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“双碳”目标下—谈我国天然气行业发展机遇与挑战

2022-03-06闫晶申涛

当代化工研究 2022年3期
关键词:储气调峰双碳

*闫晶 申涛

(陕西延长石油天然气股份有限公司 陕西 712000)

前言

随着二氧化碳排放量的逐渐增加,最终导致了全球气温日益上升,所以减排方面具有着非常大的国际压力。针对这种情况,党中央部门也做出了重大的决策,即在2030年实现碳达峰,2060年实现碳中和“双碳”目标,这直接关系到中华民族的长远发展,关系到构建人类命运共同体。

天然气在电力、非电领域中具有着非常大的发展空间,但是我国天然气产业在不断发展过程中还面临着很多的挑战,如还需要不断完善管线设施能力、储气调峰能力等,图1为“双碳”监测体系。

图1 “双碳”监测体系

1.天然气在能源转型中起到桥梁、支撑作用

(1)电力领域

在电力领域,天然气发电优点是低碳、调峰,可以转化为绿色电力。目前,电力的碳排放约占我国能源排放的40%,因此降低我国电力行业的碳排放具有重要意义。《2021年能源工作指导意见》是由国家能源局进行发布的,其中指出了:2021年,电力能源在我国终端能源消费中的比重将达到28%,比2020年提高一个百分点。未来,电力在关键能源消费中的比重将进一步提高,电力领域减排的主要方向就是提高非化石能源发电。根据《2020-2021年度全国电力供需形势分析预测报告》显示,一直到2020年年底煤电装机占比达到了49%。目前,全国天然气发电装机容量刚刚达到1亿千瓦,天然气在发电装机中的占比达到4.5%,其具有着比较大的提升空间。此外,未来15年的时间里,仅仅依靠非化石能源来进行发电已经不能满足实际的电量需求,并且该能源发电受到气候环境的影响比较大,在间歇性、随机性以及反调峰方面的问题也是非常的突出,现今储能技术依旧是在发展的阶段,所以,非化石能源发电需要和化石能源发电一同进行。

在和煤电进行对比中发现,天然气发电具有启停时间短、爬升速度快、性能调整好等优点,是与风电、光伏发电配合的最佳方式。近几年在不断发展过程中发现,天然气发电可以更好的起到调峰作用。从去年12月开始一直到今年的1月份,面对我国经济的逐渐复苏,在强冷背景下,每日最大电负荷已超过夏季峰值,最大发电量接近夏季峰值。在电力供应方面,煤电供应变得非常紧张,风力发电、光伏发电由于间歇性,难以增加。面对这种情况,天然气能充分发挥调峰作用。通过国家部委、各部门的协调以及共同努力下,天然气供应企业在中国,每日天然气供应的天然气已经超过13亿立方米,确保中国天然气发电需求可以更好满足以及缓解电力供应紧张情况。未来,随着风电、光伏发电规模的不断扩大,电力需求间波动越来越频繁,这种调峰很有可能成为常态。

(2)非电领域

非化石能源基本上用于电力,终端电气化水平不断提高。短时间内,天然气在非电力领域中难以被非化石能源取代,天然气在非电力领域发展前景十分乐观。

随着城市化进程的不断推进,城市气化人口和城市人口用气率都处于不断提高的状态,未来居民在使用天然气量上依旧是出于不断增长中。根据国家能源局发布的数据,到2020年底,我国北方地区清洁采暖率将达到65%。所以天然气具有非常大的发展空间。

对于钢铁、冶金等一些排放大户来说,电气化仍面临技术可行性,难以替代化石能源带来的消耗。天然气是一种清洁的化石能源,与煤炭相比具有非常大的优势,所以在工业领域中更加需要持续推进天然气。

交通领域中,针对新能源的应用还存在着技术、应用场景方面的局限性。而电动汽车虽然是比较清洁的,但是结合其生命周期可知,在清洁化程度方面依旧需要全面提升。在重型交通工具上,如重卡、船舶等,如果使用电力就会受充电时间、电池中的影响,要是使用传统的柴油和汽油就会产生非常大的污染,所以这就需要借助于LNG车船降低碳排放。

2.天然气行业面临着的挑战

(1)我国基础设施还需完善

2018年以来,在国家监督协调下,地方政府和三大石油公司高度重视基础设施建设,取得了很好的效果。但是,设施能力仍有不完善之处。

第一,我国天然气管道在发展过程中仍难以满足市场需要。到2020年,全国建成天然气管道12万公里,年输送能力达到3400亿立方米。天然气管道容量还存在不足,互联互通上也不完善,尤其是建设“最后一公里”,这直接制约了下游消费者需求。

第二,储气调峰能力不足。中国储气能力已达250亿立方米,供气总量已达147亿立方米,占供气总量的4.5%,与国际平均水平的12%-15%相比处于较低水平。进口LNG存储容量方面,我国LNG终端数量较少,单个LNG终端规模也较小,导致存储容量有限,LNG储罐如图2。单个LNG终端配备2-4个16万立方米储罐,和LNG进口大国相比还存在很大差距,其中韩国拥有23个储罐,日本有35个储罐。天然气在中国消费中有明显季节性,特别是北方冬季供暖,天然气供应一般是紧张的,天然气消费规模在未来将日益扩大,所以储气库容量和峰值监管急需改进。

图2 LNG储罐

(2)进口LNG资源采购缺少统筹

近年来,中国对天然气的需求不断增加,产量增速一直处于有限的情况,从2015年开始一直到2020年LNG供应占比增加到了40%以上。以稳定的供应和公平的价格进口LNG对确保天然气供应至关重要。

