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        碳達(dá)峰目標(biāo)下江蘇天然氣能源的利用

        2022-12-03 02:59:58張斌
        化工管理 2022年32期

        張斌

        (江蘇華電贛榆液化天然氣有限公司,江蘇 連云港 222000)

        0 引言

        2020年9月,習(xí)近平總書記提出“力爭(zhēng)于2030年前碳排放達(dá)到峰值,努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”的目標(biāo)。2020年12月,江蘇提出在全國(guó)率先實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”的目標(biāo),制定2030年前碳排放達(dá)峰行動(dòng)計(jì)劃,支持有條件的地方率先達(dá)峰,為全國(guó)“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)作出江蘇貢獻(xiàn)。

        2021年10月,《中共中央 國(guó)務(wù)院關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》和《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》發(fā)布,標(biāo)志碳達(dá)峰碳中和“1+N”政策體系中“1”正式出臺(tái)[1]。

        1 天然氣是碳達(dá)峰目標(biāo)下江蘇的優(yōu)先選擇

        不同于已達(dá)峰的歐美發(fā)達(dá)國(guó)家,江蘇實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)困難多、任務(wù)重。由于碳達(dá)峰不存在“天花板”[2],2030年達(dá)峰不存在困難,但是峰值越高,2060年實(shí)現(xiàn)碳中和的困難就越大。因此,江蘇需要盡量壓低碳達(dá)峰的峰高。

        提高可再生能源在一次能源消費(fèi)比重是壓低峰高的最優(yōu)解,但是現(xiàn)階段大力發(fā)展可再生能源和核能存在較大的問題??稍偕茉淳哂须S機(jī)性、波動(dòng)性、間歇性的特性,大規(guī)模開發(fā)利用,會(huì)影響能源體系的平衡穩(wěn)定和能源供應(yīng)安全。核電雖然供應(yīng)穩(wěn)定,但核泄漏產(chǎn)生的危害極大,前蘇聯(lián)和日本的核事故,導(dǎo)致民眾對(duì)核電存在較大抵觸[3-4]。

        天然氣是清潔、高效的化石能源。2020年江蘇天然氣占一次能源消費(fèi)比重約11%,在一次能源結(jié)構(gòu)中的占比仍有較大的提升空間。根據(jù)IPCC 《國(guó)家溫室氣體排放清單指南》,天然氣的碳排放系數(shù)約為焦炭的一半,不足石油的80%,化石能源中碳排放系數(shù)相對(duì)最低的天然氣將是替代煤炭的優(yōu)先選擇[5]。

        江蘇要走高質(zhì)量的可持續(xù)發(fā)展道路,必須優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu),降低能源轉(zhuǎn)型對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的沖擊,堅(jiān)持理性發(fā)展,走一條從高碳到低碳,再?gòu)牡吞嫉搅闾嫉牡缆穂6-7]。因此,必須擴(kuò)大天然氣的利用,適度提高天然氣在能源利用中的比例,一方面,可以降低能源轉(zhuǎn)型對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響;另一方面,利用天然氣污染小、成本低、儲(chǔ)運(yùn)便捷的特點(diǎn),可以作為可再生能源發(fā)展的有效補(bǔ)充[8]。

        2 江蘇天然氣供需格局

        江蘇是能源消費(fèi)大省,環(huán)保要求高,對(duì)清潔能源天然氣的需求潛力巨大?!笆濉逼陂g,江蘇天然氣消費(fèi)增長(zhǎng)迅猛,年均增速為13.1%?!笆濉蹦?,江蘇天然氣消費(fèi)307.3億立方米,其中,城市燃?xì)庀M(fèi)量為58.4億立方米(占比19%),工業(yè)燃料消費(fèi)量為130.74億立方米(占比42.5%),天然氣發(fā)電燃料用氣量為101.2億立方米(占比33%),化工用氣17億立方米(占比5.5%),工業(yè)燃料和發(fā)電用氣已成為江蘇天然氣消費(fèi)的主力。

        根據(jù)中咨公司預(yù)測(cè),如表1所示,江蘇天然氣需求以工業(yè)燃料和發(fā)電燃料為主,城鎮(zhèn)燃?xì)鉃檩o,化工原料用氣占比始終較小,預(yù)計(jì)2025年江蘇的天然氣需求量為420億立方米,2030年將達(dá)到520億立方米。 其中,城鎮(zhèn)燃?xì)庹急扔?025年的18.9%下降至2030年的16.4%,用氣量年均增長(zhǎng)1.2億立方米,年均增幅1.4%。工業(yè)燃料占比由2025年的37.7%下降至2030年的32.1%,用氣量年均增長(zhǎng)1.8億立方米,年均增幅1.1%。天然氣發(fā)電燃料結(jié)構(gòu)占比將由2025年的38.6%提升至2030年的47.6%,用氣量年均增長(zhǎng)17.1億立方米,年均增幅8.8%,是增速最快的消費(fèi)結(jié)構(gòu);天然氣化工原料受到環(huán)保政策等制約,始終保持較低用氣量,結(jié)構(gòu)占比由2025年的4.8%下降至2030年的3.9%,用氣量基本持平。

