引言《中国天然气发展报告(2021)》[1]明确指出,“天然气是低碳清洁能源,是推进高碳能源存量替代、优化能源结构、实现双碳目标和美丽中国的重要力量”。在“安全高效、绿色低碳”能源发展背景下,天然气发展引发各界高度热议。《碳中和对中国的挑战和机遇》中指出,双碳是我国经济发展到一定程度之后的内在要求,绿色转型需要掌握节奏,不能引起能源短缺危机。我国碳中和理论上可考虑“控碳、减碳、低碳、中和”的“四步走”减排路径。减碳阶段,其中工业领域,能源消费端利用全面推广“煤、石油、天然气+氢能+电”工艺优化流程,技术成熟领域推广无碳工艺;中和阶段,其中电力领域,智能化、低碳化电力系统建立,火电装机规模大幅降低,且一部分火电将利用天然气替代煤炭。周淑慧[2]等分析了“双碳”目标下“十四五”天然气发展机遇和挑战,认为我国经济基本面长期向好,天然气需求增长空间广阔,但同样要看到面临新能源的冲击、行业自身制约因素等挑战,预计天然气将在2035年左右达峰,达峰值6.5×1011 m3,此后维持5~10年平台期。洪涛[3]等认为,深度电气化进程需要很长时间。中期来看,利用天然气替代煤炭对全面实现碳中和有很大的促进作用,预计我国天然气将在2040年左右达峰,达峰值6×1011 m3。罗佐县[4]等认为降碳的重点在降煤。降煤的关键是加大煤电的替代,天然气发电对比可再生能源发电、核电有一定优势,是解决可再生能源电力稳定性不足的重要途径,天然气是我国实现“碳达峰”的现实选择。王震[5]等认为,天然气在实现碳中和不同阶段均发挥重要作用,天然气发电要引起足够重视,稳步推进天然气市场化改革中,价格改革是核心,需要逐步取消价格管制,实现价格市场化竞争机制。王敏生[6]等提出,双碳约束下,油气行业要加快推进油气行业体制升级、加快低碳技术创新,推进油气产业转型发展,在保证资源供应安全基础上,加快新能源与油气业务协同发展。单彤文[7]等认为,我国能源转型的最佳路径是推进天然气发电与可再生能源的融合发展。段言志[8]等认为,未来天然气与其他绿色能源的融合空间发展空间巨大,碳达峰和碳中和目标将推动天然气与其他绿色能源深度融合发展,助推形成清洁低碳、智慧高效的能源体系。李孥[9]等分析了碳中和进程中天然气的多种发展情景。安徽省作为长三角一体化经济规划重要组成部分,近年在社会经济、能源发展上取得显著成效。但对标长三角经济城市群,能源低碳转型任务艰巨,天然气整体起步较晚,产供储销体系建设仍需完善。《安徽省国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》[10]明确指出“将推进能源革命,优化能源结构,扩大清洁能源开发利用”。在此背景下,展开分析研究。1碳达峰背景下全球天然气发展趋势根据IPCC第六次评估报告显示[11],气候系统变化与日益加剧的全球变暖直接相关。自1750年左右以来,温室气体的浓度增加主要是由人类活动造成的,工业化过程中化石能源集中大量消费贡献了很大部分的温室气体。天然气是低碳的化石能源,同等热值下,碳排放是燃煤的58%,是推进能源低碳转型的重要桥梁。全球性降碳减排趋势和碳税实施背景下,中短期看,带动天然气等清洁能源消费需求激增,天然气贸易竞争加剧;长期看,包括天然气在内的化石能源将面临零碳能源系统的巨大冲击,CCUS等负减排技术集中应用将成为行业规模化发展重要支撑。中石油最新发布《2060年世界与中国能源展望》[12]认为,全球能源行业正加速驶入绿色低碳转型轨道,油气在2040年前仍将保持主体能源地位,各地区天然气将呈现出前期以保供为主,后期以成本为主的特点。纵观全球能源消费变迁路径,天然气在助推北京、东京、德国、美国、英国等典型国家城市能源消费总量和碳排放达峰过程中,已然跃居成为主体能源,保障国民区域经济发展。2021年,全球经济通胀趋势明显,能源供应格局紧张,天然气价格猛涨,预计短期内,其价格将维持高位不下。2020年,我国天然气产量、消费量、进口量分别位居世界第四、第三和第一。2021年,我国国家主体管网进入国家管网公司运行元年,国产气突破2 000 亿m3,LNG进口1 000 亿m3,城镇燃气、工业燃料、发电大幅增加,消费增速达12%,能源消费占比达9.0%,产业链供应端和消费端灵活度明显提高,供需总体平衡,天然气已逐步成为推动我国经济发展。