20世紀末期,我國能源領域面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。一方面,經濟快速發(fā)展,能源需求急劇增長;另一方面,能源結構不合理的問題日益凸顯。煤炭在一次能源生產和消費中的比重均高達72%,大量燃煤不僅導致大氣環(huán)境不斷惡化,酸雨、霧霾等環(huán)境問題頻發(fā),還對居民健康造成了嚴重威脅,發(fā)展清潔能源、調整能源結構迫在眉睫。

與此同時,我國西部地區(qū)的塔里木、柴達木、陜甘寧和四川盆地蘊藏著豐富的天然氣資源,約占全國陸上天然氣資源的87%。特別是新疆塔里木盆地,天然氣資源量有8000多立方千米,占全國天然氣資源總量的22%,塔里木北部的庫車地區(qū)的天然氣資源量有2000多立方千米,具有形成世界級大氣區(qū)的開發(fā)潛力。然而,西部地區(qū)經濟相對落后,能源開發(fā)利用程度較低,豐富的天然氣資源未能得到充分利用。

為了改變這一局面,實現(xiàn)能源資源的優(yōu)化配置,促進區(qū)域經濟協(xié)調發(fā)展,1998年3月,中國石油在多年論證研究基礎上,提出了全國天然氣管道干線框架及與之相配套的局部管網方案,其中就包括建設新疆--上海東西主干線,并開展了涉及塔里木等六大盆地的天然氣資源研究。

2000年2月,國務院第一次會議批準啟動“西氣東輸”工程,這是僅次于長江三峽工程的又一重大投資項目,成為拉開“西部大開發(fā)”序幕的標志性建設工程。同年3月25日,國家計委在北京召開西氣東輸工程工作會議,宣布經國務院批準成立西氣東輸工程建設領導小組。8月23日,國務院召開第76次總理辦公會,批準西氣東輸工程項目立項。至此,西氣東輸工程正式落地,開啟了我國能源領域的新篇章。

西氣東輸****建設的艱辛與成就

2002年7月4日,西氣東輸一線工程正式開工建設。這條能源大動脈西起新疆塔里木輪南油氣田,東至上海白鶴鎮(zhèn),管道干線全長約4200公里,管徑1016毫米,設計年輸氣能力120億立方米。工程自西向東跨越了戈壁沙漠、黃土高原、太行山脈等復雜地形,三次穿越黃河,一次穿越長江,還要經過1500多條河流和山谷。在黃河穿越工程中,施工團隊面臨著河底地質復雜、水壓巨大等難題,其中兩次穿越都要從河床底下30米深處穿過,施工難度超乎想象。面對外國專家“成功可能性很小”的質疑,國內工程技術人員自主創(chuàng)新,采用頂管技術法,先在河底打沉井,再用液壓千斤頂將混凝土管頂進河底,形成地下廊道,讓鋼管從廊道穿越,成功攻克了這一世界級難題。

2007年,西氣東輸二線工程啟動,并于2011年投入運營。二線工程西起新疆霍爾果斯,將來自中亞天然氣管道的進口氣,輸送至我國華中和華南地區(qū),干線全長4865千米。二線工程建設過程中,不僅面臨著與一線類似的復雜地形挑戰(zhàn),還需要應對更高的技術要求。在管材方面,首次用上了國產鋼管,標志著我國鋼鐵工業(yè)在管線鋼生產領域取得了重大突破;壓縮機組國產化也實現(xiàn)了零的突破,結束了我國在燃氣輪機油氣管道輸送領域依靠進口的歷史。

黨的十八大以來,西氣東輸工程建設進一步提速。2012年,西氣東輸三線東段、西段陸續(xù)開工。三線工程與一線、二線相連接,進一步完善了我國的天然氣管網布局,實現(xiàn)了由管道輸氣向管網輸氣的跨越式發(fā)展。三線工程建設中,焊接裝備全面國產化,一系列國產裝備和技術的應用,不僅提高了工程建設效率和質量,還降低了工程成本,增強了我國在天然氣管道建設領域的自主創(chuàng)新能力和核心競爭力。

2024年9月29日,西氣東輸四線(吐魯番--中衛(wèi))新疆段工程建成投產,標志著西氣東輸四線首段工程建成投產。該項目起自新疆吐魯番,止于寧夏中衛(wèi),途經新疆、甘肅、寧夏共3個省(區(qū)),長度1745公里,管徑1219毫米,設計輸量150億立方米/年,增壓后可達300億立方米/年。西氣東輸四線建設用上了數字化技術,施工全程掃描二維碼采集數據,未來全部建成后,將形成一條數字孿生管道,與實體管道工程一起交付,開啟天然氣管道智能化管理的新篇章。

