评 | “双碳”目标下天然气行业高质量之路

中国国家主席习近平在2020年9月22日召开的联合国大会上表示：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，争取在2060年前实现碳中和。”应该说，“双碳”愿景的提出将加速中国能源转型进程，并且对中国天然气产业的发展也将产生较大影响。

（来源：微信公众号“能源杂志”作者：吕淼）

目前，全社会对天然气产业发展前景均有不同研判，时机好、形势好是主流，但未来天然气的发展空间以及整个行业的发展方向在哪里，确实需要我们全行业进行认真思考和研究，并且要尽快凝聚形成行业共识，共同推动中国天然气行业高质量发展。

中国天然气行业的发展现状

“十三五”以来，中央政府积极出台有关政策，在探矿权放开、干线管网独立、价格改革、储气调峰能力建设等方面加大天然气市场化改革，通过推行“煤改气”工程、开展“燃气下乡”、支持交通运输领域使用天然气作为燃料等工作来进一步加大天然气利用的广度和深度。

从供应方面来看，我国已形成由国产常规气、非常规气和进口LNG、管道气的多气源供应格局。其中，国产气近两年上产速度加快，2021年产量2086×108m3，增速达到8%；进口管道气供应增速加快，2021年供应量为585×108m3，增速接近23%；进口LNG是近几年的主要增量气源，2021年供应量达到1096×108m3，增速超过17%。

从基础设施建设方面来看，天然气长输管道总里程近8.4万km；城市配气管网超过100万km；在役储气库（群）15座；形成储气调峰能力约171×108m3；已建成投产LNG接收站22座，总接收能力超过9000×104吨。

从消费方面来看，近10年我国天然气消费整体保持快速增长，从2010年的1076×108m3增长至2021年的3654×108m3，年均复合增长率11.6%；在一次能源消费中的占比由2010年的4.2%持续提升至2021年的9%，天然气已经被广泛应用于城市燃气（炊事、公服、采暖制冷、交通运输等）、工业燃料、发电和化肥化工领域。其中，工业燃料领域用气量约1451×108m3，城市燃气领域用气量约1164×108m3，发电领域用气量约660×108m3，化肥化工领域用气量约379×108m3。，用气人口超过9亿，城市民用气化率达到97.9%，近3000余家国有、外资、民资以及混合所有制城市燃气企业为千家万户提供着优质服务。

按照我国提出的“双碳”目标要求，全国天然气消费量可能在2040年左右达峰，距目前也就不足15年的时间，这给中国天然气留出的发展“空间”已经有限了，对天然气行业的发展更是提出了较高的要求。

天然气在转型过渡期的重要作用

从国外发达国家减排经验来看，天然气作为低碳能源将与零碳能源长期并存

首先，根据笔者的研究发现，由于碳达峰通常伴随着能源消费峰值出现，因此国际社会普遍认为的“双碳”路径是：控制能源消费总量+优化结构并重。大多数国家也都采取了减煤、稳油、增气、大力发展可再生能源等措施。见表1

其次，从去年以来全球多地爆发的能源短缺危机看，近中期新能源在能源安全保供方面还难当大任，化石能源仍将发挥基础支撑和兜底保障作用。

最后，国外发达国家已经处在后工业化时代，天然气在能源中占比很大；中国还处在工业化上升时代，天然气占比较少。2021年，天然气在我国一次能源消费中的占比仅9%，仍远远低于世界24%的平均水平。

2021年，国际能源署发布《天然气分析及展望2021-2014》报告，指出在没有重大政策变化限制全球天然气消费的情况下，未来几年全球天然气需求将呈现增长态势，预计到2024年天然气需求将达到近4.3万×108m3，较新冠肺炎大流行前增长7%。该报告还同时指出，美国CO2减排过程中的最大贡献来源为天然气，约占40%的减碳能源份额。

笔者对中国和美国天然气消费结构进行比较后发现，美国居民人均用气量接近400m3/年，而中国居民人均用气量仅84 m3/年；美国工业用气量超过2700×108m3/年，中国工业用气约1451×108m3/年。因此，从国外发达国家减排经验来看，天然气将是各国碳中和行动中长期与零碳能源相伴的低碳能源。

从能源转型角度来分析，天然气作为低碳能源将在能源转型过渡期发挥重要作用

根据IEA等有关研究机构的成果显示，全球天然气消费的增长期将缩减至少 8-10年，预计天然气消费峰值将在2030年前到来。但是，与世界其他国家相比，我国现有的能源结构仍以煤炭、石油为主，合计占一次能源消费的 74%以上，天然气虽是化石能源，但在等热值情况下，碳排放比煤炭减少约45%，即使我国拥有世界上最快的可再生能源发展速度，但其发展规模仍不足以满足国内巨大的能源需求，中短期内很难依靠非化石能源实现碳中和目标。

相对于全球而言，中国把天然气作为过渡能源的时间长度要远高于世界整体水平。应该说，天然气具有的低碳、绿色清洁、优质高效、灵活易储、安全可靠的这些特性，决定了其是实现“双碳”目标过程中作为过渡能源的唯一选择，且未来仍拥有广阔的发展空间。

“双碳”目标下

天然气产业高质量发展路径

在碳中和目标导向下的能源改革进程中，中国天然气行业需要积极探索更为有效的低碳转型路径，在并不宽裕的发展空间中发挥最大的效用，寻求更高质量的发展。笔者认为，应该从天然气产业链的自身发展和在碳中和目标导向下的发展两个层面来考量。