《2060年世界与中国能源展望》[12]指出,未来煤炭将继续发挥兜底保障作用,在碳达峰攻坚阶段,天然气消费快速增长,未来将成为新能源的最佳伙伴,气电调峰将成为电力系统调峰的关键力量,预计2030年天然气消费占比达12%。构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系是实现“两个百年”奋斗目标的重要支撑。天然气鉴于其自身低碳、清洁、高效、灵活属性,成为搭建高碳过渡到低碳这座能源桥梁的现实选择。但作为天然气消费和进口大国,大量进口油气资源也会面临风险,抓住天然气战略机遇的关键在于加大资源勘探开发和储能的技术研发应用,真正实现油气资源能源保障安全,更好地发挥天然气等清洁能源助推能源转型的重要作用。2安徽省天然气发展现状2003年11月,西气东输—滁州天然气利用工程通气点火仪式,标志着安徽省天然气利用的开始。2010年10月底,江北联络线输气管道工程一次性置换投产成功,标志着安徽省天然气利用正式进入“西气”与“川气”互通互联的全新阶段。截至2020年底,安徽省16个地级市不同程度地用上天然气,管道气已覆盖所有地级市。“十三五”以来,安徽省天然气发展取得较大成就,天然气勘探资源实现突破,两淮地区探明煤系天然气地质资源量1.9×104 亿m3,可采储量3 000 亿m3。油气供应能力不断地增强,西气东输和川气东送管道气、LNG、省内煤层气多种气源供应格局初步形成。管网布局日趋完善,累计投运天然气干支线管道约3 300 km,省级天然气主干网架初步形成。油气储备能力建设明显加快,形成储气能力超出4 300 万m3,芜湖LNG接收站、江苏滨海LNG接收站等省级储气设施快速推进。天然气消费水平持续提升,2020年安徽省天然气消费量63.2 亿m3,城镇气化人口2 300 万人,城镇居民气化率达64%,消费年均增长率达14.1%,主要用于工业燃料和城镇燃气。根据统计数据[13]分析,2020年工业燃料消费占比46.7%,主要用于玻璃行业以及工业锅炉改造,城镇燃气消费占比52.1%,主要用于居民、公服、采暖以及交通,消费分布集中在合肥和芜湖等地市,两地用气量约占全省消费总量38.7%。安徽省天然气发电起步较晚,2020年全省天然气发电占比仅0.7%,伴随“十四五”合肥、滁州、芜湖等地市气电项目建设落地,电力领域消费进一步扩大。2010年以来,安徽省天然气市场消费现状如图1所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2022.06.022.F001图1安徽省天然气市场消费现状3“碳达峰”下安徽省天然气发展趋势3.1发展困境纵观天然气国际发展经验,影响天然气发展的主要因素有:宏观经济发展、气源资源条件、基础设施建设、政府配套政策、产业体制机制。起决定性作用的为以下两个因素:第一个是宏观政策,主要是环保政策驱动以及产业政策;第二个是市场化体制改革,尤其是价格改革、基础设施建设,对天然气产业持续发展起到很重要的保障作用。前面因素起引领推动作用,后面因素起保障护航作用[14]。对照各因素,除了宏观政策目前给产业带来良好的发展环境,其他因素里均存在客观制约壁垒。一是气源对外依存度居高不下,安徽省内供应主体、气源结构、渠道来源单一,气源主要依靠西气东输和川气东送,资源稳定供应存在风险;二是基础设施建设不完全,偏远地区管道尚未覆盖,省内、省际尚未实现“一张网”,跨区域资源调度能力不足,区域、季节消费不均衡,终端利用结构不合理;三是按照长三角苏浙皖一体化发展新格局,配套政策、体制机制、价格形成机制改革相对苏浙滞后,上、中、下游之间缺乏高效的协同联动运转机制,产供储销体系仍需进一步完善;四是安徽省天然气商品属性较弱,能源替代经济性较差,在不考虑各能源替换效率情况下,按照当前50 元/t碳税价格测算,天然气置换煤炭价格承受力1.12 元/m3,按照煤炭使用效率50%、天然气使用效率80%、置换煤炭价格承受力1.69 元/m3,价格竞争力较弱。可再生能源经济优势凸显和新技术突破,都将极大削弱天然气的竞争优势。总体来讲,产业上游“血液”供给不稳定,中游“网络”运行不高效,下游“机体”保障不完全,对产业高质量发展存在很大的制约。3.2发展机遇(1)改革红利的释放,给行业营造了有利的发展环境。