        表1 2025—2030年江蘇省各行業(yè)天然氣需求情況

        江蘇已形成天然氣多元化供應(yīng)格局,已有西氣東輸一線、西氣東輸二線、中俄東線、青寧線、川氣東送一線、如東LNG、廣匯啟東LNG和江蘇油田供氣。未來(lái)中海油濱海LNG、協(xié)鑫如東LNG、華電贛榆LNG、國(guó)信如東LNG、川氣東送二線建成后,供氣渠道將愈加豐富,供氣能力將顯著提升。

        江蘇油田年供氣量不足1億立方米,全省99%以上天然氣需要進(jìn)口。經(jīng)向中咨公司了解,涉及江蘇核準(zhǔn)和在建的天然氣資源項(xiàng)目基本為L(zhǎng)NG接收站,LNG在江蘇供氣的比例將逐漸增大。預(yù)計(jì)2025年江蘇管道供氣225億立方米,LNG接收站供氣203億立方米,資源供應(yīng)將達(dá)到429億立方米;2030年江蘇管道供氣284億立方米,LNG接收站供氣301億立方米,資源供應(yīng)將達(dá)到586億立方米,LNG供氣量將超過管道供氣。江蘇2025年供需將基本平衡,之后逐漸轉(zhuǎn)為寬松。

        3 碳達(dá)峰目標(biāo)下江蘇天然氣應(yīng)用面臨挑戰(zhàn)

        3.1 區(qū)域天然氣配套設(shè)施發(fā)展不均衡

        表2 2025—2030年江蘇天然氣供應(yīng)情況 單位:億立方米

        江蘇天然氣已初步形成“X+1+X”的天然氣市場(chǎng)體系架構(gòu),天然氣配套設(shè)施公平開放,基礎(chǔ)設(shè)施較多,所有縣級(jí)單位已全部用上天然氣。截至“十三五”末,江蘇已建成3769千米輸氣干線、4座地下儲(chǔ)氣庫(kù)和8座沿海LNG儲(chǔ)罐,但是天然氣基礎(chǔ)設(shè)施分布極其不均衡,在利益的驅(qū)動(dòng)下,經(jīng)濟(jì)較好的蘇南地區(qū)氣源豐富、管網(wǎng)覆蓋廣,經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較差的蘇北、蘇中地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后,消費(fèi)量也呈現(xiàn)極大的差異。2021年,蘇南地區(qū)消費(fèi)天然氣222億立方米,占比71%,蘇北、蘇中地區(qū)僅消費(fèi)天然氣91億立方米,占比29%。

        3.2 交通運(yùn)輸領(lǐng)域受到電車行業(yè)強(qiáng)力沖擊

        江蘇堅(jiān)決貫徹落實(shí)國(guó)家新能源汽車發(fā)展戰(zhàn)略,推動(dòng)汽車消費(fèi)結(jié)構(gòu)持續(xù)轉(zhuǎn)型,新能源汽車滲透率逐年上升。

        磷酸鐵鋰電池具有成本低、安全性好、高溫性能好、重量輕、容量大的優(yōu)點(diǎn),因此受到廣大電車車企的寵愛。由于純電汽車市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,大部分車企使用成本更低的磷酸鐵鋰電池替代三元鋰電池以降低產(chǎn)品價(jià)格,顯著提升了純電汽車的性價(jià)比。

        目前,各大電車車企的電池續(xù)航能力基本接近,幾家大型企業(yè)已在電池制造行業(yè)形成壟斷,迫使電車廠商在“智能化”跑道展開新的賽跑,在智能駕駛、智能座艙、輕量化等方面展開充分的競(jìng)爭(zhēng),通過軟件和硬件的適配,形成優(yōu)質(zhì)的智能化系統(tǒng)吸引新增客戶。

