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“雙碳”目標下天然氣行業(yè)高質(zhì)量之路
日期：2023-03-16 09:49:38
來源：轉(zhuǎn)自《能源雜志》
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中國國家主席習(xí)近平在2020年9月22日召開的聯(lián)合國大會上表示：“中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，爭取在2060年前實現(xiàn)碳中和?！睉?yīng)該說，“雙碳”愿景的提出將加速中國能源轉(zhuǎn)型進程，并且對中國天然氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也將產(chǎn)生較大影響。
目前，全社會對天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景均有不同研判，時機好、形勢好是主流，但未來天然氣的發(fā)展空間以及整個行業(yè)的發(fā)展方向在哪里，確實需要我們?nèi)袠I(yè)進行認真思考和研究，并且要盡快凝聚形成行業(yè)共識，共同推動中國天然氣行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
中國天然氣行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
“十三五”以來，中央政府積極出臺有關(guān)政策，在探礦權(quán)放開、干線管網(wǎng)獨立、價格改革、儲氣調(diào)峰能力建設(shè)等方面加大天然氣市場化改革，通過推行“煤改氣”工程、開展“燃氣下鄉(xiāng)”、支持交通運輸領(lǐng)域使用天然氣作為燃料等工作來進一步加大天然氣利用的廣度和深度。
從供應(yīng)方面來看，我國已形成由國產(chǎn)常規(guī)氣、非常規(guī)氣和進口LNG、管道氣的多氣源供應(yīng)格局。其中，國產(chǎn)氣近兩年上產(chǎn)速度加快，2021年產(chǎn)量2086×108m ，增速達到8%；進口管道氣供應(yīng)增速加快，2021年供應(yīng)量為585×108m ，增速接近23%；進口LNG是近幾年的主要增量氣源，2021年供應(yīng)量達到1096×108m ，增速超過17%。
從基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面來看，天然氣長輸管道總里程近8.4萬km；城市配氣管網(wǎng)超過100萬km；在役儲氣庫（群）15座；形成儲氣調(diào)峰能力約171×108m ；已建成投產(chǎn)LNG接收站22座，總接收能力超過9000×104噸。
從消費方面來看，近10年我國天然氣消費整體保持快速增長，從2010年的1076×108m 增長至2021年的3654×108m ，年均復(fù)合增長率11.6%；在一次能源消費中的占比由2010年的4.2%持續(xù)提升至2021年的9%，天然氣已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于城市燃氣（炊事、公服、采暖制冷、交通運輸?shù)龋?、工業(yè)燃料、發(fā)電和化肥化工領(lǐng)域。其中，工業(yè)燃料領(lǐng)域用氣量約1451×108m ，城市燃氣領(lǐng)域用氣量約1164×108m ，發(fā)電領(lǐng)域用氣量約660×108m ，化肥化工領(lǐng)域用氣量約379×108m 。，用氣人口超過9億，城市民用氣化率達到97.9%，近3000余家國有、外資、民資以及混合所有制城市燃氣企業(yè)為千家萬戶提供著優(yōu)質(zhì)服務(wù)。
按照我國提出的“雙碳”目標要求，全國天然氣消費量可能在2040年左右達峰，距目前也就不足15年的時間，這給中國天然氣留出的發(fā)展“空間”已經(jīng)有限了，對天然氣行業(yè)的發(fā)展更是提出了較高的要求。
天然氣在轉(zhuǎn)型過渡期的重要作用
從國外發(fā)達國家減排經(jīng)驗來看，天然氣作為低碳能源將與零碳能源長期并存
首先，根據(jù)筆者的研究發(fā)現(xiàn)，由于碳達峰通常伴隨著能源消費峰值出現(xiàn)，因此國際社會普遍認為的“雙碳”路徑是：控制能源消費總量+優(yōu)化結(jié)構(gòu)并重。大多數(shù)國家也都采取了減煤、穩(wěn)油、增氣、大力發(fā)展可再生能源等措施。見表1
其次，從去年以來全球多地爆發(fā)的能源短缺危機看，近中期新能源在能源安全保供方面還難當大任，化石能源仍將發(fā)揮基礎(chǔ)支撐和兜底保障作用。
最后，國外發(fā)達國家已經(jīng)處在后工業(yè)化時代，天然氣在能源中占比很大；中國還處在工業(yè)化上升時代，天然氣占比較少。2021年，天然氣在我國一次能源消費中的占比僅9%，仍遠遠低于世界24%的平均水平。