“十三五”期间,国家油气体制机制改革关键性政策落地,上游增储上产、中游公平开放、下游直供直销、市场化定价格局正在形成[2]。天然气产业由“发展期”正式迈入“成熟期”,天然气行业迎来新的发展格局。2019年,国务院发布《长江三角洲区域一体化发展规划纲要》加快长三角跨区域能源基础设施建设和油气管网互联互通。2021年碳达峰行动方案出台,天然气迎来较大利好,交通、建筑等领域天然气应用步伐加速。碳达峰等系列政策和改革红利的驱动,给安徽省天然气市场化体制机制改革、产供储销体系进一步完善创造友好的环境,有利于安徽省抓住这一轮的发展风口期,推动行业高质量发展。(2)经济高质量发展带来能源需求总量不断上涨。安徽省位于长江三角洲地区,是长三角一体化经济规划发展重要组成部分。“十三五”期间经济快速发展,实现GDP年均增速7.3%,地区生产总值从全国第14位提升到第11位[10]。“十四五”安徽省提出GDP增速6.5%(预期)。整体来看,经济增速有所下降,但是增长质量提高。“十三五”期间,单位GDP能耗降低累计超过16%。“十四五”能耗继续降低,中部崛起战略持续深化,城镇化工业化进程仍将快速推进,经济规模总量较大。在保证一定的经济增速下,能源需求还是不断地上涨。按照能源消费系数法,预计“十四五”能源消费总量达1.63 亿吨标准煤,“十五五”能源消费总量达1.74 亿吨标准煤。(3)能源绿色低碳转型带动天然气内生需求空间不断地扩大。“十三五”以来,安徽省能源供给结构大幅优化,煤炭消费占比下降,可再生能源实现跨越式发展,天然气消费量较2015年翻一番,但“一煤独大”能源结构问题仍然突出。碳达峰战略加速能源消费,加速低碳转型。为满足经济社会发展对清洁能源的需求,推动传统高碳化石能源存量替代,压煤增气发展新能源是必然趋势。2020年安徽省天然气消费占比仅5.2%,远低于全国平均水平,煤炭消费占比达69.8%。煤炭长期占据主导地位的生产消费格局决定了安徽省去碳化进程不可能一蹴而就。在保障能源安全供给前提下,按照“先立后破”原则,分阶段有序实施清洁能源增量替代,压实煤炭“压舱石”兜底保障作用的同时,架好高碳能源通向新能源的桥梁,是安全平稳实现能源系统结构整体调整的最佳选择。伴随《2030年前碳达峰行动方案》[15]、《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》[16]、《“十四五”工业绿色发展规划》[17]、《国务院关于打好污染防治攻坚战的意见》[18]等系列政策措施落地,工业、制造、交通、建筑等领域“煤代气、油代气”“建筑供暖”等消费替代升级加速,居民气化率持续提高。气电项目快速发展,直接带动了天然气内生增长空间。对标《2030年前碳达峰行动方案》总体目标,按照可再生能源最大化发展思路,结合安徽省与全国能源发展平均水平,利用能源消费系数法,预计“十四五”期间天然气市场需求达128 亿m3,“十五五”达210 亿m3。2030年前安徽省能源消费结构预测如表1所示。预计2030年,安徽省能源结构优化升级实现突破,清洁能源消费占比达34%,能源低碳化进程实现大跃步。10.3969/j.issn.1004-7948.2022.06.022.T001表12030年前安徽省能源消费结构预测项目2020年2025年2030年能源消费总量14 69816 37317 483煤炭10 25910 6099 930油品1 6921 9121 692非化石能源1 4262 3083 339天然气7641 5442 522万吨标准煤4安徽省推进天然气发展策略与建议“十四五”及未来一段时间,安徽省天然气立足碳达峰目标和长三角一体化发展新格局,推动天然气对传统高化石能源的存量替代,满足经济社会发展对清洁能源的需求,促进能源优化转型,重点从解决资源稳定供应、建立市场配套机制、打造综合能源服务模式多维度发力,实现产业高质量发展。4.1增强资源供应可靠性和灵活性预计2030年前,安徽省天然气消费规模达210 亿m3,立足保障供应安全,不断地增强资源供应可靠性和灵活性。