在西氣東輸工程建設過程中,無數建設者們不畏艱難險阻,常年奮戰(zhàn)在荒無人煙的戈壁沙漠、陡峭險峻的山區(qū)和環(huán)境惡劣的施工現(xiàn)場。他們風餐露宿、日夜兼程,克服了惡劣的自然條件和艱苦的生活環(huán)境,用自己的智慧和汗水,鑄就了這條舉世矚目的能源大動脈。正是他們的無私奉獻和頑強拼搏,才使得西氣東輸工程得以順利建成,為我國能源事業(yè)的發(fā)展做出了不可磨滅的貢獻。

輸送規(guī)模與能源格局

如今,西氣東輸工程已成為我國能源領域的一張亮麗名片,其輸送規(guī)模令人矚目。截至2024年9月底,西氣東輸工程已累計輸送天然氣超9800億立方米,僅2024年,西氣東輸管道系統(tǒng)年輸氣量就突破1000億立方米,占全國天然氣表觀消費量的27%,我國干線天然氣管網的一次入網量為1900億立方米,西氣東輸占50%以上。龐大的輸氣量,不僅滿足了我國廣大地區(qū)快速增長的用能需求,也對我國能源結構調整產生了深遠影響,天然氣在我國一次能源消費結構中的比例從2003年的2.4%提高至2023年底的8.5%。

西氣東輸工程在能源格局中的作用舉足輕重。一方面,它有效促進了國產氣資源的開發(fā)利用。以西氣東輸一線為例,其主要氣源來自塔里木氣田,工程的建設運營,讓塔里木氣田豐富的天然氣資源得以大規(guī)模開發(fā),帶動了西部地區(qū)能源產業(yè)的發(fā)展。另一方面,對于進口氣的入網和利用,西氣東輸同樣發(fā)揮了關鍵作用。西氣東輸二線和三線引入了中亞天然氣,這些進口氣通過西氣東輸管道系統(tǒng),被輸送到我國華中和華南等地區(qū),極大地豐富了我國天然氣供應來源,提高了能源供應的穩(wěn)定性和可靠性。

西氣東輸惠及區(qū)域與民生改善

西氣東輸工程供氣范圍廣泛,通過互聯(lián)互通管道,其管道系統(tǒng)供氣范圍覆蓋全國28個省區(qū)市,惠及我國西部、長三角、珠三角、華中及中原地區(qū)的400多座城市、3000余家大中型企業(yè)和近5億人口。

以上海為核心的長三角地區(qū),作為我國最大的能源消費區(qū)域之一,是西氣東輸工程最重要的服務主體。截至2024年6月14日,西氣東輸管道系統(tǒng)累計向長三角地區(qū)輸送天然氣突破5000億立方米,折合替代標煤6.45億噸,可減少排放二氧化硫1272萬噸,減少粉塵3.62億噸和二氧化碳7.31億噸。西氣東輸管道途經長三角地區(qū)30個地市,每天向176家單位供應天然氣,日均分輸量超1.3億立方米,最高日分輸量超2億立方米,供氣量約占長三角地區(qū)天然氣消費總量的四分之三,超2億人口從中受益。在安徽,西氣東輸進入的20年里,天然氣管道里程增長了2倍,下游用戶增長了33倍,年輸氣量增長了2600多倍,向江淮大地累計輸送天然氣超500億立方米,推動安徽天然氣消費量占一次能源的比重由2.3%提高到6%。西氣東輸一線等天然氣管道工程相繼為安徽滁州、蚌埠、宣城、池州等城市提供天然氣下載分輸服務,有效降低天然氣采購成本,持續(xù)為當地提供量穩(wěn)價優(yōu)的天然氣資源。

西氣東輸二線工程首次將境外天然氣引入珠三角地區(qū),為該地區(qū)帶來了顯著變化。截至2014年10月22日,西氣東輸累計向廣東省供氣量達53.31億方,占廣東省全省用氣總量份額不斷攀升,2011--2014 年分別為0.1%、8.3%、16.8%、21.8%。在深圳,隨著西二線資源的到來,該市灰霾天數從2008年的154天下降到2013年的98天,降幅達40%--50%,近兩年灰霾天數均降到百天以下,成為全國大中城市空氣質量最好的城市之一。西氣東輸為珠三角地區(qū)的企業(yè)帶來了實惠,深圳燃氣集團已為南玻集團、建大輪胎等5000多家工商業(yè)客戶鍋爐供應天然氣,按17.4億方天然氣全部替代柴油測算,可節(jié)省燃料成本超過3億元,既保護了大氣環(huán)境,又降低了企業(yè)運營成本。