天然气产业链自身的发展

1.上游方面

一是要持续推动增储上产，增强天然气发展底气。继续加大对国内天然气勘探开发的支持力度，在努力完成七年行动计划的基础上，力争到2030年国内产量超过2700×108m3、2035年超过3200×108m3，夯实保障天然气供应安全的基础。

二是应构建多元均衡进口体系，保障天然气供应安全。坚持稳定可靠与多元灵活并重，持续完善四大进口通道，形成“陆上三大、海上七大”的运输格局。

三是加速储气能力建设，夯实天然气调峰优势。可以考虑将华北、长三角、中南储气群定位为进行区域调峰，以油气藏和盐穴建库为主；中西部、西南、东北、西北储气群以区域及跨区域调峰为主并兼顾战略储备，以油气藏建库为主。四是上游企业要发挥优势，在CO2驱油、封存、运输等方面开展研究和应用。

2.中游方面

主要是结合资源引进、市场和调峰需求，总体布局管网设施，加快中俄东线、西四线、西三线中段等重点项目建设，形成“六横六纵”干线管网格局，构建“区域联通、区内成网、调运灵活”的天然气输配体系。

3.下游方面

一是将天然气作为补位和替代高碳高污染燃料的基础能源。根据有关权威机构的测算，煤炭消费将提前达峰并开始下降后，其中的缺口只能由非化石能源和天然气补位。等热值天然气的CO2排放量仅为煤炭的58%，“气代煤”可实现至少40%的碳减排效果，并大幅降低颗粒物、SO2、NOX等污染物排放，实现“减污降碳”协同增效。此外，天然气在长途运输、船舶等交通运输领域替代油品同样可实现“减污降碳”协同，是重卡、船运领域规模应用新能源前最具比较优势的清洁低碳燃料。

二是在构建新型电力系统过程中将天然气作为主要调峰资源。与煤电、抽水蓄能和储能发电方式相比，天然气发电的调节能力强、清洁低碳、布局灵活，适用于集中式和分布式等多种应用场景，是未来相当长时间内提供增量电力热力需求、保障电力供应安全的优选解决方案。根据全球能源互联网发展合作组织的预测，中国气电装机将由当前1亿kW持续增长至2060年的近3.2亿kW。所以，气电是未来新型电力系统的关键支撑电源。

碳中和目标导向下的发展

一是根据IEA的统计数据显示，世界温室气体排放的73%来自CO2，而占比27%的非CO2温室气体同样对大气产生巨大影响，甲烷在非CO2温室气体中占比较大。空气中的甲烷主要来源于油气开采和储运过程中的泄漏，甲烷在100年尺度下的全球增温潜势（GWP100）是CO2的28倍。因此，甲烷是需要着重控制的温室气体之一。

对于天然气行业来说，仅天然气生产过程中排放的甲烷就达到全球油气行业的 50%。因此，需要有效控制我国天然气上游开采过程中的甲烷排放，并将其作为天然气生产方面减碳措施的重点。政府应加大有关甲烷逃逸控制的政策与资金支持，企业应积极探索科学有效的控制技术，力争实现2025年天然气生产过程甲烷平均排放强度降到0.25%以下。

二是随着国内终端消费者绿色环保、节能减排意识的逐渐提高，“碳中和LNG”给买家、终端用户（用能企业）带来的社会效益也会逐步显现，并且会为其企业和用户形象、信用评级等带来积极的社会联动效应。将“碳中和LNG”发展成为可持续业务，是碳中和目标导向下天然气高质量发展的重要组成部分。

首先，“碳中和LNG”交易是碳信用与LNG产品有机结合的产物，产业链上中下游企业均可以凭借良好的LNG接收站基础及丰富的LNG贸易经验，承担“碳中和LNG上游供应商”角色，将碳信用与原有LNG产品创新融合，为终端用户提供净零碳的LNG能源供应，帮助用户减少碳足迹。

其次，产业链上中下游企业还应逐步构建具有公信力的碳排放核算机制，借助已经建立起来的部分区域性碳排放交易平台，培养碳信用额自主开发与市场化交易能力，以最经济、高效的方式，获取与碳排放等额的碳信用额度，实现LNG全产业链“碳中和”。

最后也是最关键的就是，广大城市燃气企业要更主动地引导高耗能企业、注重环保价值的高科技企业及其供应商等用能客户的“碳中和”需求，积极向这些用户提供整体“碳中和”解决方案，如气代煤、可再生能源、氢能、储能、节能减排、碳信用额度交易等综合解决方案，帮助客户实现“碳中和转型”。

三是在未来低碳社会中，氢作为二次能源，将在难以电气化的领域实现可再生电力大规模长周期存储等方面发挥关键作用。

IEA认为，到2060年氢能将占全球终端能源需求的10%，并被广泛应用于交通、电力、化工、钢铁、建筑等领域。可再生能源制氢是未来发展方向，但受经济性差、技术待突破等因素制约，业内基本共识是2030年前无法实现商业化利用。因此，绿氢规模化发展需要化石能源制氢对产业进行先导培育，扩大氢的应用场景、培育市场规模、解决氢的储运和加注难点，突破核心技术瓶颈。目前看，天然气制氢是碳排放最低的化石能源制氢工艺，且天然气与氢能在管道输送和掺混方面具有先天协同发展优势。

完成“碳达峰、碳中和”目标是中国能源转型的关键举措，更是实现中国梦的必经之路，中国天然气行业肩负着历史责任，因此，全行业应该持续围绕发展主题，用好各类创新技术，走减污降碳道路，为我国迈向碳达峰、碳中和作出积极贡献。