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碳中和背景下中國“十四五”天然氣行業(yè)發(fā)展

時(shí)間:2021年03月23日 分類:農(nóng)業(yè)論文 次數(shù):

摘要:中國2060前實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的提出必將會(huì)帶來能源供需結(jié)構(gòu)的深刻變革。作為清潔低碳化石能源,天然氣未來的發(fā)展前景如何,是否也面臨著市場萎縮的局面?十四五中國天然氣行業(yè)該如何發(fā)展?為了解答上述疑問,首先溯源IPCC等相關(guān)報(bào)告,認(rèn)為對(duì)中國碳中和目標(biāo)

  摘要:中國2060前實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的提出必將會(huì)帶來能源供需結(jié)構(gòu)的深刻變革。作為清潔低碳化石能源,天然氣未來的發(fā)展前景如何,是否也面臨著市場萎縮的局面?“十四五”中國天然氣行業(yè)該如何發(fā)展?為了解答上述疑問,首先溯源IPCC等相關(guān)報(bào)告,認(rèn)為對(duì)中國碳中和目標(biāo)比較準(zhǔn)確的理解應(yīng)是2060年前實(shí)現(xiàn)CO2中和,而不是實(shí)現(xiàn)全部溫室氣體中和——這一理解符合《巴黎協(xié)定》2℃溫升控制目標(biāo);進(jìn)而調(diào)研國內(nèi)外知名研究機(jī)構(gòu)發(fā)布的相關(guān)成果報(bào)告,采用能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境協(xié)同模型(LEAP模型)設(shè)定情景參數(shù),研判碳中和目標(biāo)下中國天然氣市場的發(fā)展空間和發(fā)展重點(diǎn)。研究結(jié)果表明:①未來15年中國天然氣市場仍將處于穩(wěn)定增長期,天然氣消費(fèi)量2035年左右達(dá)到峰值6500×108m3,之后有5~10年的平臺(tái)期,2050年下降至5500×108m3,2060年仍有4300×108m3的發(fā)展空間;②到2025年國內(nèi)各類天然氣資源量有望達(dá)到2500×108m3,為滿足4500×108m3的市場需求量還需進(jìn)口2000×108m3,天然氣對(duì)外依存度接近45%;③天然氣儲(chǔ)運(yùn)體系建設(shè)的重點(diǎn)一是加快國家級(jí)干線管道建設(shè),二是壓實(shí)責(zé)任補(bǔ)齊儲(chǔ)氣能力短板,三是完善區(qū)域管網(wǎng),打造“全國一張網(wǎng)”;④天然氣市場體系建設(shè)重在壓實(shí)儲(chǔ)氣調(diào)峰與保供責(zé)任,加強(qiáng)對(duì)中間環(huán)節(jié)的監(jiān)管,建立健全設(shè)施公平開放運(yùn)營相關(guān)制度規(guī)范,推進(jìn)地方管網(wǎng)改革融入“一張網(wǎng)”統(tǒng)籌調(diào)度。最后建議:①碳中和戰(zhàn)略下,能源企業(yè)要準(zhǔn)確把握所處行業(yè)的發(fā)展前景,積極擁抱碳中和;②油氣企業(yè)須加快業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型升級(jí),謀劃并加快推進(jìn)新能源、新產(chǎn)業(yè)發(fā)展;③建立和諧天然氣生態(tài)圈,實(shí)現(xiàn)上中下游協(xié)同高效發(fā)展;④構(gòu)建天然氣與可再生能源融合發(fā)展的新模式;⑤統(tǒng)籌解決歷史長協(xié)問題,促進(jìn)天然氣行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

