)指標的選擇17.85.167.50.97.21.5世界平均水平結(jié)合上文提到的天然氣供應(yīng)安全風險,本文將其數(shù)據(jù)來源:《2014年BP世界能源統(tǒng)計歸為兩類風險,即供需風險和市場風險,并以此作為2從市場角度看,中國天然氣進口結(jié)構(gòu)較為單一級指標建立中國天然氣供應(yīng)安全評價體系。根據(jù)對外依存度不斷上升級指標和相應(yīng)的風險,考慮到數(shù)據(jù)的可得性、完整如上文所述,中國雖然有著較為豐富的天然氣性、可比性和一致性要求,選擇的二、三級指標見表4資源,但國內(nèi)供給增長無法滿足需求的增長,供需缺表4天然氣供應(yīng)安全指標體系口較大,進口天然氣就成為了必然選擇。2013年中級指標二級指標三級指標變量符號國天然氣對外依存度達到創(chuàng)紀錄的30.4%,并且還儲量替換率有擴大的跡象。另一方面,中國天然氣進口結(jié)構(gòu)較供給天然氣儲采比天然氣供需比為單一,無論是管道氣還是LNG都過于集中,主要供需安全天然氣消費增長率x4進口國存在政治風險,天然氣進口存在中斷的風險需求天然氣消費占比通過對中國、德國和英國進口管道氣分析比較發(fā)現(xiàn),天然氣消費強度. h德國和英國單一管道氣進口比例都沒有超過70%,市場安全貿(mào)易安全市場集中度對外依存度中國石油大學學報(社會科學版)2015年2月儲量替換率反映國內(nèi)新増?zhí)矫骺舍妰α颗c當年為天然氣凈進口占天然氣消費總量的比例,反映產(chǎn)量的比值,大于1表示儲量的增加高于消耗,安全國天然氣消費對國外的依賴程度,對外依存度越高,度較高。天然氣儲采比反映中國天然氣儲量的安全安全度越低。由于亞太LNG進口價格主要參考日度,是天然氣工業(yè)發(fā)展?jié)摿Φ闹匾笜?。供需比為?并且中國的天然氣價格仍處于改革之中,LNO天然氣產(chǎn)量與消費之比,大于1表示供給大于需求,進口價格沒有統(tǒng)一的標準且價格形成機制還不夠完安全度較好,反之,供小于求,安全度較低。天然氣善,因此采用日本的LNG進口價,進口價格越高,安消費占比為天然氣消費量占全部能源消費的比例,全度越低。比例越高供應(yīng)壓力越大。天然氣消費強度是指天模型的建立和計算然氣消費量與人均GDP的比值,比值越大表明天然(一)數(shù)據(jù)的選擇和標準化氣利用效率越低。市場集中度為進口量最大的三個本文采用的原始數(shù)據(jù)來源于《2014年BP世界國家或地區(qū)進口天然氣(包括LNG和管道氣)占進能源統(tǒng)計》和《中國統(tǒng)計年鑒》,根據(jù)原始數(shù)據(jù)得到口總量的比例,集中度越高,風險越大。進口依存度的指標數(shù)據(jù)見表5。表520062013年中國天然氣供應(yīng)安全評價指標數(shù)值年份(%)(噸/萬元)(%)6)(美元)1.04320.0542.858100.000-3.384200833.493.7110.092.3421.72212.5480.9532010-1.2670.88719.46l4.114l1.68920111.75828.3000.78722.0584,6160.02572,46421.45114.72920123.41630.538l2.0824.8210.02579.46320130.00027.9550.72410.467.0990.0264.14330.36716.169由于指標之間存在不同量綱,需要對原始數(shù)據(jù)示各變量中的最大值、最小值。進行標準化,使各指標轉(zhuǎn)換成相同的量綱,具有可比(二)建立相關(guān)系數(shù)矩陣性。正向指標標準化公式為借助SPSS軟件對標準化后的樣本數(shù)據(jù)進行相xi-min(x關(guān)分析,得到相關(guān)系數(shù)矩陣R,見表6。由于各指標max(xi)-min(x:)之間具有較強的相關(guān)性,存在信息的重疊,不能準確逆向指標標準化公式為地反映天然氣供應(yīng)安全度。為了消除信息的冗余、max(x:)-x減少計算,本文采用主成分分析進行降維,通過綜合max(x)-min(a指標進行研究。6式中,x,表示各指標變量,max(x)、min(x)分別表表6各指標相關(guān)系數(shù)矩陣指標0.430.40-0.21-0.450.67-0.390.320.51-0.530.35-0.970.760.400.41-0.49x5-0.460.970.740.82760.31-0.821.00-0.450.81-0,760.910.47-0.660.91(三)求特征值和累計貢獻率擇特征值大于1或累計方差貢獻率大于85%的個采用主成分分析可以減少變量個數(shù),使綜合指數(shù)作為主成分個數(shù)m。根據(jù)特征值大于1的原則標變?yōu)樵兞康木€性組合。通過主成分的特征值、確定主因子個數(shù)為m=3,得到的特征值和貢獻率見方差來衡量主成分對原始信息的解釋能力。一般選表7。