時間:2021年03月23日 分類:農業論文 次數:
摘要:中國2060前實現碳中和目標的提出必將會帶來能源供需結構的深刻變革。作為清潔低碳化石能源,天然氣未來的發展前景如何,是否也面臨著市場萎縮的局面?“十四五”中國天然氣行業該如何發展?為了解答上述疑問,首先溯源IPCC等相關報告,認為對中國碳中和目標比較準確的理解應是2060年前實現CO2中和,而不是實現全部溫室氣體中和——這一理解符合《巴黎協定》2℃溫升控制目標;進而調研國內外知名研究機構發布的相關成果報告,采用能源—經濟—環境協同模型(LEAP模型)設定情景參數,研判碳中和目標下中國天然氣市場的發展空間和發展重點。研究結果表明:①未來15年中國天然氣市場仍將處于穩定增長期,天然氣消費量2035年左右達到峰值6500×108m3,之后有5~10年的平臺期,2050年下降至5500×108m3,2060年仍有4300×108m3的發展空間;②到2025年國內各類天然氣資源量有望達到2500×108m3,為滿足4500×108m3的市場需求量還需進口2000×108m3,天然氣對外依存度接近45%;③天然氣儲運體系建設的重點一是加快國家級干線管道建設,二是壓實責任補齊儲氣能力短板,三是完善區域管網,打造“全國一張網”;④天然氣市場體系建設重在壓實儲氣調峰與保供責任,加強對中間環節的監管,建立健全設施公平開放運營相關制度規范,推進地方管網改革融入“一張網”統籌調度。最后建議:①碳中和戰略下,能源企業要準確把握所處行業的發展前景,積極擁抱碳中和;②油氣企業須加快業務轉型升級,謀劃并加快推進新能源、新產業發展;③建立和諧天然氣生態圈,實現上中下游協同高效發展;④構建天然氣與可再生能源融合發展的新模式;⑤統籌解決歷史長協問題,促進天然氣行業健康可持續發展。
關鍵詞:碳中和;“十四五”規劃;天然氣行業發展;資源供應;基礎設施;市場;建議
0 引言
2020年9月22日,習近平同志在第75屆聯合國大會上宣布中國將增加自主減排貢獻,力爭二氧化碳(CO2)排放2030年前達到峰值,2060年前實現碳中和。鑒于超過85%的CO2排放量來自能源活動,碳中和戰略將深刻改變我國能源的消費結構,必須加快向綠色低碳能源轉型的步伐。天然氣是最為清潔的化石能源,碳達峰與碳中和戰略對其發展會帶來怎樣的影響?近中期及遠期還有多大的市場發展空間,中國是否與全球同步達到峰值,峰值水平是多少?達到峰值后又會呈現怎樣的走勢?這些問題直接關系到行業今后的發展前景,關系到企業上游勘探開發投入及基礎設施建設的積極性,非常有必要進行探討。基于上述問題的判斷,筆者重點展望了中國“十四五”天然氣產供儲銷體系建設部署,提出了政府相關主管部門、能源及油氣企業需要重點關注的問題及促進行業健康可持續發展的建議。
1 對我國2060年碳中和目標的認識
碳中和、凈零排放、氣候中性作為舶來詞,社會各界對其內涵還不是很清楚,認識上有點混亂,有必要追根溯源。根據聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)2018年10月發布的特別報告《Global Warmingof1.5℃》[1],碳中和的英文表達為CarbonNeutrality,指一個組織一年內的CO2排放量通過移除技術應用達到平衡,也稱CO2凈零排放(Net-ZeroCO2Emission)。
凈零排放的英文表達為Net-ZeroEmission,指一個組織一年內所有溫室氣體排放量與移除量達到平衡,而溫室氣體除CO2之外,還有氧化亞氮、氟利昂、甲烷等,核算時均以CO2當量計算。氣候中性的英文表達為Climate-Neutrality,指一個組織的活動對氣候系統未產生凈影響,該定義考慮了區域或局部的地球物理效應,如航空業中非CO2排放輻射效應影響。三者的主要區別在于,“碳中和”目標只與CO2有關,“凈零排放”目標則包括所有溫室氣體,而“氣候中性”目標則考慮其他地球物理效應的影響;贗PCC對碳中和的定義,對中國2060年碳中和目標比較準確的理解應是爭取在2060年前實現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量及構成鮮見公布,相關報告一般多提及單位GDP排放量相對下降情況,如在《新時代的中國能源發展》白皮書中[2],2019年中國的碳排放強度比2005年下降了48.1%。據2019年6月中國政府向《聯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%。
據麥肯錫2020年6月發布的《應對氣候變化:中國對策》[4]報告估算:2016年中國溫室氣體凈排放量為160×108tCO2當量,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月清華大學等機構聯合發布的《中國低碳發展與轉型路徑研究》[5]報告估算: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%。
