20世纪末期,我国能源领域面临着严峻的挑战。一方面,经济快速发展,能源需求急剧增长;另一方面,能源结构不合理的问题日益凸显。煤炭在一次能源生产和消费中的比重均高达72%,大量燃煤不仅导致大气环境不断恶化,酸雨、雾霾等环境问题频发,还对居民健康造成了严重威胁,发展清洁能源、调整能源结构迫在眉睫。

与此同时,我国西部地区的塔里木、柴达木、陕甘宁和四川盆地蕴藏着丰富的天然气资源,约占全国陆上天然气资源的87%。特别是新疆塔里木盆地,天然气资源量有8000多立方千米,占全国天然气资源总量的22%,塔里木北部的库车地区的天然气资源量有2000多立方千米,具有形成世界级大气区的开发潜力。然而,西部地区经济相对落后,能源开发利用程度较低,丰富的天然气资源未能得到充分利用。

为了改变这一局面,实现能源资源的优化配置,促进区域经济协调发展,1998年3月,中国石油在多年论证研究基础上,提出了全国天然气管道干线框架及与之相配套的局部管网方案,其中就包括建设新疆--上海东西主干线,并开展了涉及塔里木等六大盆地的天然气资源研究。

2000年2月,国务院第一次会议批准启动“西气东输”工程,这是仅次于长江三峡工程的又一重大投资项目,成为拉开“西部大开发”序幕的标志性建设工程。同年3月25日,国家计委在北京召开西气东输工程工作会议,宣布经国务院批准成立西气东输工程建设领导小组。8月23日,国务院召开第76次总理办公会,批准西气东输工程项目立项。至此,西气东输工程正式落地,开启了我国能源领域的新篇章。

西气东输****建设的艰辛与成就

2002年7月4日,西气东输一线工程正式开工建设。这条能源大动脉西起新疆塔里木轮南油气田,东至上海白鹤镇,管道干线全长约4200公里,管径1016毫米,设计年输气能力120亿立方米。工程自西向东跨越了戈壁沙漠、黄土高原、太行山脉等复杂地形,三次穿越黄河,一次穿越长江,还要经过1500多条河流和山谷。在黄河穿越工程中,施工团队面临着河底地质复杂、水压巨大等难题,其中两次穿越都要从河床底下30米深处穿过,施工难度超乎想象。面对外国专家“成功可能性很小”的质疑,国内工程技术人员自主创新,采用顶管技术法,先在河底打沉井,再用液压千斤顶将混凝土管顶进河底,形成地下廊道,让钢管从廊道穿越,成功攻克了这一世界级难题。

2007年,西气东输二线工程启动,并于2011年投入运营。二线工程西起新疆霍尔果斯,将来自中亚天然气管道的进口气,输送至我国华中和华南地区,干线全长4865千米。二线工程建设过程中,不仅面临着与一线类似的复杂地形挑战,还需要应对更高的技术要求。在管材方面,首次用上了国产钢管,标志着我国钢铁工业在管线钢生产领域取得了重大突破;压缩机组国产化也实现了零的突破,结束了我国在燃气轮机油气管道输送领域依靠进口的历史。

党的十八大以来,西气东输工程建设进一步提速。2012年,西气东输三线东段、西段陆续开工。三线工程与一线、二线相连接,进一步完善了我国的天然气管网布局,实现了由管道输气向管网输气的跨越式发展。三线工程建设中,焊接装备全面国产化,一系列国产装备和技术的应用,不仅提高了工程建设效率和质量,还降低了工程成本,增强了我国在天然气管道建设领域的自主创新能力和核心竞争力。

2024年9月29日,西气东输四线(吐鲁番--中卫)新疆段工程建成投产,标志着西气东输四线首段工程建成投产。该项目起自新疆吐鲁番,止于宁夏中卫,途经新疆、甘肃、宁夏共3个省(区),长度1745公里,管径1219毫米,设计输量150亿立方米/年,增压后可达300亿立方米/年。西气东输四线建设用上了数字化技术,施工全程扫描二维码采集数据,未来全部建成后,将形成一条数字孪生管道,与实体管道工程一起交付,开启天然气管道智能化管理的新篇章。

