基于“双碳”目标下天然气行业碳达峰路径分析

基于“双碳”目标下天然气行业碳达峰路径分析

魏宇,刘伟,江锐亨

四川泰源工程咨询有限公司

摘要：基于二氧化碳排放数量的增多，全球气温随之上升。一直到2022年，我国高温持续30d，面临着十分严峻的碳减排现象。习近平总书记从会议上发布了重要讲话，明确提出了我国二氧化碳排放量争取在2030年达到最高峰，到2060年实现碳中和。国家有关部门纷纷颁布了一系列的政策文件，将该项文件落实到了碳减排工作中，为该项工作开展提供良好的支持。天然气有着资源丰富、灵活性高以及稳定性好的特征，本身在能源转型方面应用极为普遍。所以加大对天然气行业碳达峰路径的研究力度是特别重要的。

关键词：双碳目标；天然气行业；碳达峰路径

随着经济水平的提升以及人口数量的增多，对于世界能源也提出了极高的需求，一次能源结构逐渐朝着多元化和低碳型方向转变，构成了以石油、天然气和煤炭为主和地热能、风能等多项新能源相互结合到一起的综合能源系统。我国石油天然气企业发布了有关的世界和中国能源展望，在该项报告中明确提出了天然气、石油、煤炭等占据的比例。结合具体情况得出，从一次能源结构中天然气占据比例较大。经过提前预测，碳达峰阶段中我国能源消费总量依旧处于持续性增长状态，并且煤炭消费将提前达峰，然后下降，由新能源和天然气补上存在的缺口。

1、天然气从优化能源结构中的具体应用
1.1从清洁采暖领域中的应用要点

对于天然气来讲，是普遍存在的清洁采暖能源。在城镇化水平全面提升的背景下，无论是居民用气量还是气化率都有了一定程度的提升，该方面持续性上涨。通过分析来看，造成空气污染的主要因素为燃煤。煤炭燃烧排放量、粉尘对于空气质量有着直接性的影响。我国早期提出了煤改气工程，将天然气代替煤当成冬季的供暖燃料。不过因为燃料成本较高，气源供应不到位，因此煤改气效率较低。天然气清洁采暖表现为以天然气为基本的燃料，使用经过多氮改造的燃气锅炉燃气热电联设备实施集中供暖操作，并且应用壁挂炉等设备展开分散供暖。与燃煤燃料为主的采暖相比较来看，显然天然气产生的采暖效果更高，二氧化碳排放量非常低，经济性良好。
    1.2从电力领域中的具体应用

基于电力行业运行进程的加快，碳排放量也随之增多。天然气发电有利于降低我国电力企业的碳排放量，天然气发电呈现出了性能良好、启停时间短等一系列特征，和光伏发电以及风力发电共同受到了人们广泛关注。伴随着人们生活水平的提升，对于电力方面提出了极高的需求，煤电供应日益短缺。光伏发电和风力发电有着间歇性的特征，在未来发展过程中无法大范围的增长。电力调控成为了一种基本形式。在这一现状下，天然气发电的调峰产生的作用特别高，但是我国储能技术不具备完善性，所以必须协调开展非化石能源发电以及化石能源发电。

1.3从工业领域的应用

我国燃煤锅炉有着燃烧效率低、能耗大的特征，产生的污染现象十分严峻，因此进一步实施工业锅炉煤改气作业是很有必要的。大多数城市领域纷纷颁布了工业锅炉煤改气的政策。可是天然气与煤炭相比较来看是一种清洁能源，有利于工业领域煤改气作业的进一步开展。
     2、天然气和新能源融合发展方式
    所谓天然气和新能源融合发展主要表现为天然气和水能、风能以及地热能等多项新能源处于相互结合的状态，体现出多能互补综合能源系统的建设效率。其中，天然气和新能源融合发展方式如下所示。
    2.1产品链融合发展方式
    第一，天然气和水电相互结合到一起。水力发电有着较低的成本，效率极高，能够对生态环境有效改善保持均衡性。不过季节性和区域性对于水电资源有着直接性的影响，面临着季节性闲置问题。根据天然气储气调峰功能，应用天然气发电外运的方式平衡发电总量，提升电网运行效率，将水电和天然气发电的协同性体现出来，达到天然气发电和水电相互融合的目的，提升能源利用率。第二，天然气发电和光发电处于融合发展的状态。风、光有着间歇性的特征，无法有效满足用户对于电量提出的高要求。从实际情况来看，需要将调风电源当成基本的补充。在这一现状下，天然气发电起着决定性的效果。天然气场站、阀室通常处于城市边缘，无论是风资源还是光资源都有着一定的丰富性，天然气和风光资源互补能够有效的应用能源。
     2.2产业链融合发展模式的应用
    第一，天然气生产环节和氢能融合发展。虽然天然气是化石燃料，不过在制氢过程中普遍形成了二氧化碳气体。引进ccus等先进技术能够减少对地球环境造成的影响，降低碳排放。第二，天然气生产阶段和地热资源相互结合。地热能是可循环利用的，绿色低碳可再生能源有着储能大、清洁环保、稳定性高的特征，未来发展前景良好，具备相应的竞争力。在地热资源中应用天然气勘探开发技术可以发挥出良好的效果，提升经济效益和综合利用效率，达到地热规模化利用的目的。第三，天然气输送阶段和能源相互结合。余压属于天然气管网高中低压系统运行过程中压差自然形成的一项能量资源，有着清洁性的特征，回收利用效率高。通过对油气管道运行加以优化，提升整体水平，达到智能化发展的目的，满足人们的用电需求。