  關(guān)鍵詞:碳中和;“十四五”規(guī)劃;天然氣行業(yè)發(fā)展;資源供應(yīng);基礎(chǔ)設(shè)施;市場;建議

新能源

  0 引言

  2020年9月22日,習(xí)近平同志在第75屆聯(lián)合國大會(huì)上宣布中國將增加自主減排貢獻(xiàn),力爭二氧化碳(CO2)排放2030年前達(dá)到峰值,2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。鑒于超過85%的CO2排放量來自能源活動(dòng),碳中和戰(zhàn)略將深刻改變我國能源的消費(fèi)結(jié)構(gòu),必須加快向綠色低碳能源轉(zhuǎn)型的步伐。天然氣是最為清潔的化石能源,碳達(dá)峰與碳中和戰(zhàn)略對(duì)其發(fā)展會(huì)帶來怎樣的影響?近中期及遠(yuǎn)期還有多大的市場發(fā)展空間,中國是否與全球同步達(dá)到峰值,峰值水平是多少?達(dá)到峰值后又會(huì)呈現(xiàn)怎樣的走勢?這些問題直接關(guān)系到行業(yè)今后的發(fā)展前景,關(guān)系到企業(yè)上游勘探開發(fā)投入及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的積極性,非常有必要進(jìn)行探討。基于上述問題的判斷,筆者重點(diǎn)展望了中國“十四五”天然氣產(chǎn)供儲(chǔ)銷體系建設(shè)部署,提出了政府相關(guān)主管部門、能源及油氣企業(yè)需要重點(diǎn)關(guān)注的問題及促進(jìn)行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的建議。

  1 對(duì)我國2060年碳中和目標(biāo)的認(rèn)識(shí)

  碳中和、凈零排放、氣候中性作為舶來詞,社會(huì)各界對(duì)其內(nèi)涵還不是很清楚,認(rèn)識(shí)上有點(diǎn)混亂,有必要追根溯源。根據(jù)聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)2018年10月發(fā)布的特別報(bào)告《Global Warmingof1.5℃》[1],碳中和的英文表達(dá)為CarbonNeutrality,指一個(gè)組織一年內(nèi)的CO2排放量通過移除技術(shù)應(yīng)用達(dá)到平衡,也稱CO2凈零排放(Net-ZeroCO2Emission)。

  凈零排放的英文表達(dá)為Net-ZeroEmission,指一個(gè)組織一年內(nèi)所有溫室氣體排放量與移除量達(dá)到平衡,而溫室氣體除CO2之外,還有氧化亞氮、氟利昂、甲烷等,核算時(shí)均以CO2當(dāng)量計(jì)算。氣候中性的英文表達(dá)為Climate-Neutrality,指一個(gè)組織的活動(dòng)對(duì)氣候系統(tǒng)未產(chǎn)生凈影響,該定義考慮了區(qū)域或局部的地球物理效應(yīng),如航空業(yè)中非CO2排放輻射效應(yīng)影響。三者的主要區(qū)別在于,“碳中和”目標(biāo)只與CO2有關(guān),“凈零排放”目標(biāo)則包括所有溫室氣體,而“氣候中性”目標(biāo)則考慮其他地球物理效應(yīng)的影響。基于IPCC對(duì)碳中和的定義,對(duì)中國2060年碳中和目標(biāo)比較準(zhǔn)確的理解應(yīng)是爭取在2060年前實(shí)現(xiàn)CO2中和,而不是所有溫室氣體的中和。

  近幾年中國溫室氣體排放絕對(duì)量及構(gòu)成鮮見公布,相關(guān)報(bào)告一般多提及單位GDP排放量相對(duì)下降情況,如在《新時(shí)代的中國能源發(fā)展》白皮書中[2],2019年中國的碳排放強(qiáng)度比2005年下降了48.1%。據(jù)2019年6月中國政府向《聯(lián)合國氣候變化框架公約》秘書處提交的《中華人民共和國氣候變化第二次兩年更新報(bào)告》[3],2014年中國溫室氣體排放總量為123.01×108t(不包括碳匯),相對(duì)2010年增加了16.8%;其中CO2排放量約102.75×108t,占溫室氣體總排放量的83.5%。

