周淑慧 王 軍 梁 嚴(yán)
中國(guó)石油規(guī)劃總院
2020 年9 月22 日,習(xí)近平總書(shū)記在第75 屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上宣布中國(guó)將增加自主減排貢獻(xiàn),力爭(zhēng)二氧化碳(CO2)排放2030 年前達(dá)到峰值,2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和。鑒于超過(guò)85%的CO2排放量來(lái)自能源活動(dòng),碳中和戰(zhàn)略將深刻改變我國(guó)能源的消費(fèi)結(jié)構(gòu),必須加快向綠色低碳能源轉(zhuǎn)型的步伐。
天然氣是最為清潔的化石能源,碳達(dá)峰與碳中和戰(zhàn)略對(duì)其發(fā)展會(huì)帶來(lái)怎樣的影響?近中期及遠(yuǎn)期還有多大的市場(chǎng)發(fā)展空間,中國(guó)是否與全球同步達(dá)到峰值,峰值水平是多少?達(dá)到峰值后又會(huì)呈現(xiàn)怎樣的走勢(shì)?這些問(wèn)題直接關(guān)系到行業(yè)今后的發(fā)展前景,關(guān)系到企業(yè)上游勘探開(kāi)發(fā)投入及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的積極性,非常有必要進(jìn)行探討?;谏鲜鰡?wèn)題的判斷,筆者重點(diǎn)展望了中國(guó)“十四五”天然氣產(chǎn)供儲(chǔ)銷(xiāo)體系建設(shè)部署,提出了政府相關(guān)主管部門(mén)、能源及油氣企業(yè)需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題及促進(jìn)行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的建議。
碳中和、凈零排放、氣候中性作為舶來(lái)詞,社會(huì)各界對(duì)其內(nèi)涵還不是很清楚,認(rèn)識(shí)上有點(diǎn)混亂,有必要追根溯源。根據(jù)聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)(IPCC)2018 年10 月發(fā)布的特別報(bào)告《Global Warming of 1.5 ℃》[1],碳中和的英文表達(dá)為Carbon Neutrality,指一個(gè)組織一年內(nèi)的CO2排放量通過(guò)移除技術(shù)應(yīng)用達(dá)到平衡,也稱(chēng)CO2凈零排放(Net-Zero CO2Emission)。凈零排放的英文表達(dá)為Net-Zero Emission,指一個(gè)組織一年內(nèi)所有溫室氣體排放量與移除量達(dá)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(shí)均以CO2當(dāng)量計(jì)算。氣候中性的英文表達(dá)為Climate-Neutrality,指一個(gè)組織的活動(dòng)對(duì)氣候系統(tǒng)未產(chǎn)生凈影響,該定義考慮了區(qū)域或局部的地球物理效應(yīng),如航空業(yè)中非CO2排放輻射效應(yīng)影響。三者的主要區(qū)別在于,“碳中和”目標(biāo)只與CO2有關(guān),“凈零排放”目標(biāo)則包括所有溫室氣體,而“氣候中性”目標(biāo)則考慮其他地球物理效應(yīng)的影響?;贗PCC 對(duì)碳中和的定義,對(duì)中國(guó)2060年碳中和目標(biāo)比較準(zhǔn)確的理解應(yīng)是爭(zhēng)取在2060 年前實(shí)現(xiàn)CO2中和,而不是所有溫室氣體的中和。
近幾年中國(guó)溫室氣體排放絕對(duì)量及構(gòu)成鮮見(jiàn)公布,相關(guān)報(bào)告一般多提及單位GDP 排放量相對(duì)下降情況,如在《新時(shí)代的中國(guó)能源發(fā)展》白皮書(shū)中[2],2019 年中國(guó)的碳排放強(qiáng)度比2005 年下降了48.1%。據(jù)2019 年6 月中國(guó)政府向《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》秘書(shū)處提交的《中華人民共和國(guó)氣候變化第二次兩年更新報(bào)告》[3],2014 年中國(guó)溫室氣體排放總量為123.01×108t(不包括碳匯),相對(duì)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%(圖1)。