煤炭兜底、多能互補是我國保障能源安全、增強風險應對能力的主要方式之一。本文以天然氣產業為落腳點，分析了多能互補的基本形式和實現條件，認為要提高極端情況下天然氣行業的多能源轉化能力，就需要提高不同區域和不同主體間熱網、電網、氣網等基礎設施的互聯互通水平，鼓勵分布式/分散式利用重點領域，以及關系民生國防的重點企業建設雙燃料/多燃料系統，加大油田生產和煤制油氣“卡脖子”技術攻關力度，提升關鍵設備庫存備用水平。

供應環節天然氣多能轉化的主要形式

一是油氣田生產用能的新能源替代。油氣田生產用能為油田生產所需能源。其中，油氣主要來自于自身生產；所用電目前以外購電為主，少量為油田自身建設的風電、光伏等新能源。目前，主要石油公司都致力于利用自身油氣田所在地的風光資源優勢推動生產用能的清潔化。在極端情況下，通過保障電力供應安全可基本滿足油氣生產的正常運行。

二是煤制氣對天然氣生產的補充。在極端情況下，若國外天然氣進口受到影響，煤制天然氣是天然氣供應的重要補充方式，這涉及已有項目的供應能力和新增項目的建設能力兩個方面。截至目前，我國共核準內蒙古、新疆兩地5個煤制天然氣項目，核準產能191億立方米/年，實際已建產能41.3億立方米/年。極端情況下，新增煤制天然氣項目如何形成實際供應能力，需要考慮項目建設周期、國產化建設運營條件等。工藝技術設計方面，流程相對成熟，國內大型設計院均具備獨立完成的能力。設備方面，除部分關鍵的壓縮機、泵及分析儀表需要進口外，大部分設備為國產。維修方面，除進口的關鍵設備外，大部分可依賴國內。建設周期大約需要2.5年，考慮前期工作，通常所需時間在3年以上，其中設備采購12～18個月，安裝調試12～15個月。在生產運行方面，核心影響因素甲烷化催化劑已基本實現國產化，大唐集團、中海油氣電均有相應產品。

運輸環節天然氣多能轉化主要為電能替代

在中間管道運輸環節，天然氣與其他能源的互補主要集中在壓氣站環節，體現為電驅壓縮機對天然氣壓縮機的替代和備用。我國壓縮機有燃氣驅動和電驅動兩類。由于電驅壓縮機國產化率較高，產品較為成熟，目前，新建天然氣管道的壓縮機以電驅為主。天然氣壓縮機主要集中在前期建設的西氣東輸一線、西氣東輸二線、中亞-中國天然氣等長輸管道中，且大都以進口機組為主。

在極端情況下發生故障時，一是依靠自身配備的備用機組保障安全運行；二是將天然氣壓縮機更換為電驅壓縮機，通過保障電力供應實現安全運行。目前，電驅裝置的安裝和調試所用時間一般為6個月左右，其中簽訂購買合同至到貨需3個月，現場安裝調試需要3個月。

終端用能環節天然氣多能轉化的主要形式

在終端用能環節，天然氣用氣領域較多，多能轉化涉及的能源品種/燃料種類不同、形式不同，發展基礎也有差異。總的來說，天然氣多能轉化主要有三種形式：

第一種是在發電、居民集中采暖、工業集中供熱領域，借助電網、熱網等基礎設施的互聯互通和互保互供，實現天然氣與煤炭、電能等的多能轉化，保障終端用能的穩定。極端情況下，可能存在燃氣電廠改為燃煤電廠、燃氣鍋爐改為燃煤/電鍋爐的情況。前一種實際是新建燃煤電廠，通常建設周期需兩年左右，考慮前期工作，共計約需2.5～3年時間。后一種實際是更換鍋爐，涉及新鍋爐的購買、安裝和調試等，通常6個月內可以完成。

第二種是在原料用能領域，通過煤制化工品和油制化工品對天然氣制化工產品的補充，實現天然氣與煤炭、石油的多能轉化。極端情況下，存在新建煤化工項目的可能，這時從廠平到建設完成大約需要2.5年，考慮前期工作，通常需3年以上。