盡管不同機構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”二者之間在數據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個國家或地區通過正式渠道明確提出碳中和目標,這些國家或地區的溫室氣體排放量約占全球的2/3。歐洲、日韓等發達經濟體有的提出碳中和目標,有的提出溫室氣體凈零排放目標,時間基本都在2050年前后。
如2019年12月歐盟發布的“綠色協議”提出整個歐盟到2050年實現溫室氣體凈零排放,并于2020年3月將這一目標列入歐洲首部《氣候法》草案。世界資源研究所、能源基金會(美國)、麥肯錫、波士頓、清華大學等機構近期發布的關于中國碳中和的相關研究成果,大多倡議以實現全球溫升1.5℃目標作為各國行動方略,同時一致認為2060年中國碳中和目標與全球實現溫升1.5℃的努力一致。中國作為《巴黎協定》締約方之一,在溫室氣體減排上的立場是“共同但有區別的責任”。
中國經濟發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,F階段中國整體上仍處于工業化進程中,產業結構失衡,區域工業化水平差異較大,去產能、調結構需尚需時日,特別是能源供需結構長期以煤為主,實現2060碳中和目標面臨巨大壓力;诂F實國情,建議“十四五”及遠期碳減排相關工作部署以2060年實現CO2凈零排放作為約束,而不是所有溫室氣體凈零排放,以便為未來經濟發展留出相對寬松的排放空間,5~10年后再根據各方面的發展情況適時調整自主減排力度。
2 碳中和目標下天然氣發展前景
2.1 碳中和目標下全球天然氣發展空間
根據IPCC國家溫室氣體清單指南,煤炭、石油、天然氣作為固定源時CO2排放系數分別為94600kg/TJ、77400kg/TJ、56100kg/TJ,產生相同熱值時,天然氣燃燒時的CO2排放量是煤炭的59%,如果進一步考慮鍋爐燃燒效率因素,天然氣相對煤炭減排量可達50%左右。
因此,一方面近中期推進氣代煤對實現碳達峰目標有很大的促進作用,另一方面鑒于天然氣的含碳化石能源屬性,遠期碳中和目標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。國際上有很多機構開展全球能源發展研究,并且大多研究都是基于情景假設思路,如國際能源署的既定政策情景、可持續發展情景、凈零排放情景等,不同情景下未來能源消費規模、消費結構具有非常大的差別,不同機構的預測結果也千差萬別。為此,筆者在分析對比國內外部分研究機構研究成果的基礎上,對全球未來能源需求特別是天然氣發展空間給出基本判斷。
2.2 碳中和目標下中國天然氣發展空間
2019年全球天然氣在一次能源消費中占比為24.2%,其中日本為20.8%、韓國為16.3%,歐洲為23.8%。我國能源消費高碳化情況嚴重,2019年煤炭在一次能源消費中占比高達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、日韓等發達國家相比仍有非常大的差距,也由此帶來了嚴重的生態環境及溫室氣體排放問題。碳達峰及碳中和目標下,未來中國天然氣市場還有多大的發展空間,是否與全球同步達到峰值,峰值水平是多少,達到峰值后又會呈現怎樣的走勢,這直接關系到勘探開發、基礎設施建設投入的積極性問題。筆者在調研國內外知名機構研究成果基礎上,采用LEAP模型進行分析預測。
2.2.1 部分外部研究機構的判斷
從中國溫室氣體排放清單看[3],2005—2014年能源活動產生的CO2占比高達87%~90%,因此實現碳減排目標須首先從減少化石能源消費、優化能源結構入手。2014年國家“四個革命一個合作”能源新戰略首次提出推進能源生產和消費革命,構建清潔低碳、安全高效的現代能源體系。2017年,《能源生產和消費革命戰略(2016—2030年)》[11]提出2030年能源消費總量控制在60×108tce(tce表示噸標準煤,下同)以下,天然氣消費占比達約15%,非化石能源消費占比達到20%左右。碳達峰與碳中和目標提出到2030年非化石能源占一次能源消費比重達到25%左右,較之前的能源革命戰略20%的目標增加了5%,能源消費清潔低碳轉型進程加快。
近期部分機構發表了關于中國碳中和目標下能源發展的研究成果,總體認為在2060年碳中和目標下,未來15~20年中國天然氣市場仍處于穩定增長期,峰值消費量在5000×108~6000×108m3,也有機構的判斷超過6000×108m3。國際能源署《世界能源展望:2020年》[6]認為,受工業及發電產業煤改氣等因素驅動,中國天然氣消費未來20年仍然持續增長。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,可持續發展情景下分別為3980×108m3、4460×108m3、5110×108m3。中國一次能源消費在2025年左右達到峰值后開始緩慢下降,2030年相對2019年約減少5%,2040年減少13%。