據(jù)麥肯錫2020 年6月發(fā)布的《應(yīng)對(duì)氣候變化:中國(guó)對(duì)策》[4]報(bào)告估算:2016年中國(guó)溫室氣體凈排放量為160×108t CO2當(dāng)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(xué)等機(jī)構(gòu)聯(lián)合發(fā)布的《中國(guó)低碳發(fā)展與轉(zhuǎn)型路徑研究》[5]報(bào)告估算:2020 年中國(guó)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(jī)構(gòu)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(shù)據(jù)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%。
圖1 中國(guó)溫室氣體排放構(gòu)成圖
截至2021 年1 月底,全球有30 個(gè)國(guó)家或地區(qū)通過(guò)正式渠道明確提出碳中和目標(biāo),這些國(guó)家或地區(qū)的溫室氣體排放量約占全球的2/3。歐洲、日韓等發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體有的提出碳中和目標(biāo),有的提出溫室氣體凈零排放目標(biāo),時(shí)間基本都在2050 年前后。如2019年12 月歐盟發(fā)布的“綠色協(xié)議”提出整個(gè)歐盟到2050 年實(shí)現(xiàn)溫室氣體凈零排放,并于2020 年3 月將這一目標(biāo)列入歐洲首部《氣候法》草案。世界資源研究所、能源基金會(huì)(美國(guó))、麥肯錫、波士頓、清華大學(xué)等機(jī)構(gòu)近期發(fā)布的關(guān)于中國(guó)碳中和的相關(guān)研究成果,大多倡議以實(shí)現(xiàn)全球溫升1.5 ℃目標(biāo)作為各國(guó)行動(dòng)方略,同時(shí)一致認(rèn)為2060 年中國(guó)碳中和目標(biāo)與全球?qū)崿F(xiàn)溫升1.5 ℃的努力一致。中國(guó)作為《巴黎協(xié)定》締約方之一,在溫室氣體減排上的立場(chǎng)是“共同但有區(qū)別的責(zé)任”。中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)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(guó)的1/2 左右?,F(xiàn)階段中國(guó)整體上仍處于工業(yè)化進(jìn)程中,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)失衡,區(qū)域工業(yè)化水平差異較大,去產(chǎn)能、調(diào)結(jié)構(gòu)需尚需時(shí)日,特別是能源供需結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期以煤為主,實(shí)現(xiàn)2060 碳中和目標(biāo)面臨巨大壓力?;诂F(xiàn)實(shí)國(guó)情,建議“十四五”及遠(yuǎn)期碳減排相關(guān)工作部署以2060 年實(shí)現(xiàn)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(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展留出相對(duì)寬松的排放空間,5 ~10 年后再根據(jù)各方面的發(fā)展情況適時(shí)調(diào)整自主減排力度。
根據(jù)IPCC 國(guó)家溫室氣體清單指南,煤炭、石油、天然氣作為固定源時(shí)CO2排放系數(shù)分別為94 600 kg/TJ、77 400 kg/TJ、56 100 kg/TJ,產(chǎn)生相同熱值時(shí),天然氣燃燒時(shí)的CO2排放量是煤炭的59%,如果進(jìn)一步考慮鍋爐燃燒效率因素,天然氣相對(duì)煤炭減排量可達(dá)50%左右。因此,一方面近中期推進(jìn)氣代煤對(duì)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)有很大的促進(jìn)作用,另一方面鑒于天然氣的含碳化石能源屬性,遠(yuǎn)期碳中和目標(biāo)下也將逐步被無(wú)碳的可再生能源或氫能、核能等新能源替代。國(guó)際上有很多機(jī)構(gòu)開(kāi)展全球能源發(fā)展研究,并且大多研究都是基于情景假設(shè)思路,如國(guó)際能源署的既定政策情景、可持續(xù)發(fā)展情景、凈零排放情景等,不同情景下未來(lái)能源消費(fèi)規(guī)模、消費(fèi)結(jié)構(gòu)具有非常大的差別,不同機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)結(jié)果也千差萬(wàn)別。為此,筆者在分析對(duì)比國(guó)內(nèi)外部分研究機(jī)構(gòu)研究成果的基礎(chǔ)上,對(duì)全球未來(lái)能源需求特別是天然氣發(fā)展空間給出基本判斷。