第三種是在居民、分戶采暖、區域供熱、工業燃料、交通等領域，通過電、煤、油等終端用能設備對燃氣設備的替換，實現多能轉化。由于電磁爐、電熱水器等電炊具的高普及率，居民炊事用氣的多能源轉化能力相對較強，所需時間也最短。燃氣壁掛爐分戶采暖涉及分戶式電采暖設備的購買安裝或城市集中熱網的接入，大體上6個月左右可以完成。在區域采暖和供熱中，大多數燃氣鍋爐房為燃氣鍋爐的“一用一備”，并沒有燃煤鍋爐、電鍋爐等其他熱源作為備用，天然氣多能轉化涉及新鍋爐的購買、安裝和調試等，通常6個月內可以完成。由于原裝天然氣車船的單一燃燒系統，交通方面天然氣多能轉化表現為電、氫等其他燃料車船對天然氣車船的替代。在產品和資金均充裕的情況下，大都在6個月內可以完成替換。

我國天然氣多能轉化主要存在三方面挑戰

一是在基礎設施層面，不同區域和不同主體間互聯互通和互保互供能力可能還存在欠缺。天然氣行業本身需要側重考察氣源型基礎設施的富裕能力和互保互濟能力、天然氣管網內部各管道的互聯互通和靈活供氣能力，以及不同燃氣公司終端燃氣管網的互聯互通能力。在多能轉化方面，需要側重考慮電網的最大供應能力，特別是能否滿足極端情況下終端用戶用能由天然氣轉化為電能（如天然氣采暖改為電采暖）的需要；需要考察熱網的供應能力能否滿足極端情況的需要，不同主體的熱網之間有無互聯互通的需要等。

二是在設備和運行層面，關鍵核心設備、生產運行系統的國產化水平、備用能力、維修保養水平等還需要進一步提高。例如，與燃氣驅動壓縮機、燃氣發電密切相關的燃氣輪機的國內生產能力和運行能力。再例如，煤制天然氣建設和生產中關鍵設備、甲烷化催化劑等產品國產化的技術成熟度。

三是在體制機制層面，天然氣有序用氣機制、不同情景下多能轉化機制等還需要進一步完善。從目前來看，居民炊事用氣的多燃料轉化能力相對較強，大多數家庭能在極短時間內切換用電。但在其他用氣領域，特別是采暖用氣等剛性需求和核心需求領域，還需進一步細化需求側管理。例如，需要根據不同情況下不同能源轉化所需的時間、方式和規模，建立和完善各自相應的應急保供動用程序和方法等。

從四方面著手提高天然氣多能轉化能力

一是不斷完善終端熱網、電網、氣網等基礎設施布局，重點提升不同區域和不同主體間基礎設施的互聯互通水平。當發生天然氣中斷的極端情況時，能否最低限度減少對終端用能的影響，考驗的是基礎設施的互聯互通和互保互供能力。除了不同天然氣氣源間的互保互供外，唯有高質量聯通的熱網、電網作為保障，天然氣才能在終端“無感覺”的情況下實現與同處“一張網”的煤炭、風電光伏等實現快速轉化。

二是鼓勵分布式/分散式重點利用領域，以及關系民生國防的重點企業建設雙燃料/多燃料系統。對于燃氣壁掛爐分戶采暖、區域燃氣鍋爐房、部分工業用戶等以天然氣單燃料系統為主的用戶，在天然氣中斷的極端情況下，實現多能轉化需要更換燃氣設備，用時一般在6個月以內，因此，提前建設雙燃料/多燃料系統，是最低限度減少影響、實現快速多能轉化的關鍵。

三是加大油田生產和煤制油氣“卡脖子”技術的攻關力度，提升關鍵設備庫存備用水平。對于以年為單位的長時間天然氣短供或斷供，天然氣多能轉化可能涉及國內油氣田布井提速，煤制天然氣、煤電、煤化工等項目建設，常規用時大都在2.5～3年。除縮短行政審批等可控時間外，技術和設備的國產化水平、關鍵設備的庫存備用能力是決定項目建設時間長短的關鍵。

四是進一步完善天然氣行業多能互補體制機制。一方面，需進一步完善有序用氣方案，在已建立3億立方米/天非居民可中斷調峰用戶清單基礎上，動態完善，確保清單用戶的可操作性和可落地性。另一方面，需建立不同情景下不同能源品種間的多能轉化聯系機制、不同預警級別下的不同能源品種間的互保互供和調度機制，以及不同預警級別下的需求側響應機制等。