观察 | 竞逐新兴气体能源深度脱碳新赛道

2023-08-31 16:04:09 来源：中国电力报

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气体能源尤其是天然气，因其兼具清洁、低碳和灵活的三重特征，在能源绿色低碳转型过程中承担了重要角色。近年来，除了常规天然气之外，更多类型的能源气体或气体能源开始受到广泛关注，其中以非常规天然气、生物天然气、氢气、氨气等最具代表性。国际天然气联盟认为，新兴气体能源对能源绿色低碳转型至关重要，通过现有的天然气基础设施或新建基础设施可以广泛地应用于电力、建筑、交通等部门，进而推动关键材料制造和重工业（如钢铁、水泥、化工等部门）实现深度脱碳。新兴气体能源作为清洁、绿色、经济的能源品种，在现代能源体系中的战略地位日益凸显，能够支持全球能源系统达成可实现、可负担、可持续的安全脱碳，气体能源工业正迎来快速发展的战略机遇期。

新兴气体能源重塑未来能源工业

发展新兴气体能源将重新定义对天然气工业的认知，推动现代能源工业体系的持续变革。未来的气体能源工业将是由多种低碳、零碳、脱碳气体有机组合形成的产业，涵盖常规与非常规天然气、生物天然气、合成气、蓝氢、绿氢、绿氨等众多新兴气体能源。天然气与生物天然气、氢气、氨气、合成气等新兴气体能源协同发展，气体能源与可再生能源发电的智慧融合，将极大地拓展天然气来源及关联工业发展空间，改变天然气工业和传统燃气行业，形成新的气体能源工业形态。从能源消费角度看，新兴气体能源用途广泛，还可以将气体形式转换为液态、固态使用，可用于满足电力、交通运输、建筑、重工业等不同部门、不同类型的能源消费需求；气体能源的深度脱碳功能对于能源系统实现净零排放具有重要作用和重大价值，有望成为实现能源转型和减排目标的首选能源。从能源供给角度看，发展新兴气体能源，可以组合优化不同能源的使用及气体能源供给结构，作为常规天然气的重要补充，有利于缩小天然气供需缺口；推动天然气和燃气企业向气体能源综合服务商方向发展，实现多元化转型。从能源科技角度看，多气互补、“天然气+新能源”融合发展、多种能源产业协同，将持续推动创新性能源技术突破、先进装备制造和关键项目示范，进一步扩大气体能源工业发展空间。从能源体制角度看，发展新兴气体能源需打破传统的各自独立的气体能源基础设施建设与运营管理模式，与现有天然气工业实现良好融合；新建基础设施需统筹考虑气源、供应方式及其规模、消费现状与需求预测，不断拓展和丰富应用场景，实现全产业链基础设施的灵活应用与快速转换，提升气体能源工业整体价值。以欧洲为例，欧洲是主要的天然气消费地区之一，也是全球最大的天然气进口地区，基于2050年实现净零排放目标以及天然气安全稳定供应的双重压力，发展生物天然气、合成天然气、氢气等低碳或零碳的可再生气体燃料成为欧洲天然气行业较为理想的转型路径。欧盟在REPowerEU计划中提出，将加速推进生物天然气、可再生氢气对天然气、石油、煤炭等化石能源的替代。欧洲主要的天然气运营商都在积极发展生物甲烷、氢气、合成甲烷等可再生气体技术，推动天然气与生物甲烷、氢气等协同发展，同时升级改造天然气基础设施，提高管网的兼容性。欧洲的经验表明，利用天然气管输网络基础设施，通过掺氢等多种方式可以成功实现低成本、大规模、长距离输氢，同时以最低成本将天然气输送设施改造为氢气输送设施，终端分离的氢气可以有多样化的应用场景。在全球迈向碳中和的背景下，发展新兴气体能源，将充分优化使用现有的天然气工业资产，避免出现大规模天然气基础设施退役。特别是生产供应方式将朝气体能源综合体方向发展，多气互补与综合利用将显著降低气体能源使用成本，大大提升天然气工业资产及关联产业链价值。值得注意的是，国际天然气联盟已经将“Gas”的范畴更改为“Gases”，把发展新兴气体能源提升到关系其组织生命力永续的高度来认识。总之，非常规天然气、氢能、氨能、生物燃气、合成气等新兴气体能源产业链条长，整体价值链潜力巨大，通过提供可持续的能源产品和服务，发展绿色供应链，联动关联广泛的工业制造业与服务业，将持续创造新的经济发展空间。

发展新兴气体能源的相关建议

针对我国新兴气体能源产业的培育与发展，应立足于全球竞争的战略高度，跟踪把握全球气体能源发展的产业、技术与市场动态，在顶层设计与政策制度保障上下足功夫，尽快开展新兴气体能源战略定位、关联基础设施建设、科技支撑与示范推广、安全监管与保障体系、人才培养、国际交流与合作等方面的全方位布局。一是明确新兴气体能源在现代能源体系建设和碳达峰碳中和工作中的战略定位，出台国家新兴气体能源中长期发展规划，积极促进可再生气体能源发展，革新天然气工业发展愿景，从供应、转化、储运、利用等方面联动发力，加快构建以天然气为基础、多种气体能源互为支撑、多气协同互补的气体能源工业体系。清晰定位新兴气体能源的地位与作用，防止多种气体能源无序发展，推动气体能源与其他能源融合发展，并在法律和制度保障层面给予政策支持。二是布局若干大型气体能源基地，进一步优化现有管网设施体系的互联互通与共享，重点支持新兴气体能源基础设施建设。利用中西部省份中心城市地理位置优势，建构“气体能源基础设施桥梁”，积极发展氢基、氨基等新兴气体能源关联物流枢纽。强化管网技术创新，适度超前规划设计，升级改造天然气和燃气管网基础设施及终端，提高新兴气体能源并网使用的兼容性，推动生物天然气、氢气、合成甲烷气等能源气体规模化入网，充分挖掘现有管网资产价值潜力。鼓励各地制定纳入多气互补的能源发展规划，充分发挥天然气工业成熟的基础设施管网、技术体系和市场应用场景，推动多气混输、多气共用落地。三是创新气体能源管理机制，鼓励各级政府出台激励政策，突破制约气体能源开发利用的制度和技术瓶颈，积极推进新兴气体能源规模化发展。在新兴气体能源认证、标准体系和交易体系建设、安全监管保障等方面给予重点支持，打造以新兴气体能源为主的绿色产业链供应链。鼓励氢氨融合、氢储能、多类型燃料电池、管网掺氢、氢/氨直燃、天然气水合物开发等技术研发及应用，推动天然气与氢气融合发展，加速推进生物天然气规模化发展，提高新兴气体能源在燃气消费中的占比。加强电、碳市场耦合，推进灵活低碳电源建设，充分发挥气体能源发电在新型电力系统建设中的灵活调峰电源、调节电网平衡的作用，鼓励以新兴气体能源作为关键支撑的储气调峰能力建设，促进可再生能源规模化发展。加速培育若干具有国际竞争力的气体能源企业集团。

【作者：张博系厦门大学中国能源政策研究院教授，仲冰系中国矿业大学（北京）管理学院讲师】

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