在西气东输工程建设过程中,无数建设者们不畏艰难险阻,常年奋战在荒无人烟的戈壁沙漠、陡峭险峻的山区和环境恶劣的施工现场。他们风餐露宿、日夜兼程,克服了恶劣的自然条件和艰苦的生活环境,用自己的智慧和汗水,铸就了这条举世瞩目的能源大动脉。正是他们的无私奉献和顽强拼搏,才使得西气东输工程得以顺利建成,为我国能源事业的发展做出了不可磨灭的贡献。

输送规模与能源格局

如今,西气东输工程已成为我国能源领域的一张亮丽名片,其输送规模令人瞩目。截至2024年9月底,西气东输工程已累计输送天然气超9800亿立方米,仅2024年,西气东输管道系统年输气量就突破1000亿立方米,占全国天然气表观消费量的27%,我国干线天然气管网的一次入网量为1900亿立方米,西气东输占50%以上。庞大的输气量,不仅满足了我国广大地区快速增长的用能需求,也对我国能源结构调整产生了深远影响,天然气在我国一次能源消费结构中的比例从2003年的2.4%提高至2023年底的8.5%。

西气东输工程在能源格局中的作用举足轻重。一方面,它有效促进了国产气资源的开发利用。以西气东输一线为例,其主要气源来自塔里木气田,工程的建设运营,让塔里木气田丰富的天然气资源得以大规模开发,带动了西部地区能源产业的发展。另一方面,对于进口气的入网和利用,西气东输同样发挥了关键作用。西气东输二线和三线引入了中亚天然气,这些进口气通过西气东输管道系统,被输送到我国华中和华南等地区,极大地丰富了我国天然气供应来源,提高了能源供应的稳定性和可靠性。

西气东输惠及区域与民生改善

西气东输工程供气范围广泛,通过互联互通管道,其管道系统供气范围覆盖全国28个省区市,惠及我国西部、长三角、珠三角、华中及中原地区的400多座城市、3000余家大中型企业和近5亿人口。

以上海为核心的长三角地区,作为我国最大的能源消费区域之一,是西气东输工程最重要的服务主体。截至2024年6月14日,西气东输管道系统累计向长三角地区输送天然气突破5000亿立方米,折合替代标煤6.45亿吨,可减少排放二氧化硫1272万吨,减少粉尘3.62亿吨和二氧化碳7.31亿吨。西气东输管道途经长三角地区30个地市,每天向176家单位供应天然气,日均分输量超1.3亿立方米,最高日分输量超2亿立方米,供气量约占长三角地区天然气消费总量的四分之三,超2亿人口从中受益。在安徽,西气东输进入的20年里,天然气管道里程增长了2倍,下游用户增长了33倍,年输气量增长了2600多倍,向江淮大地累计输送天然气超500亿立方米,推动安徽天然气消费量占一次能源的比重由2.3%提高到6%。西气东输一线等天然气管道工程相继为安徽滁州、蚌埠、宣城、池州等城市提供天然气下载分输服务,有效降低天然气采购成本,持续为当地提供量稳价优的天然气资源。

西气东输二线工程首次将境外天然气引入珠三角地区,为该地区带来了显著变化。截至2014年10月22日,西气东输累计向广东省供气量达53.31亿方,占广东省全省用气总量份额不断攀升,2011--2014 年分别为0.1%、8.3%、16.8%、21.8%。在深圳,随着西二线资源的到来,该市灰霾天数从2008年的154天下降到2013年的98天,降幅达40%--50%,近两年灰霾天数均降到百天以下,成为全国大中城市空气质量最好的城市之一。西气东输为珠三角地区的企业带来了实惠,深圳燃气集团已为南玻集团、建大轮胎等5000多家工商业客户锅炉供应天然气,按17.4亿方天然气全部替代柴油测算,可节省燃料成本超过3亿元,既保护了大气环境,又降低了企业运营成本。