  據(jù)麥肯錫2020年6月發(fā)布的《應(yīng)對(duì)氣候變化:中國對(duì)策》[4]報(bào)告估算:2016年中國溫室氣體凈排放量為160×108tCO2當(dāng)量,其中CO2占溫室氣體總排放量的62%,甲烷占30%,其他溫室氣體占8%。2020年10月清華大學(xué)等機(jī)構(gòu)聯(lián)合發(fā)布的《中國低碳發(fā)展與轉(zhuǎn)型路徑研究》[5]報(bào)告估算:2020年中國溫室氣體凈排放量為130.7×108t,其中CO2排放量為113.5×108t,占溫室氣體排放總量的86.8%。

  盡管不同機(jī)構(gòu)在溫室氣體排放總量的估算上有著較大差距,但都可以看出“碳中和”與“凈零排放”二者之間在數(shù)據(jù)上存在著較大的差異,CO2之外的氧化亞氮(N2O)、甲烷(CH4)等溫室氣體排放占比約15%。截至2021年1月底,全球有30個(gè)國家或地區(qū)通過正式渠道明確提出碳中和目標(biāo),這些國家或地區(qū)的溫室氣體排放量約占全球的2/3。歐洲、日韓等發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體有的提出碳中和目標(biāo),有的提出溫室氣體凈零排放目標(biāo),時(shí)間基本都在2050年前后。

  如2019年12月歐盟發(fā)布的“綠色協(xié)議”提出整個(gè)歐盟到2050年實(shí)現(xiàn)溫室氣體凈零排放,并于2020年3月將這一目標(biāo)列入歐洲首部《氣候法》草案。世界資源研究所、能源基金會(huì)(美國)、麥肯錫、波士頓、清華大學(xué)等機(jī)構(gòu)近期發(fā)布的關(guān)于中國碳中和的相關(guān)研究成果,大多倡議以實(shí)現(xiàn)全球溫升1.5℃目標(biāo)作為各國行動(dòng)方略,同時(shí)一致認(rèn)為2060年中國碳中和目標(biāo)與全球?qū)崿F(xiàn)溫升1.5℃的努力一致。中國作為《巴黎協(xié)定》締約方之一,在溫室氣體減排上的立場是“共同但有區(qū)別的責(zé)任”。

  中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展取得了舉世矚目的成就,年溫室氣體排放量全球第一,但人均排放居全球第49位,僅為美國的1/2左右。現(xiàn)階段中國整體上仍處于工業(yè)化進(jìn)程中,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)失衡,區(qū)域工業(yè)化水平差異較大,去產(chǎn)能、調(diào)結(jié)構(gòu)需尚需時(shí)日,特別是能源供需結(jié)構(gòu)長期以煤為主,實(shí)現(xiàn)2060碳中和目標(biāo)面臨巨大壓力。基于現(xiàn)實(shí)國情,建議“十四五”及遠(yuǎn)期碳減排相關(guān)工作部署以2060年實(shí)現(xiàn)CO2凈零排放作為約束,而不是所有溫室氣體凈零排放,以便為未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展留出相對(duì)寬松的排放空間,5~10年后再根據(jù)各方面的發(fā)展情況適時(shí)調(diào)整自主減排力度。

  2 碳中和目標(biāo)下天然氣發(fā)展前景

  2.1 碳中和目標(biāo)下全球天然氣發(fā)展空間

  根據(jù)IPCC國家溫室氣體清單指南,煤炭、石油、天然氣作為固定源時(shí)CO2排放系數(shù)分別為94600kg/TJ、77400kg/TJ、56100kg/TJ,產(chǎn)生相同熱值時(shí),天然氣燃燒時(shí)的CO2排放量是煤炭的59%,如果進(jìn)一步考慮鍋爐燃燒效率因素,天然氣相對(duì)煤炭減排量可達(dá)50%左右。

