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“雙碳”目標(biāo)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(huì)上表示：“中國將提高國家自主貢獻(xiàn)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(dá)到峰值，爭取在2060年前實(shí)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(jìn)程，并且對(duì)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(huì)對(duì)天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景均有不同研判，時(shí)機(jī)好、形勢(shì)好是主流，但未來天然氣的發(fā)展空間以及整個(gè)行業(yè)的發(fā)展方向在哪里，確實(shí)需要我們?nèi)袠I(yè)進(jìn)行認(rèn)真思考和研究，并且要盡快凝聚形成行業(yè)共識(shí)，共同推動(dòng)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(tái)有關(guān)政策，在探礦權(quán)放開、干線管網(wǎng)獨(dú)立、價(jià)格改革、儲(chǔ)氣調(diào)峰能力建設(shè)等方面加大天然氣市場(chǎng)化改革，通過推行“煤改氣”工程、開展“燃?xì)庀锣l(xiāng)”、支持交通運(yùn)輸領(lǐng)域使用天然氣作為燃料等工作來進(jìn)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(jìn)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(dá)到8%；進(jìn)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(jìn)口LNG是近幾年的主要增量氣源，2021年供應(yīng)量達(dá)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(chǔ)氣庫（群）15座；形成儲(chǔ)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(fèi)方面來看，近10年我國天然氣消費(fèi)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(fèi)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?xì)猓ù妒隆⒐?、采暖制冷、交通運(yùn)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?xì)忸I(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(dá)到97.9%，近3000余家國有、外資、民資以及混合所有制城市燃?xì)馄髽I(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(biāo)要求，全國天然氣消費(fèi)量可能在2040年左右達(dá)峰，距目前也就不足15年的時(shí)間，這給中國天然氣留出的發(fā)展“空間”已經(jīng)有限了，對(duì)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(dá)國家減排經(jīng)驗(yàn)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(dá)峰通常伴隨著能源消費(fèi)峰值出現(xiàn)，因此國際社會(huì)普遍認(rèn)為的“雙碳”路徑是：控制能源消費(fèi)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(jī)看，近中期新能源在能源安全保供方面還難當(dāng)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(dá)國家已經(jīng)處在后工業(yè)化時(shí)代，天然氣在能源中占比很大；中國還處在工業(yè)化上升時(shí)代，天然氣占比較少。2021年，天然氣在我國一次能源消費(fèi)中的占比僅9%，仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(bào)告，指出在沒有重大政策變化限制全球天然氣消費(fèi)的情況下，未來幾年全球天然氣需求將呈現(xiàn)增長態(tài)勢(shì)，預(yù)計(jì)到2024年天然氣需求將達(dá)到近4.3萬×108m ，較新冠肺炎大流行前增長7%。該報(bào)告還同時(shí)指出，美國CO2減排過程中的最大貢獻(xiàn)來源為天然氣，約占40%的減碳能源份額。
筆者對(duì)中國和美國天然氣消費(fèi)結(jié)構(gòu)進(jìn)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(dá)國家減排經(jīng)驗(yàn)來看，天然氣將是各國碳中和行動(dòng)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(jī)構(gòu)的成果顯示，全球天然氣消費(fèi)的增長期將縮減至少 8-10年，預(yù)計(jì)天然氣消費(fèi)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(jì)占一次能源消費(fèi)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(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。
相對(duì)于全球而言，中國把天然氣作為過渡能源的時(shí)間長度要遠(yuǎn)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(chǔ)、安全可靠的這些特性，決定了其是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)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(biāo)下
天然氣產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展路徑
在碳中和目標(biāo)導(dǎo)向下的能源改革進(jìn)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(rèn)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(biāo)導(dǎo)向下的發(fā)展兩個(gè)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(dòng)增儲(chǔ)上產(chǎn)，增強(qiáng)天然氣發(fā)展底氣。繼續(xù)加大對(duì)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(dòng)計(jì)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(shí)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(jìn)口體系，保障天然氣供應(yīng)安全。堅(jiān)持穩(wěn)定可靠與多元靈活并重，持續(xù)完善四大進(jìn)口通道，形成“陸上三大、海上七大”的運(yùn)輸格局。