3、基于双碳目标下天然气行业碳达峰路径

3.1强化科技创新力度

第一，加大对重型燃气轮机和高效燃气发动机等多方面的研究力度，加快运行进程，有效实施天然气输送压差能利用、冷能利用和接收站冷热差能利用等相关技术的探究力度，推动天然气产业朝着智能化和数字化趋势迈进。第二，实施天然气领域中二氧化碳收集、利用和储存等相关技术的研究力度，借助天然气行业勘探开发技术的优势和应用开发的效果，重点研究第三天然气和可再生燃料融合发展的应用。从天然气生产和消费领域中应用氢能达到天然气行业低碳转型的目的，发展能源厂站建设运营方式。在遵循标准要求的基础上明确监督管理职责，提升安全性，大力推广建设充换电设施，结合因地制宜的基本原则，创建分布式光伏和储能设施等。
    3.2提升天然气供应水平，控制供应价格

当前阶段，供应能力和供应价格的高低决定了天然气的应用规模大小程度。在国家天然气产供销体系全面改善的背景下，为了提升天然气供应能力的稳定性，就要求政府部门和天然气上游经营企业做好相关的勘探开采作业，获取采购资源，从多项途径入手，保持协调发展的状态，确保天然气供应的稳定性。对此，可以进一步勘探和开发国内的天然气。油气经营企业多参与到国外天然气项目建设中，强化我国控制进口气源的能力，同时结合实际情况制定健全的多方协调体系，保持国内资源和国际资源的协调性，提升各项资源的利用率。将天然气资源的优势发挥到最大化，有效的控制用气成本，改善供应系统的调节能力，从而确保资源得到更好的应用。
    3.3对支撑低碳产业发展的财税金融政策有效改善
    首先，确保中央财政中央预算内投资的合理性，借助财政方面大力支持收集和利用以及储存二氧化碳的有关技术，做好技术的推广，给予天然气储气设施建设相应的支持，将政府税收政策的引导效果发挥出来。让天然气行业处于低碳发展的状态，同时绿色金融也是不可忽视的，条件允许的绿色低碳天然气企业可以进行上市融资和再融资。
    4、结语：
    从以上论述来看，碳排放量和能源消费活动的开展有着密切的联系性，能源消费活动对于碳排放量强度产生了直接性的影响。天然气属于清洁的低碳能源，将天然气应用到能源结构中，可以实现双碳目标，是最佳的一项措施。不过双碳目标之下的天然气行业发展过程中，除了迎来良好的机遇之外，也有着诸多的挑战。这就需要进一步拓展和延伸天然气的应用规模，加大科学技术的创新力度，落实有关政策，从而实现碳达峰。
    参考文献：

[1]郜婕，赵忠德，武松，等.世界典型国家天然气发展历程及对中国的启示［J］.国际石油经济，2023，25(8)：72-80.
    [2]王德亮.全气化动力服务项目在钻井队现场的应用［J］.化工管理，2023(18)：224.
    [3]张姗.国外天然气发电现状及其对我国的启示［J］.电力科技与环保，2023，36(5)：26-30.

[4]樊慧，段兆芳，单卫国.我国天然气发电发展现状及前景展望［J］.中国能源，2023，37(2)：37-42.