3 “十四五”天然氣產供儲銷體系建設
3.1 天然氣資源供應
2020年12月中旬召開的中央經濟工作會議[20],將碳達峰、碳中和列為2021年八大重點工作任務之一,提出要抓緊制定2030年前碳排放達峰行動方案,支持有條件的地方率先達峰。相關部門正在抓緊編制“十四五”能源、生態環保、應對氣候變化等專項規劃,制定碳中和路線圖、分階段量化目標、碳達峰行動方案及配套政策措施,具體指標任務將分解到各省市及重點用能企業,相關部署將有效驅動“十四五”天然氣消費持續快速增長。
筆者在前文LEAP模型研究基礎上,結合省市、重點行業能源及天然氣發展規劃,初步判斷2025年我國能源消費總量可控制在54×108tce,天然氣消費量介于(4300~4500)×108m3,在一次能源消費中占比10.7%~11.2%。中國的天然氣供應必須堅持“立足國內、多元引進”的原則,構建國內基礎穩固、海外多元的天然氣供給體系。國內資源方面,根據國家要求相關企業正在按照七年行動計劃,加大勘探開發力度,但面臨資源劣質化、開發成本剛性上升、生態環保要求趨嚴等諸多挑戰,低油價下綜合效益不斷下降,持續大幅增產存在非常大的困難。
根據相關機構和學者的研究成果[21-23]及部分企業的初步發展規劃,2025年國內天然氣產量介于(2200~2400)×108m3。2025年2200×108m3情景下,各類資源產量大致為:常規氣1250×108m3、致密氣500×108m3、頁巖氣350×108m3、煤層氣100×108m3。煤制天然氣受生態環保、水資源及項目經濟性多方面因素制約,難以大規模發展,“十四五”期間考慮已投產的新疆慶華、大唐克什克騰旗、匯能古鄂爾多斯、伊犁新天以及正在建設的大唐阜新和已經核準的蘇新和豐、北控準格爾旗等項目,2025年產量約100×108m3。
引進國外資源方面,中亞ABC線及中緬輸氣管道已建成投產,設計輸氣能力分別為550×108m3/a、120×108m3/a,中俄東線在北段及中段建成基礎上,“十四五”期間全線建成投產并逐步達到設計輸氣能力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?紤]上游各國資源供應的穩定性、到市場的競爭力、照付不議合同的浮動空間及企業多元化資源訴求等因素,2025年管道氣在中國市場的規模大致為800×108m3。進口LNG資源方面,中石油、中石化、中海油、廣匯、新奧等主體已執行或已簽待執行的3年期以上購銷協議,2025年合計約800×108m3。
4 重點關注與建議
4.1 關注碳中和戰略對能源發展的影響
根據BP統計年鑒,2019年中國能源相關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%。若繼續沿著發達國家走過的“從煤炭到油氣,再向可再生能源轉型”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,能源結構仍是煤、油氣、非化石化能源“三分天下”。碳中和國家戰略的提出,給國內傳統能源行業帶來了巨大震動,煤炭將加快退出主體能源地位。長期以來煤炭發展最大的優勢是經濟性,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。
能源方向評職知識:能源方面的sci三區開源期刊
2019年煤炭消費占我國能源消費總量的57.7%,碳達峰及碳中和愿景下2050年將大幅減少至10%以下。終端消費中煤炭正在被電力和天然氣替代并呈加速趨勢,現有煤電機組逐步淘汰,新增電力需求主要由可再生能源滿足。據全球能源互聯網發展合作組織預測[25],“十四五”煤電裝機達峰至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須具備調節能力,甚至需要進行碳捕集與循環利用。煤炭行業在做好我國能源供應壓艙石、穩定器的同時,必須及時轉變觀念,革故鼎新,尋找適合自己的發展路徑。
參 考 文 獻
[1]IntergovernmentalPanelonClimateChange.Globalwarmingof1.5℃[R].(2018-10-07)[2021-02-01]. https://www.ipcc.ch/sr15/.
[2]國務院新聞辦公室.《新時代的中國能源發展》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環境部.中華人民共和國氣候變化第二次兩年更新報告[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.應對氣候變化:中國對策[R/OL].(2020-06-01)[2021-02-01].https://www.mckinsey.com.cn/wp-content/uploads/2020/06/麥肯錫_應對氣候變化_中國對策.pdf.
作者:周淑慧 王軍 梁嚴