除了长三角和珠三角地区,西气东输工程还惠及了沿线众多城市和地区的居民生活与企业生产。在居民生活方面,天然气进入千家万户,让老百姓免去了烧煤、烧柴和换煤气罐的麻烦。以乌鲁木齐为例,作为第一个受惠于西气东输二线的城市,2009年用上中亚天然气后,开始实施“蓝天工程”,截至2012年10月,90%的城市天然气供应来自西气东输二线,供暖全部用上天然气,年减少二氧化碳排放80万吨、二氧化硫40万吨,成为我国首个全面气化的省会城市。在企业生产方面,西气东输工程为企业提供了清洁、高效的能源,降低了企业的生产成本,提高了生产效率。在工业用气占比九成以上的潮州市,当地通过推动西气东输三线闽粤支干线项目(二期)建设等举措,构建多渠道供气格局,降低企业用气成本,积极响应政府号召,工业天然气价格已降至4.55元/立方,同比下降了35%。

▏****节能减排的显著成效

西气东输工程在节能减排方面交出了一份令人瞩目的绿色答卷。从全国范围来看,截至2022年底,西气东输管道系统累计输气量超过8000亿立方米,替代标煤10.7亿吨,减少二氧化碳排放11.7亿吨、粉尘5.8亿吨。大量的天然气替代煤炭等传统化石能源,极大地减少了污染物排放,对改善我国大气环境质量发挥了关键作用,有效缓解了酸雨、雾霾等环境问题,助力我国“双碳”目标的实现,让天更蓝、水更清、空气更清新,为建设美丽中国贡献了重要力量。

未来蓝图:持续发展与新的征程

展望未来,西气东输工程将继续在我国能源领域发挥关键作用。目前,西气东输四线正在稳步建设中,该工程起自新疆乌恰县,止于宁夏中卫市,管道全长约3340公里。其中,吐鲁番--中卫段作为四线工程的核心组成部分,全长1745公里,管径1219毫米,设计压力12兆帕,年设计输气能力150亿立方米,增压后可达300亿立方米。2024年9月29日,西气东输四线(吐鲁番--中卫)新疆段工程建成投产,标志着西气东输四线首段工程建成投产,这是一个重要的里程碑。西气东输四线全线建成后,将与现有的一、二、三线管网互联互通,进一步提升西气东输管道系统的输气能力,预计西气东输管道系统年输送能力将从原来770亿立方米的基础上增加到920亿立方米,届时日输送天然气能力将超过4000万立方米,可以满足1亿人一天的生活用气。这不仅能为沿线地区稳定供应清洁优质的天然气资源,优化区域能源结构,还有助于加强我国与中亚地区的能源合作,提升我国在国际能源市场的地位。

除了西气东输四线,我国还在积极规划和推进其他相关天然气管道项目。这些项目建成后,将与西气东输工程共同构成更加完善的全国天然气管网,实现天然气资源在全国范围内的更加高效配置。随着技术的不断进步,未来西气东输工程在智能化、绿色化方面将取得更大突破。例如,数字化技术将在工程建设和运营管理中得到更广泛应用,实现管道的实时监测、智能诊断和精准维护,提高工程的安全性和可靠性;同时,工程建设和运营过程中的节能减排措施将不断升级,进一步降低对环境的影响,助力我国能源行业的可持续发展。

西气东输工程在未来将继续为保障我国能源安全、促进经济社会发展、推动能源结构转型发挥不可替代的重要作用,为建设美丽中国、实现中华民族伟大复兴的中国梦提供坚实的能源支撑。

(图片源自网络)
作者 | 几维鸟毕业于新西兰林肯大学。对大众科普知识拥有浓厚兴趣,曾在多个科普期刊上发表过科普文章。关注事实,积极探索前沿科技。

初审 | 陈嘉琦、李书豪复审 | 魏星华
终审 | 韩永林

来源: 吉林科普微窗