除了長三角和珠三角地區(qū),西氣東輸工程還惠及了沿線眾多城市和地區(qū)的居民生活與企業(yè)生產。在居民生活方面,天然氣進入千家萬戶,讓老百姓免去了燒煤、燒柴和換煤氣罐的麻煩。以烏魯木齊為例,作為第一個受惠于西氣東輸二線的城市,2009年用上中亞天然氣后,開始實施“藍天工程”,截至2012年10月,90%的城市天然氣供應來自西氣東輸二線,供暖全部用上天然氣,年減少二氧化碳排放80萬噸、二氧化硫40萬噸,成為我國首個全面氣化的省會城市。在企業(yè)生產方面,西氣東輸工程為企業(yè)提供了清潔、高效的能源,降低了企業(yè)的生產成本,提高了生產效率。在工業(yè)用氣占比九成以上的潮州市,當地通過推動西氣東輸三線閩粵支干線項目(二期)建設等舉措,構建多渠道供氣格局,降低企業(yè)用氣成本,積極響應政府號召,工業(yè)天然氣價格已降至4.55元/立方,同比下降了35%。

▏****節(jié)能減排的顯著成效

西氣東輸工程在節(jié)能減排方面交出了一份令人矚目的綠色答卷。從全國范圍來看,截至2022年底,西氣東輸管道系統(tǒng)累計輸氣量超過8000億立方米,替代標煤10.7億噸,減少二氧化碳排放11.7億噸、粉塵5.8億噸。大量的天然氣替代煤炭等傳統(tǒng)化石能源,極大地減少了污染物排放,對改善我國大氣環(huán)境質量發(fā)揮了關鍵作用,有效緩解了酸雨、霧霾等環(huán)境問題,助力我國“雙碳”目標的實現(xiàn),讓天更藍、水更清、空氣更清新,為建設美麗中國貢獻了重要力量。

未來藍圖:持續(xù)發(fā)展與新的征程

展望未來,西氣東輸工程將繼續(xù)在我國能源領域發(fā)揮關鍵作用。目前,西氣東輸四線正在穩(wěn)步建設中,該工程起自新疆烏恰縣,止于寧夏中衛(wèi)市,管道全長約3340公里。其中,吐魯番--中衛(wèi)段作為四線工程的核心組成部分,全長1745公里,管徑1219毫米,設計壓力12兆帕,年設計輸氣能力150億立方米,增壓后可達300億立方米。2024年9月29日,西氣東輸四線(吐魯番--中衛(wèi))新疆段工程建成投產,標志著西氣東輸四線首段工程建成投產,這是一個重要的里程碑。西氣東輸四線全線建成后,將與現(xiàn)有的一、二、三線管網互聯(lián)互通,進一步提升西氣東輸管道系統(tǒng)的輸氣能力,預計西氣東輸管道系統(tǒng)年輸送能力將從原來770億立方米的基礎上增加到920億立方米,屆時日輸送天然氣能力將超過4000萬立方米,可以滿足1億人一天的生活用氣。這不僅能為沿線地區(qū)穩(wěn)定供應清潔優(yōu)質的天然氣資源,優(yōu)化區(qū)域能源結構,還有助于加強我國與中亞地區(qū)的能源合作,提升我國在國際能源市場的地位。

除了西氣東輸四線,我國還在積極規(guī)劃和推進其他相關天然氣管道項目。這些項目建成后,將與西氣東輸工程共同構成更加完善的全國天然氣管網,實現(xiàn)天然氣資源在全國范圍內的更加高效配置。隨著技術的不斷進步,未來西氣東輸工程在智能化、綠色化方面將取得更大突破。例如,數字化技術將在工程建設和運營管理中得到更廣泛應用,實現(xiàn)管道的實時監(jiān)測、智能診斷和精準維護,提高工程的安全性和可靠性;同時,工程建設和運營過程中的節(jié)能減排措施將不斷升級,進一步降低對環(huán)境的影響,助力我國能源行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

西氣東輸工程在未來將繼續(xù)為保障我國能源安全、促進經濟社會發(fā)展、推動能源結構轉型發(fā)揮不可替代的重要作用,為建設美麗中國、實現(xiàn)中華民族偉大復興的中國夢提供堅實的能源支撐。

(圖片源自網絡)
作者 | 幾維鳥畢業(yè)于新西蘭林肯大學。對大眾科普知識擁有濃厚興趣,曾在多個科普期刊上發(fā)表過科普文章。關注事實,積極探索前沿科技。

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來源: 吉林科普微窗