三是加速儲(chǔ)氣能力建設(shè)，夯實(shí)天然氣調(diào)峰優(yōu)勢(shì)?？梢钥紤]將華北、長三角、中南儲(chǔ)氣群定位為進(jìn)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(chǔ)氣群以區(qū)域及跨區(qū)域調(diào)峰為主并兼顧戰(zhàn)略儲(chǔ)備，以油氣藏建庫為主。四是上游企業(yè)要發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，在CO2驅(qū)油、封存、運(yùn)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(jìn)、市場(chǎng)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(diǎn)項(xiàng)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(yùn)靈活”的天然氣輸配體系。
3.下游方面
一是將天然氣作為補(bǔ)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(jī)構(gòu)的測(cè)算，煤炭消費(fèi)將提前達(dá)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(bǔ)位。等熱值天然氣的CO2排放量僅為煤炭的58%，“氣代煤”可實(shí)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(shí)現(xiàn)“減污降碳”協(xié)同增效。此外，天然氣在長途運(yùn)輸、船舶等交通運(yùn)輸領(lǐng)域替代油品同樣可實(shí)現(xiàn)“減污降碳”協(xié)同，是重卡、船運(yùn)領(lǐng)域規(guī)模應(yīng)用新能源前最具比較優(yōu)勢(shì)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(chǔ)能發(fā)電方式相比，天然氣發(fā)電的調(diào)節(jié)能力強(qiáng)、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(chǎng)景，是未來相當(dāng)長時(shí)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(cè)，中國氣電裝機(jī)將由當(dāng)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(biāo)導(dǎo)向下的發(fā)展
一是根據(jù)IEA的統(tǒng)計(jì)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(duì)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(chǔ)運(yùn)過程中的泄漏，甲烷在100年尺度下的全球增溫潛勢(shì)（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(duì)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(dá)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(diǎn)。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(shí)現(xiàn)2025年天然氣生產(chǎn)過程甲烷平均排放強(qiáng)度降到0.25%以下。
二是隨著國內(nèi)終端消費(fèi)者綠色環(huán)保、節(jié)能減排意識(shí)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(huì)效益也會(huì)逐步顯現(xiàn)，并且會(huì)為其企業(yè)和用戶形象、信用評(píng)級(jí)等帶來積極的社會(huì)聯(lián)動(dòng)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(biāo)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(jī)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(yàn)，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(jī)制，借助已經(jīng)建立起來的部分區(qū)域性碳排放交易平臺(tái)，培養(yǎng)碳信用額自主開發(fā)與市場(chǎng)化交易能力，以最經(jīng)濟(jì)、高效的方式，獲取與碳排放等額的碳信用額度，實(shí)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?xì)馄髽I(yè)要更主動(dòng)地引導(dǎo)高耗能企業(yè)、注重環(huán)保價(jià)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(chǔ)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(shí)現(xiàn)“碳中和轉(zhuǎn)型”。
三是在未來低碳社會(huì)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(chǔ)等方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。
IEA認(rèn)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(jì)性差、技術(shù)待突破等因素制約，業(yè)內(nèi)基本共識(shí)是2030年前無法實(shí)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(duì)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行先導(dǎo)培育，擴(kuò)大氫的應(yīng)用場(chǎng)景、培育市場(chǎng)規(guī)模、解決氫的儲(chǔ)運(yùn)和加注難點(diǎn)，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(shì)。
完成“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)是中國能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵舉措，更是實(shí)現(xiàn)中國夢(mèng)的必經(jīng)之路，中國天然氣行業(yè)肩負(fù)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(dá)峰、碳中和作出積極貢獻(xiàn)。