第31卷第1期王曉宇:中國天然氣供應(yīng)安全評價及對策表7指標特征值和貢獻率四、結(jié)論及建議主成份特征值對總方差的對總方差的本文采用主成分分析法對中國天然氣供應(yīng)安全貢獻率(%)累積貢獻率(%)進行了研究,得出以下結(jié)論6.15682.92中國天然氣供應(yīng)安全可以分為三個階段:第2345678911.27594.203階段為2006-2008年,天然氣供應(yīng)較為穩(wěn)定階段。0.3774.19298.394在這一階段,中國天然氣消費幅度大幅上升,三年平0.1371.5170.000.08599.997均消費增長率達20.3%。中國天然氣儲量和產(chǎn)量0.0000.003較為豐富,天然氣供給和需求基本保持平衡。從市10Q一內(nèi)供給基本可以滿足需求,進口依存度較低相對風(四)確定權(quán)重和綜合得分險不大。第二階段為20092011年,天然氣供應(yīng)安根據(jù)主成分載荷矩陣可得特征向量a,F,全度明顯下滑階段。主要原因有:一是供需失衡,天,2,…,p,見表8。三個主成分的表達式如下然氣消費增長率和消費占比不斷增加,需求增長超F(xiàn)1=0.245x1+0.234x2+0.393x3-0.190x4+過了供給的增長,供需缺口擴大增加了中國天然氣0.391x5+0.370x6-0.342x7+0.395x8+0.362供應(yīng)的不確定性。二是由于供需失衡導致進口依存F2=0.524x1+0.630x2-0.105x3+0.386x4-度增加,加劇了天然氣供應(yīng)的不安全性。三是中國0.167x5-0.114x6-0.228x7-0.095x8-0.260x的技術(shù)和管理水平落后導致天然氣消費利用率低F3=-0.519x,0.215x2+0.162x3+0.711x4+天然氣消費強度與世界平均水平還存在差距。第0.030x5+0.288x6+0.191x+0.148x80.101xg階段為2012-2013年,天然氣供應(yīng)安全度略有下將標準化后的數(shù)據(jù)帶入上式中可得到三個主成降,開始進行調(diào)整的階段。這一階段中國天然氣消分的得分。以主成分所對應(yīng)的方差貢獻率作為權(quán)數(shù)費需求依然強勁,但增速有所放緩,供給增速也開始加權(quán)求和得到天然氣供應(yīng)安全指數(shù)的綜合得分回落,但供需缺口還在擴大。從市場角度看,雖然進F=0.68405F1+0.14524F2+0.11275F3口集中度開始下降,但還是集中在中亞和中東國家,計算結(jié)果見表9。其中某些主成分和綜合得分為負風險沒有得到有效分散。2013年進口依存度達到是由于原始數(shù)據(jù)標準化造成的,并不表示安全度30%,并且還有繼續(xù)上升的趨勢。隨著中國天然氣為負供應(yīng)風險進一步加劇,急需對供需和市場進行調(diào)整,表8因子載荷矩陣和特征向量增加天然氣供應(yīng)安全性載荷矩陣特征向量作為21世紀最有發(fā)展?jié)摿Φ哪茉?天然氣在全指標球能源交替中占據(jù)重要地位。中國作為世界第二大主成分1主成分2主成分3主成分1主成分2主成分3經(jīng)濟體,正處于高速發(fā)展階段,對天然氣的需求正持x10.6070.5990.5230.2450.524-0.519x20.5800.7200.2170.2340.6300.215續(xù)增加,天然氣供應(yīng)安全顯得尤為重要。目前中國x30.976-0.1200.393-0.105的天然氣供應(yīng)安全呈下降趨勢,主要是由于上文提x4-0.4710.4410.717-0.1900.3860.71到的供需和市場兩個因素。為了提高中國的天然氣xs0.971-0.1910.0300.391-0.1670.030供應(yīng)安全,筆者提出以下建議0.919-00.2910.370-0.114x7-0.8490.2610.192-0.342-0.2280.19一是增加國內(nèi)天然氣供給量,推動頁巖氣等非0.1490.395-0.0950常規(guī)天然氣開采。目前中國天然氣供應(yīng)安全的最大0.898-0.2970.1010.362-0.2600.10風險來自于國內(nèi)供需失衡,中國的天然氣產(chǎn)量遠不表9天然氣供應(yīng)安全綜合得分能滿足自身消費,進口依存度快速上升。與國際原綜合得分F油市場不同,天然氣市場還沒有形成一個全球性的20060.26市場,存在較大供應(yīng)中斷風險,而且供應(yīng)中斷的案例0.70時有發(fā)生,因此中國必須增加國內(nèi)天然氣供給,加大1.34對天然氣的投資力度。頁巖氣等非常規(guī)天然氣的商20l0.370.17業(yè)化開采使美國走上了天然氣獨立的道路,中國的中國石油大學學報(社會科學版)2015年2月這就需要國家對頁巖氣等非常規(guī)天然氣的開發(fā)給予定價中心。