國(guó)際能源署2020 年10 月發(fā)布的最新研究成果報(bào)告《World Energy Outlook 2020》[6]認(rèn)為,新冠肺炎疫情對(duì)全球能源造成的破壞超過(guò)了近年來(lái)任何其他事件,并且這些影響將持續(xù)數(shù)十年。全球化石燃料面臨極大挑戰(zhàn),在既定政策情景下,煤炭需求量2030 年比2019 年減少7%,2040 年比2019 年減少12%,到2040 年煤炭在一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的占比將降到20%以下,相比2019 年減少13%;石油發(fā)展前景則充滿(mǎn)了不確定性,未來(lái)十年石油需求增長(zhǎng)時(shí)代將結(jié)束但不會(huì)明顯下降,可能會(huì)維持約10 年的平臺(tái)期;天然氣需求量則快速增加,2030 年達(dá)到4.6×1012m3,相對(duì)2019 年增長(zhǎng)15%,增長(zhǎng)主要來(lái)自中國(guó)、印度、中東及東南亞國(guó)家,歐洲需求則呈下降趨勢(shì),2030—2040 年全球天然氣需求量將以年均1.2%的速度增加,2040 年可增加到5.2×1012m3,增長(zhǎng)主要來(lái)自工業(yè)領(lǐng)域。不同的政策背景下各類(lèi)能源需求有極大差異,可持續(xù)發(fā)展情景下,即接近巴黎協(xié)定2.0 ℃溫控目標(biāo),2040 年全球煤炭、石油消費(fèi)分別降至2019 年的34%、66%,天然氣消費(fèi)在2020 年中期達(dá)到峰值(約4.2×1012m3)后緩慢下降,2030 年降至2019 年的水平,2040 年相比2019 年減少12%,但印度和中國(guó)等發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體由于電力需求的快速增加及煤炭轉(zhuǎn)換,在2040 年前仍將穩(wěn)步增長(zhǎng)。
據(jù)麥肯錫2021 年1 月發(fā)布的《全球能源展望(2021)》[7],參考情景下全球化石燃料總需求可能在2027 年達(dá)到峰值,其中煤炭需求2014 年已經(jīng)達(dá)峰,2050 年相對(duì)2019 年下降40%;石油需求峰值可能會(huì)在2029 年到達(dá),由于化工原料和航空用油需求,到2050 年石油仍將發(fā)揮重要作用;天然氣是未來(lái)10 ~15 年仍然繼續(xù)增長(zhǎng)的化石能源,2037 年需求達(dá)到峰值(約4.2×1012m3),相比2017 年增加約17%,增長(zhǎng)動(dòng)力主要來(lái)自化工、其他工業(yè)以及亞洲和美洲非經(jīng)合組織成員建筑行業(yè)的需求,之后因燃?xì)獍l(fā)電從基本負(fù)荷提供者向靈活性補(bǔ)充角色轉(zhuǎn)變而下降,但2050 年的需求仍比目前高約5%。該報(bào)告特別指出,參考情景下全球能源活動(dòng)相關(guān)CO2排放在2023 年到達(dá)峰值330×108t,平臺(tái)期持續(xù)到2030 年,2050 年比目前減少約25%,但這一趨勢(shì)意味著全球溫升將朝著3.5 ℃路徑發(fā)展,距離巴黎協(xié)定溫升1.5 ℃軌跡有非常大的差距,需要各國(guó)更具雄心加速轉(zhuǎn)型。
《BP 世界能源展望:2020 年》[8]快速轉(zhuǎn)型情景下,即與巴黎協(xié)定2.0 ℃溫升目標(biāo)一致,2050 年能源活動(dòng)碳排放相對(duì)2018 年減少75%,全球天然氣消費(fèi)在2038 年左右達(dá)到峰值4.5×1012m3,2050 年消費(fèi)需求與2018 年的3.85×1012m3基本一致,天然氣在一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的占比從2018 年的24%降至21%。凈零排放情景下,即與全球氣溫升1.5℃溫升目標(biāo)一致,2050 年能源活動(dòng)碳排放相對(duì)2018 年減少95%,全球天然氣消費(fèi)在2026 年左右達(dá)峰,峰值略高于4.0×1012m3;2050 年天然氣消費(fèi)需求約2.3×1012m3,相比2019 年下降43%,天然氣在一次能源結(jié)構(gòu)中的占比降至13%。