一要重点发展省内重点气源项目,如滨海LNG、芜湖LNG、川气东送二线等气源配套项目建设,加大非常规天然气资源勘探开发力度,提升省内资源保供能力;二要打通长三角、国内、国际三大循环,统筹国产气和进口气,探索建立国内、国际两个市场联动的灵活调节机制,尝试组建省级LNG交易平台,实现气源结构和渠道来源多样化;三要按照全国“一张网”规划布局,狠抓基础管网布局,碳达峰加快天然气市场需求释放,在尽力保障消费侧“削峰填谷”前提下,加快提升设施和资源协同下的尖峰保供能力、管网覆盖率、管容输送能力以及应对极端气候变化和突发事件的应急能力;四要强化“全省一张网”“保供一盘棋”思维,以大储气库、大LNG接收站为依托,布局储气设施项目,加快推进储气能力建设,加强储气能力与采气、气化、外输能力配套,确保储采运设施“三同时”,保障资源安全稳定供应[1]。4.2加快完善天然气市场配套机制在《2030年前碳达峰行动方案》的推进落实、《关于深化石油天然气体制改革的若干意见》[19]等系列政策落地实施、国家油气管网公司组建运营的背景下,在现行“X+1+X”油气市场体系下,立足促进行业协调稳定发展。安徽省一方面要考虑建立管网设施运行监管机制,强化省级干、支网、城市配气管网、储气库、LNG接收站等设施建设运行、信息公开、容量分配、能力开放、服务收费、门站价格等多方面的监管,维护良好天然气市场秩序;另一方面考虑重点谋划平台建设,建立天然气市场监管平台,实现信息化、智能化、数据化管理,打造互联网线上监管服务模式,适时掌握区域天然气运行情况和供需状况,快速实现资源跨区域调度,发挥市场资源配置的决定性作用,满足各方资源优化组合、风险管理、供需平衡等需求[2];最后从引导天然气终端市场利用着手,加快完善形成天然气市场配套机制措施,重点考虑调峰发电储气设施主体生存利润空间,鼓励多元化资本进入,拓宽开发渠道主体,探索天然气战略储备机制,建立天然气发电、储气调峰辅助服务市场机制,谋划LNG动力船舶改造补贴政策,分步实施天然气直供,降低管输成本等,进一步提高安徽省天然气利用接受度。4.3推动与新能源业态深度融合根据国内外多家权威机构预测分析,预计我国天然气在2040年左右达峰。达峰后,高效持续利用好天然气是避免出现断崖式的下降,造成大量基础设施、资产的搁置的关键。整体来说,碳达峰前,天然气主要是煤炭、石油等高碳化石能源的存量、增量替代,是支撑能源;全面碳中和后,天然气建立新型能源系统,成为新能源的融合能源,可获得持续发展。兼顾低碳发展与产业的接续,安徽省在这一轮风口抓住碳达峰的发展。近中期,重点在推动行业与氢能,光伏、风能等新型电力系统的深度融合方面发力,充分发挥天然气发电效率高、运行灵活、启停快等优势,重点满足新能源电力波动调峰需求,合理布局天然气分布式能源。结合安徽省新能源资源条件,打造产业综合能源供应链、消费链、服务链等综合能源利用模式,实现能源互补、智慧能源、源网荷储,达到资源高效综合应用。围绕CCUS(碳捕集、利用与封存)等碳中和技术和碳金融、碳基金等市场化手段,积极探索推动天然气“集中利用+CCUS”“集中利用+碳金融”近零排放商业模式。超前谋划天然气碳排放监管平台,天然气温室气体排放包含CO2和CH4,据联合国环境规划最新报告[20]指出,CH4占全球温室气体排放近1/5,目前CH4利用项目纳入国家CCER自主核证减排项目,及早谋划建立数据化、信息化控碳监管平台,充分挖掘现有控碳潜力,开发项目综合应用,对控制温室气体排放水平和行业中长期持续发展都具有重要意义。5结语全球性能源革命趋势下,天然气是各国打破“碳壁垒”,撬动能源低碳化导向的关键推手,是助力中国实现碳中和的重要力量。“十四五”及未来一段时期内,安徽省天然气在国家油气体制改革红利不断释放和碳达峰实施战略驱动下,行业发展环境友好,迎来风口期,消费需求不断地扩大。预计2030年需求量达210 亿m3,一次能源消费占比达14.4%,能源低碳化发展水平实现跨越式突破。在新旧能源系统转换重塑过程中,安徽省要立足长三角一体化发展新格局,统筹考虑行业近期、中长期可持续发展,扮演好不同时期下天然气能源角色,进一步在稳定资源供应、完善市场配套机制改革、推进与新能源业态融合、打造综合能源利用、服务模式以及全产业链引进CCUS等碳中和技术等方面精准发力,推进行业健康稳定协调发展,满足区域经济对清洁能源持续需求。

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