中國作為天然氣需求大國,對天然氣價政策和資金上的支持格高度敏感,因此中國更有必要建立天然氣定價中二是合理調(diào)整能源消費結(jié)枃,降低天然氣消費心,掌握天然氣價格話語權(quán),控制天然氣價格走高或強度。中國天然氣消費占比遠低于世界平均水平,大幅波動帶來的風險因此在未來一段時間,天然氣消費仍呈現(xiàn)增長趨勢(筆者在撰寫本文過程中受到孫竹導師的認真但是中國的天然氣消費強度高于世界平均水平,天指導,特此致謝!)然氣沒有得到有效利用。為了使消費增長和消費強[參考文獻]度達到平衡,必須采用先進的技術(shù)、制定相應(yīng)的法律(1]胡奧林,王小明,天然氣供應(yīng)安全及其應(yīng)對策略[1.天政策來降低天然氣消費強度然氣工業(yè),2008(10):125129三是增加天然氣進口的多樣性,降低進口依存2]張秀梅.我國天然氣供應(yīng)安全評價及其應(yīng)對研究[D度。與2006年相比,中國的進口集中度有了較為明成都:西南石油大學,201顯的下降,主要表現(xiàn)為ING的進口渠道增加,但管[3]鄭言我國天然氣安全評價與預警系統(tǒng)研究[D]武漢道氣的進口渠道依然較為單一,主要集中在中亞國中國地質(zhì)大學,2013家。從進口量來看,進口依存度增速較快,未來可能4]劉紅芳,劉成敏,王海寧,我國天然氣風險及評價方法分接近50%,進口風險過大。一方面中國必須增加國析[J].中國安全生產(chǎn)科學技術(shù),2014,10(2):8692內(nèi)的天然氣產(chǎn)量,另一方面要分散進口風險,從地緣[5]肖建忠,王小林,尤孝才我國天然氣資源經(jīng)濟安全問題較近的國內(nèi)政治較為穩(wěn)定的國家進口天然氣。分析[J].中國礦業(yè),2014,23(2):4447[6]李鳳升,趙俊平,董金濤,基于主成分分析法的中國石油四是建立亞洲天然氣定價中心,增加進口天然安全度評價[J].中國石油大學學報:社會科學版,2013,氣價格話語權(quán)。目前亞洲天然氣進口價格遠高于北29(3):9-12美地區(qū),即使與同為需求大國的歐盟相比,價格依然[7]何春蕾,周國棟,姜子昂,等,全球環(huán)境下的中國天然氣偏高。美國和歐洲都形成了各自的定價中心,亞洲供應(yīng)安全[J].天然氣工業(yè),2010(1):12342的日本和新加坡也都在謀求建立亞太地區(qū)的天然氣[責任編輯:張巖林Research on evaluat on and countermeasures of NaturalGas Supply Security in ChinaWANG XiaoyuSchool of Business Administration, China Unirersity of Petroleum, Beijing 102249, China)Abstract: At present, China is in a stage of rapid development of natural gas and the stable and sustainable supply of nature gas is Iticularly important. In order to evaluate the grade of China' natural gas supply security, we chose nine key indicators from the two dimensions of supply, demand and market, 2006 to 2013 data samples were evaluated through using principal component analysis. Theresults show that China's natural gas supply security can be divided into three phases, the first phase of 2006-2008, more stable supplyof natural gas; second phase of 2009-2011and demand imbalances due to gas supply safety degree decline significantly; thirdstage for 2012-2013, gas supply security smoothly down, began to enter the stage of adjustment, With increasing demand for naturalgas, natural gas supply security will face even greater challenges. China should take more measures to ensure the security of natural gasKey words: natural gas supply security evaluation; principal component analysis