歐洲能源公司的典型代表殼牌公司,在2018 發(fā)布了全球能源轉(zhuǎn)型分析報(bào)告“天空情景”[9],該情景假定基于巴黎協(xié)定2.0 ℃溫升目標(biāo),2070 年全球?qū)崿F(xiàn)能源活動(dòng)凈零排放。該情景下,全球天然氣消費(fèi)在2028 年達(dá)到峰值,峰值需求約4.2×1012m3,之后經(jīng)過(guò)6 年左右的平臺(tái)期,2040 年后開(kāi)始迅速下降,2050 年天然氣消費(fèi)量降至2.92×1012m3,比2015 年減少約16%,在一次能源中的占比由2017 的22%降至14%。天然氣在替代煤炭發(fā)電、支持間歇性可再生能源發(fā)展的早期起著重要的作用,但隨著太陽(yáng)能光伏的迅速擴(kuò)張、儲(chǔ)能成本下降及碳排放成本的走高,天然氣消費(fèi)將受到抑制。
綜合多家機(jī)構(gòu)研究成果得出初步結(jié)論:在全球較有可能實(shí)現(xiàn)的2℃溫升控制目標(biāo),也就是中國(guó)2060年碳中和目標(biāo)對(duì)應(yīng)的情景下,未來(lái)10 ~15 年全球天然氣需求仍將溫和增長(zhǎng),2030 年中后期達(dá)峰,峰值水平在4.0×1012m3左右,2040 年之后快速下降,2050 年消費(fèi)規(guī)模降至2019 年的約80%,2060 年后大幅下降。
2019 年全球天然氣在一次能源消費(fèi)中占比為24.2%,其中日本為20.8%、韓國(guó)為16.3%,歐洲為23.8%。我國(guó)能源消費(fèi)高碳化情況嚴(yán)重,2019 年煤炭在一次能源消費(fèi)中占比高達(dá)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(guó)、歐盟、日韓等發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有非常大的差距,也由此帶來(lái)了嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境及溫室氣體排放問(wèn)題。碳達(dá)峰及碳中和目標(biāo)下,未來(lái)中國(guó)天然氣市場(chǎng)還有多大的發(fā)展空間,是否與全球同步達(dá)到峰值,峰值水平是多少,達(dá)到峰值后又會(huì)呈現(xiàn)怎樣的走勢(shì),這直接關(guān)系到勘探開(kāi)發(fā)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投入的積極性問(wèn)題。筆者在調(diào)研國(guó)內(nèi)外知名機(jī)構(gòu)研究成果基礎(chǔ)上,采用LEAP 模型進(jìn)行分析預(yù)測(cè)。
2.2.1 部分外部研究機(jī)構(gòu)的判斷
圖2 中國(guó)分領(lǐng)域溫室氣體排放構(gòu)成圖
從中國(guó)溫室氣體排放清單看[3],2005—2014 年能源活動(dòng)產(chǎn)生的CO2占比高達(dá)87%~90%(圖2),因此實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)須首先從減少化石能源消費(fèi)、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)入手。2014 年國(guó)家“四個(gè)革命一個(gè)合作”能源新戰(zhàn)略首次提出推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命,構(gòu)建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系。2017 年,《能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略(2016—2030 年)》[11]提出2030 年能源消費(fèi)總量控制在60×108tce(tce 表示噸標(biāo)準(zhǔn)煤,下同)以下,天然氣消費(fèi)占比達(dá)約15%,非化石能源消費(fèi)占比達(dá)到20%左右。碳達(dá)峰與碳中和目標(biāo)提出到2030 年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到25%左右,較之前的能源革命戰(zhàn)略20%的目標(biāo)增加了5%,能源消費(fèi)清潔低碳轉(zhuǎn)型進(jìn)程加快。近期部分機(jī)構(gòu)發(fā)表了關(guān)于中國(guó)碳中和目標(biāo)下能源發(fā)展的研究成果(表1),總體認(rèn)為在2060年碳中和目標(biāo)下,未來(lái)15 ~20 年中國(guó)天然氣市場(chǎng)仍處于穩(wěn)定增長(zhǎng)期,峰值消費(fèi)量在5 000×108~6 000×108m3,也有機(jī)構(gòu)的判斷超過(guò)6 000×108m3。