第一,我国在不断发展过程中,已经发展成为了第二大LNG进口国,但在国际LNG市场上还没有同等规模的话语权。随着中国LNG终端的不断开放,更多实体将进入LNG市场,这种情况下非常容易将价格提高,要是不能建立起有效的协同机制,有可能导致国内终端用户要承担起不利的后果。

第二,国内资源生产和国际资源引进协同性还需要提高。三大石油公司的国内天然气生产成本相对稳定,而国际市场的LNG价格变化非常剧烈。要是进口LNG价格低于国内天然气的价格,大量低成本国际资源引入可以使下游用户收益。在2020年,东北亚地区的价格石油记录以来最低的,从3月到10月,价格在每百万英热单位2美元到4美元之间。在这种情况下,以降低的价格引入一些LNG现货资源,可以有效降低下游终端用户天然气成本。

(3)天然气下游配气环节还需持续推进

最近几年在发展过程中,我国油气体制不断改革,开始推进各项举措。结合我国天然气产业链可知,上游、中游环节中的改革成效已经初步显现出来。在上游领域中通过出台了相关的政策,油气勘探开发也逐渐处于开放的状态;国家管网公司也得到了顺利的组建,其中一些中间基础设施也得到了全面性的开放,如天然气的长输管线、LNG接收站等。然而,我国依旧是需要不断推进下游配气环节的改革,只有这样才能真正意义上的实现天然气供应最后一公里。在天然气下游配气环节中,也是存在着一些不足之处的,其中涉及到了城市燃气专营权具有垄断性的特征,这根本就不利于天然气市场的发展;输配气价格在监管过程中存在着非常大的难度,这对于天然气市场的市场化会有一定影响;在输配气价格监管难度不断增加的同时,上游气价降低是很难完全传送到终端用户中的;下游配气环节中对于直供、点供的作用也产生了影响,中间环节成本也不利于降低。

3.“双碳”目标下我国天然气行业发展的建议

(1)增加天然气利用规模,早日实现碳达峰

考虑到中国目前的“双碳”目标,从2030年的碳峰值到2060年的碳中和只有30年的时间,而发达国家从碳峰值到碳中和的过渡时期是45年以上。确保更好的实现碳中和,将需要能源存储技术、氢的区别在开始阶段,十四五、十五五期间,更需要加快天然气的使用,让煤的高碳能源逐渐被低碳能源天然气取代,这更有利于碳峰值早期实现,减少峰值,获得更多的时间来实现碳中和目标。因此,地方政府需要加大力度开发非化石燃料。鼓励天然气可以在多个领域中进行发展,如发电、工业、采暖、交通等,进一步提高天然气利用率。

(2)提高我国天然气供应能力、经济性

天然气的发展在时间和空间上取决于其自身供应能力、经济型。在国家天然气产供销体系的不断发展,我国天然气供应能力也得到提高。所以政府部门、供气企业就需要不断的勘探开发天然气,获得海外天然气资源,通过共同发展,提高国内天然气供应方面的能力,降低天然气消耗成本,让下游天然气得到良好消费。

第一,加大国内天然气勘探开发力度,鼓励国内汽油企业走出去,积极参与到海外优势天然气田和天然气液化项目项目建设。对相对简单的国际资源采购,选择一定的机会获得具有竞争力和灵活性的海外股权气,提高我国对进口LNG资源的控制力,降低LNG资源在进口过程中的风险和成本,提高国家能源安全保障因素。

第二,建立有效、灵活的多方协调机制,完善LNG进口总体规划,不断提高国内资源生产和国际资源引进的有效协调。紧密结合紧急需要、国际现货价格降低的情况,适当减少生产,替代价格较低的现货价格;国际现货价格上涨以后,生产就能逐渐恢复。通过调整国内天然气生产节奏,可以达到最佳的生产效果和经济效益。我国资源生产与国际资源引进的有效协调,不仅可以使宝贵的资源得到最佳的利用,还可以抓住国际市场上短暂出现的廉价资源的机会,降低用户的成本,加强自身调节能力,提高引进国际LNG资源主动、话语权。

第三,提高在管线、储气能力的建设力度。国家官网公司成立后,要加快天然气输送管道的建设,实现LNG终端与天然气管道的互联互通。提高总体规划与顶层设计,加快储气能力建设,实现初期设施的集约、规模化发展。鼓励现有LNG接收站扩建储罐,提高海岸线资源和土地利用水平。联合建设、共享储气能力,最终打造多个国家储气能力创新示范中心。通过建立调峰定价机制,疏通储气设施建设成本,促进投资过程中的积极性。

(3)深入改革油气体制

根据我国天然气发展的整体情况,在具体发展过程中可以借鉴西方国家在具体发展过程中的经验,采用中间有效管理、放开两头的管理方式,这样可以真正意义上的加快天然气下游领域中的改革力度,实现天然气配售过程中的分离。城市中的燃气企业需要负责管道中在配气、维护、储备等方面的业务,保证最终的收益更加的稳定;气源供应商也是可以直接向用户进行供气,这样真正意义上的实现了区域气源供应过程中的多样化特点;作为终端用户也是可以自己选择天然气的供应商,真正实现了打通最后一公里。

4.结束语

碳排放和能源消费之间具有着紧密的联系,超过了百分之八十五的碳排放量都是来自于能源活动中的。所以,能源结构中绿色低碳转型是实现“双碳”目标的重要性举措。然而“双碳”目标下中国天然气产业发展过程中还面临着机遇和挑战,这就需要从增加天然气利用规模,早日实现碳达峰、提高我国天然气供应能力、经济性方面提出发展建议。

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