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天然氣——應對氣候變化最現實的化石能源

   2019-11-26 中國石油報

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核心提示:11月20日聯合國發布一份最新報告稱,全球已計劃或準備進行開采的石油、天然氣和煤炭產量嚴重超標。各國計劃

11月20日聯合國發布一份最新報告稱,全球已計劃或準備進行開采的石油、天然氣和煤炭產量嚴重超標。各國計劃于2030年底前生產的煤炭,比控制升溫不超過2攝氏度的目標多出150%,比不超過1.5攝氏度目標多出280%。

應對氣候變化,能源相關的碳排放歷來是關注焦點。2018年,全球能源碳排放量一改前些年持平的走勢,又開始了增長之路,給全球氣候變化控溫目標帶來挑戰。

能源轉型的目標是走向實現低碳排放,控制和減少煤炭和石油的使用,實現溫控目標。長期看,要以可再生能源和核電為主,最終實現非化石能源占絕大部分的能源體系。在這一轉型過程中,天然氣是兼顧減少碳排放和保障能源供給的重要能源。

毋庸置疑,無論當下還是未來,天然氣將在能源轉型中扮演重要角色。BP在2040世界能源展望中指出,在碳減排的需求下,2030-2040年世界天然氣將達到消費高峰。雖然早在2011年,國際能源署在一份報告中就指出,天然氣黃金期的到來,并不意味著能源碳減排的黃金期到來。因為天然氣還是有碳排放的,這一點上不如正在快速發展的可再生能源。

從長遠角度看,能源轉型如果只是在化石能源內部切換來、切換去,確實并不能有利于應對氣候變化。但是用碳強度低的化石能源代替碳強度高的化石能源,還是有利于減少二氧化碳排放的,也有利于改善空氣質量。

實際上,2010年來,世界氣代煤的轉型,至少減少了5億噸二氧化碳排放,這一減排量幾乎等于同一時期有2億輛零碳排放的電動汽車能取得的環保成果。

某種意義上說,推進氣代煤是目前應對氣候變化最現實的方案。從煤到氣,能充分利用現有的基礎設施,以更少的碳排放,提供幾乎差不多相同的能源供給。因為發展可再生能源、提高能效,都需要時日,用天然氣規模替代煤炭,不失為一個快速減少碳排放的現實途徑。全球發電系統,如果把煤電全部改為天然氣發電,可以減少12億噸二氧化碳排放量。當然這還需要相關價格和規章政策到位。在這方面,最具潛力的數美國和歐洲。這兩個地區電力系統實現煤改氣,碳排放量能夠減少10%,整個能源的碳排放能降低4%。

中國近年來碳排放增幅放緩,天然氣發揮了重要作用。在中國,煤改氣在政策推動下,針對工業和居民家中的燃煤鍋爐進行改造。這些都是小型的煤鍋爐,而不是大型的煤電廠,大部分都沒有控污染的設備,造成了空氣質量的惡化。減少這些鍋爐使用,尤其在冬季采暖期間,是打贏藍天保衛戰的關鍵環節之一。

當然,在中國,有煤改氣,也有煤改電。然而不是所有工商企業都能直接從用煤轉為用電,這就體現出天然氣在轉型中的優勢。2018年居民用戶中,轉為用天然氣的數量是轉為用電數量的2倍。這表明,雖然成本高而且有對外依存度的問題,中國地方政府仍然積極支持發展天然氣市場。從2005年到2016年,中國天然氣用戶新增了2700萬戶,而僅2017年一年用戶就增加了700萬戶。

除了中國,主要碳排放國家和地區推進氣代煤節奏并不一致。

在美國,頁巖氣革命給天然氣生產和定價帶來極大變革。天然氣產量急劇增長,加上美國聯邦政府和州政府一系列環保政策推動,天然氣在能源結構中比重快速增長,而煤炭幾乎淡出能源結構。2010年來,美國天然氣在能源結構中占比上升速度是最快的。

在歐洲,2010年來,除了英國外,歐洲其他國家氣代煤的轉換幅度沒有那么大。但是如今,歐洲地區氣價走低,二氧化碳排放價格走高,歐盟正在大力發展可再生能源。

在印度,天然氣在能源結構中比例不高。由于氣源供給無法保障,價格也是問題,基礎設施也不完善,印度還沒有開始大規模的煤改氣。

未來,大力發展天然氣,面臨最不確定的問題還是氣候變化進程。雖然天然氣對比煤炭減排效果顯著,但是天然氣還是有一定碳排放量,需要各國政府在推廣中注意。天然氣能夠減少其他有害物質排放,但是碳排放絕對量會增長。

但是,天然氣確實能夠以相對廉價的成本提供其他清潔能源難以提供的能源服務,像冬季采暖、季節調峰存儲、工業需要的高熱值等。而且,不管是煤炭還是天然氣,發展面臨的最主要一個變數是碳捕捉、利用和存儲技術的進展。只要碳捕捉技術足夠成熟,天然氣在全球能源碳排放降低中還是化石能源中最具優勢的能源品種。


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