  因此,一方面近中期推進(jìn)氣代煤對(duì)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)有很大的促進(jìn)作用,另一方面鑒于天然氣的含碳化石能源屬性,遠(yuǎn)期碳中和目標(biāo)下也將逐步被無碳的可再生能源或氫能、核能等新能源替代。國際上有很多機(jī)構(gòu)開展全球能源發(fā)展研究,并且大多研究都是基于情景假設(shè)思路,如國際能源署的既定政策情景、可持續(xù)發(fā)展情景、凈零排放情景等,不同情景下未來能源消費(fèi)規(guī)模、消費(fèi)結(jié)構(gòu)具有非常大的差別,不同機(jī)構(gòu)的預(yù)測結(jié)果也千差萬別。為此,筆者在分析對(duì)比國內(nèi)外部分研究機(jī)構(gòu)研究成果的基礎(chǔ)上,對(duì)全球未來能源需求特別是天然氣發(fā)展空間給出基本判斷。

  2.2 碳中和目標(biāo)下中國天然氣發(fā)展空間

  2019年全球天然氣在一次能源消費(fèi)中占比為24.2%,其中日本為20.8%、韓國為16.3%,歐洲為23.8%。我國能源消費(fèi)高碳化情況嚴(yán)重,2019年煤炭在一次能源消費(fèi)中占比高達(dá)57.6%,天然氣占比僅為7.8%[10],與世界平均水平特別是與美國、歐盟、日韓等發(fā)達(dá)國家相比仍有非常大的差距,也由此帶來了嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境及溫室氣體排放問題。碳達(dá)峰及碳中和目標(biāo)下,未來中國天然氣市場還有多大的發(fā)展空間,是否與全球同步達(dá)到峰值,峰值水平是多少,達(dá)到峰值后又會(huì)呈現(xiàn)怎樣的走勢,這直接關(guān)系到勘探開發(fā)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入的積極性問題。筆者在調(diào)研國內(nèi)外知名機(jī)構(gòu)研究成果基礎(chǔ)上,采用LEAP模型進(jìn)行分析預(yù)測。

  2.2.1 部分外部研究機(jī)構(gòu)的判斷

  從中國溫室氣體排放清單看[3],2005—2014年能源活動(dòng)產(chǎn)生的CO2占比高達(dá)87%~90%,因此實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)須首先從減少化石能源消費(fèi)、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)入手。2014年國家“四個(gè)革命一個(gè)合作”能源新戰(zhàn)略首次提出推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命,構(gòu)建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系。2017年,《能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略(2016—2030年)》[11]提出2030年能源消費(fèi)總量控制在60×108tce(tce表示噸標(biāo)準(zhǔn)煤,下同)以下,天然氣消費(fèi)占比達(dá)約15%,非化石能源消費(fèi)占比達(dá)到20%左右。碳達(dá)峰與碳中和目標(biāo)提出到2030年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到25%左右,較之前的能源革命戰(zhàn)略20%的目標(biāo)增加了5%,能源消費(fèi)清潔低碳轉(zhuǎn)型進(jìn)程加快。

  近期部分機(jī)構(gòu)發(fā)表了關(guān)于中國碳中和目標(biāo)下能源發(fā)展的研究成果,總體認(rèn)為在2060年碳中和目標(biāo)下,未來15~20年中國天然氣市場仍處于穩(wěn)定增長期,峰值消費(fèi)量在5000×108~6000×108m3,也有機(jī)構(gòu)的判斷超過6000×108m3。國際能源署《世界能源展望:2020年》[6]認(rèn)為,受工業(yè)及發(fā)電產(chǎn)業(yè)煤改氣等因素驅(qū)動(dòng),中國天然氣消費(fèi)未來20年仍然持續(xù)增長。既定政策情景下,2025年、2030年、2040年需求量分別為4250×108m3、5000×108m3、6370×108m3,可持續(xù)發(fā)展情景下分別為3980×108m3、4460×108m3、5110×108m3。中國一次能源消費(fèi)在2025年左右達(dá)到峰值后開始緩慢下降,2030年相對(duì)2019年約減少5%,2040年減少13%。