        在磷酸鐵鋰電池和智能化的雙重加持下,純電汽車優(yōu)勢(shì)明顯。截至2021年底,江蘇機(jī)動(dòng)車保有量達(dá)2365.92萬(wàn)輛,其中,新能源汽車保有量為50.5萬(wàn)輛,占汽車總量的2.31%。純電動(dòng)汽車保有量為44.3萬(wàn)輛,占新能源汽車總量的87.8%,純電汽車行業(yè)發(fā)展迅速,大大壓縮了天然氣在交通運(yùn)輸領(lǐng)域的發(fā)展空間。

        3.3 可再生能源利用沖擊天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展

        江蘇2022年發(fā)布《江蘇省“十四五”可再生能源專項(xiàng)規(guī)劃》,把發(fā)展可再生能源作為優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、推動(dòng)“碳達(dá)峰”的主攻方向,提高可再生能源在能源生產(chǎn)和消費(fèi)中的比重,計(jì)劃“十四五”期間擴(kuò)大可再生能源應(yīng)用規(guī)模,可再生能源在全省能源消費(fèi)比重從2020年的9.4%提高到2025年的15%,可再生能源裝機(jī)占總裝機(jī)比重從2020年的24.6%提高到2025年的34%,推動(dòng)可再生能源大規(guī)模、高比例、市場(chǎng)化、高質(zhì)量發(fā)展。

        江蘇可再生能源應(yīng)用范圍和規(guī)模的顯著提高,必將擠占天然氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間。江蘇天然氣在一次能源消費(fèi)比重逐年增加,2020年占比約11%。為保證安全降碳,降低能源轉(zhuǎn)型的沖擊,在未來(lái)較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),天然氣將作為江蘇清潔能源體系的主體能源,補(bǔ)位煤炭,發(fā)揮基礎(chǔ)能源作用。因此,須采取措施平衡天然氣與可再生能源的關(guān)系,促進(jìn)天然氣產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

        3.4 天然氣價(jià)格居高不下

        江蘇天然氣供給側(cè)結(jié)構(gòu)性單一,對(duì)外依存度極高,極易受外界波動(dòng)的影響。根據(jù)上海石油天然氣交易中心數(shù)據(jù),如圖1所示,受疫情影響,2022年江蘇LNG出廠價(jià)格居高不下,2月俄烏沖突影響能源市場(chǎng),導(dǎo)致天然氣價(jià)格急劇飆升,從不到6000元/噸飆升至9000元/噸往上。之后雖緩慢下降,但仍處于價(jià)格高位。為保證民生,江蘇民用氣價(jià)格基本穩(wěn)定,但燃機(jī)電廠為發(fā)揮社會(huì)責(zé)任,在價(jià)格高位堅(jiān)持發(fā)電,保證用電穩(wěn)定,出現(xiàn)了嚴(yán)重的虧損。用氣成本的升高,嚴(yán)重制約了江蘇天然氣行業(yè)的健康發(fā)展。

        4 碳達(dá)峰目標(biāo)下江蘇天然氣應(yīng)用的建議

        4.1 增加蘇北、蘇中地區(qū)天然氣基礎(chǔ)設(shè)施,培養(yǎng)使用天然氣增長(zhǎng)極

        蘇北、蘇中天然氣發(fā)展?jié)摿薮螅鐖D2所示,根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù),2021年江蘇省常住人口8505.4萬(wàn)人,其中,蘇南(蘇錫常寧鎮(zhèn))五市常住人口3801.4萬(wàn)人,占比45%。蘇北、蘇中占據(jù)全省55%的人口,天然氣消費(fèi)量卻不足蘇南的一半,天然氣消費(fèi)潛力極大。

        因此,需要進(jìn)一步完善蘇北、蘇中地區(qū)天然氣管網(wǎng)布局和儲(chǔ)氣能力建設(shè)。通過政策優(yōu)惠,吸引國(guó)家管網(wǎng)公司加快蘇北、蘇中地區(qū)天然氣管網(wǎng)建設(shè)。結(jié)合管網(wǎng)布置,在合適的地點(diǎn)建設(shè)天然氣儲(chǔ)氣庫(kù)。通過政策補(bǔ)貼,支持大用戶自建儲(chǔ)氣設(shè)施。引導(dǎo)企業(yè)轉(zhuǎn)變用能方式,鼓勵(lì)以天然氣替代煤炭。對(duì)管網(wǎng)無(wú)法覆蓋地區(qū),建設(shè)小型LNG儲(chǔ)配設(shè)施。爭(zhēng)取蘇北、蘇中地區(qū)天然氣全覆蓋,擴(kuò)大天然氣供應(yīng)能力和利用規(guī)模,培養(yǎng)天然氣使用增長(zhǎng)極。