國(guó)際能源署《世界能源展望:2020 年》[6]認(rèn)為,受工業(yè)及發(fā)電產(chǎn)業(yè)煤改氣等因素驅(qū)動(dòng),中國(guó)天然氣消費(fèi)未來(lái)20 年仍然持續(xù)增長(zhǎng)。既定政策情景下,2025年、2030 年、2040 年需求量分別為4 250×108m3、 5 000×108m3、6 370×108m3,可持續(xù)發(fā)展情景下分別 為3 980×108m3、4 460×108m3、5 110×108m3。中國(guó)一次能源消費(fèi)在2025 年左右達(dá)到峰值后開(kāi)始緩慢下降,2030 年相對(duì)2019 年約減少5%,2040 年減少13%。
根據(jù)清華大學(xué)2020 年10 月發(fā)布的報(bào)告《中國(guó)低碳發(fā)展與轉(zhuǎn)型路徑研究》[5]:2.0 ℃情景下,一次能源消費(fèi)在2030 年達(dá)到峰值58×108tce 后開(kāi)始緩慢下降,2050 年約為52×108tce;天然氣消費(fèi)在2035年左右達(dá)到峰值7 500×108m3,之后逐步下降,2040年約為6 600×108m3,2050 年降至約4 400×108m3。 1.5 ℃情景下于2050 年實(shí)現(xiàn)CO2凈零排放,其他溫室氣體深度減排,一次能源在2030 年達(dá)到峰值54×108tce,之后逐步下降至2050 年的50×108tce;天然氣消費(fèi)量在2030 年左右達(dá)到峰值5 800×108m3,2040 年降到3 380×108m3,2050 年大幅降至 1 500×108m3。
在世界資源研究所2020 年12 月發(fā)布的《零碳之路:“十四五”開(kāi)啟中國(guó)綠色發(fā)展新篇章》[12]強(qiáng)化行動(dòng)情景下,2050 年中國(guó)一次能源消費(fèi)總量約56×108tce,其中煤炭占比約28%,石油占比約12%,天然氣占比約11%,折合4 600×108m3,比2030 年消費(fèi)規(guī)模略有增加。同時(shí)報(bào)告認(rèn)為,控制排放并不等于抑制能源消費(fèi),而是通過(guò)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、提高能效,促使能源更加合理利用,因此2050 年前對(duì)中國(guó)能源消費(fèi)總量的判斷一直處于緩慢增長(zhǎng)狀態(tài)。
表1 部分機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)2050 年中國(guó)能源消費(fèi)及溫室氣體排放情況表
在《BP 世界能源展望:2020 年》[8]設(shè)定的3 種情景下,中國(guó)天然氣消費(fèi)需求都將穩(wěn)定增長(zhǎng),2050年天然氣占一次能源的比例介于12%~13%。快速轉(zhuǎn)型情景下,2035 年左右達(dá)到峰值6 420×108m3,之后緩慢下降,2050 年需求降為5 200×108m3,相對(duì)2019 年增加約70%。即使是凈零排放情景,2030年峰值需求也在5 020×108m3,2050 年為4 670×108m3,相對(duì)2019 年消費(fèi)量仍有1 600×108m3的增長(zhǎng)空間。
在國(guó)網(wǎng)能源研究院《中國(guó)能源電力發(fā)展展望》[13]電氣化加速情景下,中國(guó)一次能源消費(fèi)低碳化轉(zhuǎn)型趨勢(shì)明顯,2035 年、2050 年、2060 年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重分別有望達(dá)到約37.8%、64.7%、74%,2035 年左右非化石能源總規(guī)模超過(guò)煤炭;風(fēng)能、太陽(yáng)能快速發(fā)展,2030 年以后成為主要的非化石能源品種,2050 年占一次能源需求總量比重分別為26%和17%,2060 年進(jìn)一步提升至31%和21%。天然氣需求在2040 年前后達(dá)到峰值,峰值水平在6 000×108m3左右,2050 年下降到4 400×108m3,2060 年進(jìn)一步降至4 100×108m3。
2.2.2 本文基于LEAP 模型的研判