  3 “十四五”天然氣產(chǎn)供儲(chǔ)銷體系建設(shè)

  3.1 天然氣資源供應(yīng)

  2020年12月中旬召開的中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議[20],將碳達(dá)峰、碳中和列為2021年八大重點(diǎn)工作任務(wù)之一,提出要抓緊制定2030年前碳排放達(dá)峰行動(dòng)方案,支持有條件的地方率先達(dá)峰。相關(guān)部門正在抓緊編制“十四五”能源、生態(tài)環(huán)保、應(yīng)對(duì)氣候變化等專項(xiàng)規(guī)劃,制定碳中和路線圖、分階段量化目標(biāo)、碳達(dá)峰行動(dòng)方案及配套政策措施,具體指標(biāo)任務(wù)將分解到各省市及重點(diǎn)用能企業(yè),相關(guān)部署將有效驅(qū)動(dòng)“十四五”天然氣消費(fèi)持續(xù)快速增長。

  筆者在前文LEAP模型研究基礎(chǔ)上,結(jié)合省市、重點(diǎn)行業(yè)能源及天然氣發(fā)展規(guī)劃,初步判斷2025年我國能源消費(fèi)總量可控制在54×108tce,天然氣消費(fèi)量介于(4300~4500)×108m3,在一次能源消費(fèi)中占比10.7%~11.2%。中國的天然氣供應(yīng)必須堅(jiān)持“立足國內(nèi)、多元引進(jìn)”的原則,構(gòu)建國內(nèi)基礎(chǔ)穩(wěn)固、海外多元的天然氣供給體系。國內(nèi)資源方面,根據(jù)國家要求相關(guān)企業(yè)正在按照七年行動(dòng)計(jì)劃,加大勘探開發(fā)力度,但面臨資源劣質(zhì)化、開發(fā)成本剛性上升、生態(tài)環(huán)保要求趨嚴(yán)等諸多挑戰(zhàn),低油價(jià)下綜合效益不斷下降,持續(xù)大幅增產(chǎn)存在非常大的困難。

  根據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)和學(xué)者的研究成果[21-23]及部分企業(yè)的初步發(fā)展規(guī)劃,2025年國內(nèi)天然氣產(chǎn)量介于(2200~2400)×108m3。2025年2200×108m3情景下,各類資源產(chǎn)量大致為:常規(guī)氣1250×108m3、致密氣500×108m3、頁巖氣350×108m3、煤層氣100×108m3。煤制天然氣受生態(tài)環(huán)保、水資源及項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性多方面因素制約,難以大規(guī)模發(fā)展,“十四五”期間考慮已投產(chǎn)的新疆慶華、大唐克什克騰旗、匯能古鄂爾多斯、伊犁新天以及正在建設(shè)的大唐阜新和已經(jīng)核準(zhǔn)的蘇新和豐、北控準(zhǔn)格爾旗等項(xiàng)目,2025年產(chǎn)量約100×108m3。

  引進(jìn)國外資源方面,中亞ABC線及中緬輸氣管道已建成投產(chǎn),設(shè)計(jì)輸氣能力分別為550×108m3/a、120×108m3/a,中俄東線在北段及中段建成基礎(chǔ)上,“十四五”期間全線建成投產(chǎn)并逐步達(dá)到設(shè)計(jì)輸氣能力380×108m3/a,此外還有新疆廣匯公司在哈薩克斯坦齋桑油氣田約5×108m3/a的份額氣。考慮上游各國資源供應(yīng)的穩(wěn)定性、到市場的競爭力、照付不議合同的浮動(dòng)空間及企業(yè)多元化資源訴求等因素,2025年管道氣在中國市場的規(guī)模大致為800×108m3。進(jìn)口LNG資源方面,中石油、中石化、中海油、廣匯、新奧等主體已執(zhí)行或已簽待執(zhí)行的3年期以上購銷協(xié)議,2025年合計(jì)約800×108m3。