        4.2 推廣LNG重卡,擴(kuò)大天然氣在重型交通運(yùn)輸領(lǐng)域的使用

        純電汽車在應(yīng)用場(chǎng)景方面還存在諸多問題,特別在重型交通工具領(lǐng)域,存在充電位置少、充能時(shí)間長(zhǎng)、電池重量大、安全性低和續(xù)航里程焦慮等問題,因此,重型交通工具基本以柴油和汽油作為燃料。

        截至2021年底,江蘇載貨汽車保有量達(dá)150.53萬(wàn)輛,占汽車總量的6.36%,其中,重型、中型載貨汽車保有量分別為615145輛、100948輛,輕型、微型載貨汽車保有量分別為789040輛、165輛。同時(shí),與上年同期相比,重型、輕型載貨汽車分別增長(zhǎng)8.5%和9%,而中型、微型載貨汽車保有量分別下降6.94%和27.31%。載貨汽車大型化發(fā)展趨勢(shì)明顯。

        如表3所示,與傳統(tǒng)的油車相比,LNG重卡在經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和安全方面有較大的優(yōu)勢(shì)。此外,重卡使用場(chǎng)景特定、用戶集中度高、線路固定,可以在固定地點(diǎn)配置加氣設(shè)施,以較低成本對(duì)LNG重卡進(jìn)行規(guī)?;茝V。在重型交通工具領(lǐng)域推廣天然氣替代柴油和汽油,有助于降低碳達(dá)峰峰值,推動(dòng)能源低碳轉(zhuǎn)型;即可以減少污染物排放,降低CO2排放量;還可以利用天然氣泄漏自動(dòng)逸散的性質(zhì),提升交通工具安全性;也能降低燃料成本,增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)效益。因此,推廣LNG重卡將會(huì)成為未來(lái)市場(chǎng)的主流。

        表3 LNG重卡與燃油貨車優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

        4.3 推動(dòng)天然氣與可再生能源融合發(fā)展

        可再生能源存在極強(qiáng)的間歇性,季節(jié)性明顯,穩(wěn)定性較差,在發(fā)電和供熱方面的大規(guī)模利用勢(shì)必影響能源體系的穩(wěn)定運(yùn)行。大力推廣可再生能源,將導(dǎo)致電力系統(tǒng)的波動(dòng)更加頻繁,需要建設(shè)大量天然氣調(diào)峰電站,充分利用天然氣發(fā)電啟停時(shí)間短、爬升速度快的特點(diǎn),以彌補(bǔ)可再生能源在季節(jié)和時(shí)點(diǎn)間歇性不足的缺點(diǎn),充分發(fā)揮天然氣的應(yīng)急調(diào)峰作用。

        大力推動(dòng)天然氣與可再生能源融合發(fā)展,形成“天然氣+”的新型能源供應(yīng)模式,以新能源作為電力系統(tǒng)的主體,天然氣作為調(diào)峰電源,充分發(fā)揮可再生能源與天然氣能源的功能耦合性,形成多能互補(bǔ)格局,最大化能源綜合使用的效率和效益。

        4.4 降低天然氣的用氣成本

        雖然2022年天然氣價(jià)格維持高位,2月俄烏沖突更是推動(dòng)天然氣價(jià)格竄升,但是由于各種原因,疫情短期難以結(jié)束。隨著戰(zhàn)爭(zhēng)的緩解和疫情的持續(xù)發(fā)酵,將導(dǎo)致更多國(guó)家經(jīng)濟(jì)衰退,進(jìn)入漫長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)恢復(fù)期,降低對(duì)天然氣消費(fèi)和價(jià)格的承受能力,迫使天然氣生產(chǎn)者降低能源價(jià)格,以保證經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定。江蘇需要抓住機(jī)遇,在天然氣價(jià)格低位和外部供氣企業(yè)簽訂低價(jià)長(zhǎng)協(xié),降低天然氣用成本,提高用氣經(jīng)濟(jì)性。

        5 結(jié)語(yǔ)

        江蘇天然氣基礎(chǔ)設(shè)施較多,天然氣利用范圍廣。未來(lái),江蘇天然氣消費(fèi)量將逐年增高,成為江蘇清潔能源體系的主體能源,發(fā)揮基礎(chǔ)能源作用。

        通過增加蘇北和蘇中地區(qū)天然氣基礎(chǔ)設(shè)施、推廣LNG重卡、推動(dòng)天然氣與可再生能源融合發(fā)展,降低天然氣用氣成本能培育天然氣使用增長(zhǎng)極、有效擴(kuò)大天然氣的利用范圍,有助于降低碳達(dá)峰的峰值,助力“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),實(shí)現(xiàn)江蘇天然氣的可持續(xù)發(fā)展。

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