2021年，國際能源署發(fā)布《天然氣分析及展望2021-2014》報告，指出在沒有重大政策變化限制全球天然氣消費的情況下，未來幾年全球天然氣需求將呈現(xiàn)增長態(tài)勢，預(yù)計到2024年天然氣需求將達到近4.3萬×108m ，較新冠肺炎大流行前增長7%。該報告還同時指出，美國CO2減排過程中的最大貢獻來源為天然氣，約占40%的減碳能源份額。
筆者對中國和美國天然氣消費結(jié)構(gòu)進行比較后發(fā)現(xiàn)，美國居民人均用氣量接近400m /年，而中國居民人均用氣量僅84 m /年；美國工業(yè)用氣量超過2700×108m /年，中國工業(yè)用氣約1451×108m /年。因此，從國外發(fā)達國家減排經(jīng)驗來看，天然氣將是各國碳中和行動中長期與零碳能源相伴的低碳能源。
從能源轉(zhuǎn)型角度來分析，天然氣作為低碳能源將在能源轉(zhuǎn)型過渡期發(fā)揮重要作用
根據(jù)IEA等有關(guān)研究機構(gòu)的成果顯示，全球天然氣消費的增長期將縮減至少 8-10年，預(yù)計天然氣消費峰值將在2030年前到來。但是，與世界其他國家相比，我國現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu)仍以煤炭、石油為主，合計占一次能源消費的 74%以上，天然氣雖是化石能源，但在等熱值情況下，碳排放比煤炭減少約45%，即使我國擁有世界上最快的可再生能源發(fā)展速度，但其發(fā)展規(guī)模仍不足以滿足國內(nèi)巨大的能源需求，中短期內(nèi)很難依靠非化石能源實現(xiàn)碳中和目標。
相對于全球而言，中國把天然氣作為過渡能源的時間長度要遠高于世界整體水平。應(yīng)該說，天然氣具有的低碳、綠色清潔、優(yōu)質(zhì)高效、靈活易儲、安全可靠的這些特性，決定了其是實現(xiàn)“雙碳”目標過程中作為過渡能源的唯一選擇，且未來仍擁有廣闊的發(fā)展空間。
“雙碳”目標下
天然氣產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展路徑
在碳中和目標導(dǎo)向下的能源改革進程中，中國天然氣行業(yè)需要積極探索更為有效的低碳轉(zhuǎn)型路徑，在并不寬裕的發(fā)展空間中發(fā)揮最大的效用，尋求更高質(zhì)量的發(fā)展。筆者認為，應(yīng)該從天然氣產(chǎn)業(yè)鏈的自身發(fā)展和在碳中和目標導(dǎo)向下的發(fā)展兩個層面來考量。
天然氣產(chǎn)業(yè)鏈自身的發(fā)展
1.上游方面
一是要持續(xù)推動增儲上產(chǎn)，增強天然氣發(fā)展底氣。繼續(xù)加大對國內(nèi)天然氣勘探開發(fā)的支持力度，在努力完成七年行動計劃的基礎(chǔ)上，力爭到2030年國內(nèi)產(chǎn)量超過2700×108m 、2035年超過3200×108m ，夯實保障天然氣供應(yīng)安全的基礎(chǔ)。
二是應(yīng)構(gòu)建多元均衡進口體系，保障天然氣供應(yīng)安全。堅持穩(wěn)定可靠與多元靈活并重，持續(xù)完善四大進口通道，形成“陸上三大、海上七大”的運輸格局。
三是加速儲氣能力建設(shè)，夯實天然氣調(diào)峰優(yōu)勢。可以考慮將華北、長三角、中南儲氣群定位為進行區(qū)域調(diào)峰，以油氣藏和鹽穴建庫為主；中西部、西南、東北、西北儲氣群以區(qū)域及跨區(qū)域調(diào)峰為主并兼顧戰(zhàn)略儲備，以油氣藏建庫為主。四是上游企業(yè)要發(fā)揮優(yōu)勢，在CO2驅(qū)油、封存、運輸?shù)确矫骈_展研究和應(yīng)用。
2.中游方面
主要是結(jié)合資源引進、市場和調(diào)峰需求，總體布局管網(wǎng)設(shè)施，加快中俄東線、西四線、西三線中段等重點項目建設(shè)，形成“六橫六縱”干線管網(wǎng)格局，構(gòu)建“區(qū)域聯(lián)通、區(qū)內(nèi)成網(wǎng)、調(diào)運靈活”的天然氣輸配體系。
3.下游方面
一是將天然氣作為補位和替代高碳高污染燃料的基礎(chǔ)能源。根據(jù)有關(guān)權(quán)威機構(gòu)的測算，煤炭消費將提前達峰并開始下降后，其中的缺口只能由非化石能源和天然氣補位。等熱值天然氣的CO2排放量僅為煤炭的58%，“氣代煤”可實現(xiàn)至少40%的碳減排效果，并大幅降低顆粒物、SO2、NOX等污染物排放，實現(xiàn)“減污降碳”協(xié)同增效。此外，天然氣在長途運輸、船舶等交通運輸領(lǐng)域替代油品同樣可實現(xiàn)“減污降碳”協(xié)同，是重卡、船運領(lǐng)域規(guī)模應(yīng)用新能源前最具比較優(yōu)勢的清潔低碳燃料。