  4 重點(diǎn)關(guān)注與建議

  4.1 關(guān)注碳中和戰(zhàn)略對(duì)能源發(fā)展的影響

  根據(jù)BP統(tǒng)計(jì)年鑒,2019年中國能源相關(guān)CO2排放總量為98.2×108tce,占全球的28.7%,過去3年平均增速為2.4%。若繼續(xù)沿著發(fā)達(dá)國家走過的“從煤炭到油氣,再向可再生能源轉(zhuǎn)型”的老路,那么到2050年中國的CO2排放量仍然還是目前的100×108tce水平,能源結(jié)構(gòu)仍是煤、油氣、非化石化能源“三分天下”。碳中和國家戰(zhàn)略的提出,給國內(nèi)傳統(tǒng)能源行業(yè)帶來了巨大震動(dòng),煤炭將加快退出主體能源地位。長期以來煤炭發(fā)展最大的優(yōu)勢是經(jīng)濟(jì)性,但如果將治理大氣污染及減碳的外部成本疊加后,煤炭將成為“最昂貴”的能源。

  能源方向評(píng)職知識(shí):能源方面的sci三區(qū)開源期刊

  2019年煤炭消費(fèi)占我國能源消費(fèi)總量的57.7%,碳達(dá)峰及碳中和愿景下2050年將大幅減少至10%以下。終端消費(fèi)中煤炭正在被電力和天然氣替代并呈加速趨勢,現(xiàn)有煤電機(jī)組逐步淘汰,新增電力需求主要由可再生能源滿足。據(jù)全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織預(yù)測[25],“十四五”煤電裝機(jī)達(dá)峰至11×108kW后,逐步減少至2035年的9.1×108kW、2050年的4×108kW左右,而且這部分煤電裝機(jī)須具備調(diào)節(jié)能力,甚至需要進(jìn)行碳捕集與循環(huán)利用。煤炭行業(yè)在做好我國能源供應(yīng)壓艙石、穩(wěn)定器的同時(shí),必須及時(shí)轉(zhuǎn)變觀念,革故鼎新,尋找適合自己的發(fā)展路徑。

  參 考 文 獻(xiàn)

  [1]IntergovernmentalPanelonClimateChange.Globalwarmingof1.5℃[R].(2018-10-07)[2021-02-01]. https://www.ipcc.ch/sr15/.

  [2]國務(wù)院新聞辦公室.《新時(shí)代的中國能源發(fā)展》白皮書[EB/OL].(2020-12-21)[2021-02-01].http://www.scio.gov.cn/zfbps/32832/Document/1695117/1695117.htm.TheStateCouncilInformationOfficeofthePRC.WhitepaperonChina'senergydevelopmentinthenewera[EB/OL].(2020-12-21)[2021-02-01]. http://www.scio.gov.cn/zfbps/32832/Document/1695117/1695117.htm.

  [3]中華人民共和國生態(tài)環(huán)境部.中華人民共和國氣候變化第二次兩年更新報(bào)告[EB/OL].(2018-12-01)[2021-02-01].http://big5.mee.gov.cn/gate/big5/www.mee.gov.cn/ywgz/ydqhbh/wsqtkz/201907/P020190701765971866571.pdf.MinistryofEcologyandEnvironmentofthePRC.SecondbiennialupdatereportonclimatechangeinthePeople'sRepublicofChina[EB/OL].(2018-12-01)[2021-02-01]. http://big5.mee.gov.cn/gate/big5/www.mee.gov.cn/ywgz/ydqhbh/wsqtkz/201907/P020190701765971866571.pdf.

  [4]麥肯錫.應(yīng)對(duì)氣候變化:中國對(duì)策[R/OL].(2020-06-01)[2021-02-01].https://www.mckinsey.com.cn/wp-content/uploads/2020/06/麥肯錫_應(yīng)對(duì)氣候變化_中國對(duì)策.pdf.

  作者:周淑慧 王軍 梁嚴(yán)

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