二是在構(gòu)建新型電力系統(tǒng)過程中將天然氣作為主要調(diào)峰資源。與煤電、抽水蓄能和儲能發(fā)電方式相比，天然氣發(fā)電的調(diào)節(jié)能力強、清潔低碳、布局靈活，適用于集中式和分布式等多種應(yīng)用場景，是未來相當長時間內(nèi)提供增量電力熱力需求、保障電力供應(yīng)安全的優(yōu)選解決方案。根據(jù)全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織的預(yù)測，中國氣電裝機將由當前1億kW持續(xù)增長至2060年的近3.2億kW。所以，氣電是未來新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵支撐電源。
碳中和目標導(dǎo)向下的發(fā)展
一是根據(jù)IEA的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，世界溫室氣體排放的73%來自CO2，而占比27%的非CO2溫室氣體同樣對大氣產(chǎn)生巨大影響，甲烷在非CO2溫室氣體中占比較大。空氣中的甲烷主要來源于油氣開采和儲運過程中的泄漏，甲烷在100年尺度下的全球增溫潛勢（GWP100）是CO2的28倍。因此，甲烷是需要著重控制的溫室氣體之一。
對于天然氣行業(yè)來說，僅天然氣生產(chǎn)過程中排放的甲烷就達到全球油氣行業(yè)的 50%。因此，需要有效控制我國天然氣上游開采過程中的甲烷排放，并將其作為天然氣生產(chǎn)方面減碳措施的重點。政府應(yīng)加大有關(guān)甲烷逃逸控制的政策與資金支持，企業(yè)應(yīng)積極探索科學(xué)有效的控制技術(shù)，力爭實現(xiàn)2025年天然氣生產(chǎn)過程甲烷平均排放強度降到0.25%以下。
二是隨著國內(nèi)終端消費者綠色環(huán)保、節(jié)能減排意識的逐漸提高，“碳中和LNG”給買家、終端用戶（用能企業(yè)）帶來的社會效益也會逐步顯現(xiàn)，并且會為其企業(yè)和用戶形象、信用評級等帶來積極的社會聯(lián)動效應(yīng)。將“碳中和LNG”發(fā)展成為可持續(xù)業(yè)務(wù)，是碳中和目標導(dǎo)向下天然氣高質(zhì)量發(fā)展的重要組成部分。
首先，“碳中和LNG”交易是碳信用與LNG產(chǎn)品有機結(jié)合的產(chǎn)物，產(chǎn)業(yè)鏈上中下游企業(yè)均可以憑借良好的LNG接收站基礎(chǔ)及豐富的LNG貿(mào)易經(jīng)驗，承擔(dān)“碳中和LNG上游供應(yīng)商”角色，將碳信用與原有LNG產(chǎn)品創(chuàng)新融合，為終端用戶提供凈零碳的LNG能源供應(yīng)，幫助用戶減少碳足跡。
其次，產(chǎn)業(yè)鏈上中下游企業(yè)還應(yīng)逐步構(gòu)建具有公信力的碳排放核算機制，借助已經(jīng)建立起來的部分區(qū)域性碳排放交易平臺，培養(yǎng)碳信用額自主開發(fā)與市場化交易能力，以最經(jīng)濟、高效的方式，獲取與碳排放等額的碳信用額度，實現(xiàn)LNG全產(chǎn)業(yè)鏈“碳中和”。
最后也是最關(guān)鍵的就是，廣大城市燃氣企業(yè)要更主動地引導(dǎo)高耗能企業(yè)、注重環(huán)保價值的高科技企業(yè)及其供應(yīng)商等用能客戶的“碳中和”需求，積極向這些用戶提供整體“碳中和”解決方案，如氣代煤、可再生能源、氫能、儲能、節(jié)能減排、碳信用額度交易等綜合解決方案，幫助客戶實現(xiàn)“碳中和轉(zhuǎn)型”。
三是在未來低碳社會中，氫作為二次能源，將在難以電氣化的領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)可再生電力大規(guī)模長周期存儲等方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。
IEA認為，到2060年氫能將占全球終端能源需求的10%，并被廣泛應(yīng)用于交通、電力、化工、鋼鐵、建筑等領(lǐng)域?？稍偕茉粗茪涫俏磥戆l(fā)展方向，但受經(jīng)濟性差、技術(shù)待突破等因素制約，業(yè)內(nèi)基本共識是2030年前無法實現(xiàn)商業(yè)化利用。因此，綠氫規(guī)?；l(fā)展需要化石能源制氫對產(chǎn)業(yè)進行先導(dǎo)培育，擴大氫的應(yīng)用場景、培育市場規(guī)模、解決氫的儲運和加注難點，突破核心技術(shù)瓶頸。目前看，天然氣制氫是碳排放最低的化石能源制氫工藝，且天然氣與氫能在管道輸送和摻混方面具有先天協(xié)同發(fā)展優(yōu)勢。
完成“碳達峰、碳中和”目標是中國能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵舉措，更是實現(xiàn)中國夢的必經(jīng)之路，中國天然氣行業(yè)肩負著歷史責(zé)任，因此，全行業(yè)應(yīng)該持續(xù)圍繞發(fā)展主題，用好各類創(chuàng)新技術(shù)，走減污降碳道路，為我國邁向碳達峰、碳中和作出積極貢獻。