傳統(tǒng)上我國(guó)天然氣市場(chǎng)中長(zhǎng)期需求預(yù)測(cè)通常采用類(lèi)比法、能源消費(fèi)比例法、部分分析法、用氣項(xiàng)目分析法、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型等方法,這些方法都基本不涉及碳排放問(wèn)題。筆者基于2030 年碳達(dá)峰及2060年碳中和目標(biāo),采用LEAP 模型對(duì)我國(guó)未來(lái)天然氣需求進(jìn)行研判。關(guān)于能源活動(dòng)CO2的排放,參考IEA、清華大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究結(jié)果,2030 年之前達(dá)到峰值,取值105×108t,2050 年取值29×108t,2060 年取值15×108t,屆時(shí)通過(guò)碳匯及碳捕集技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)CO2的中和。
LEAP 模型是長(zhǎng)期能源替代規(guī)劃系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱(chēng)(Long-range Energy Alternatives Planning System),是一個(gè)基于情景分析的自下而上的能源—環(huán)境核算工具,可用來(lái)分析不同情景假定下,全社會(huì)及主要行業(yè)的中長(zhǎng)期能源需求,并計(jì)算能源在流通、轉(zhuǎn)換和消費(fèi)過(guò)程中大氣污染物及溫室氣體排放量[14]。該模型有較為詳細(xì)的環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù),統(tǒng)計(jì)了各個(gè)國(guó)家、不同技術(shù)種類(lèi)的排放指標(biāo),因此非常適合用于“碳排放約束”情景下的能源系統(tǒng)分析。如Shin 等[15]應(yīng)用LEAP 模型分析了韓國(guó)增加天然氣發(fā)電容量對(duì)能源市場(chǎng)、發(fā)電成本和溫室氣體排放的影響;高俊蓮等[16]利用LEAP 模型對(duì)中國(guó)煤炭需求情景進(jìn)行了研究,吳唯等[17]以LEAP 模型為研究工具,分析了不同情景下浙江省2020—2050 年的能源需求和碳排放;郭洪旭等[18]利用LEAP 模型,模擬不同發(fā)展情景下廣州市交通領(lǐng)域未來(lái)能源消費(fèi)需求和CO2排放趨勢(shì),分析城市低碳發(fā)展的方向與路徑;國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)發(fā)改委)能源所[19]采用LEAP 模型模擬分析了中國(guó)2005—2050 年相關(guān)因素對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、能源需求和CO2排放的影響。
碳中和背景下利用LEAP 模型預(yù)測(cè)天然氣需求的原理是:設(shè)定人口、經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)、技術(shù)進(jìn)步等發(fā)展情景,計(jì)算得到各類(lèi)能源需求及碳排放數(shù)據(jù),然后以各階段及“碳中和”情景下的碳排放作為約束條件,將情景分析得出的排放數(shù)據(jù)向前反饋,通過(guò)對(duì)“能源需求總量及結(jié)構(gòu)”不斷的反饋調(diào)整,使之滿(mǎn)足環(huán)境約束,最終實(shí)現(xiàn)“社會(huì)—經(jīng)濟(jì)—能源—天然氣”的協(xié)同發(fā)展模擬。LEAP 模型只是提供了一個(gè)工具和平臺(tái),研究中需要結(jié)合具體研究對(duì)象,收集和研判未來(lái)不同時(shí)點(diǎn)國(guó)家或區(qū)域的人口、城鎮(zhèn)化率等社會(huì)發(fā)展指標(biāo)、GDP 及三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)、主要工業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量及能耗指標(biāo)、交通運(yùn)輸工具保有量及能耗指標(biāo)等基礎(chǔ)參數(shù)。本文中,人口、城鎮(zhèn)化率、經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等多數(shù)參數(shù)均取自國(guó)家或行業(yè)發(fā)展規(guī)劃,或者相應(yīng)領(lǐng)域權(quán)威研究機(jī)構(gòu)的研究成果。主要基礎(chǔ)參數(shù)選取如下:①人口。基于《國(guó)家人口發(fā)展規(guī)劃(2016—2030 年)》,2030 年前后我國(guó)人口總量達(dá)到峰值,峰值水平約14.5 億人,此后開(kāi)始緩慢減少,2050 年降至約14 億。②城鎮(zhèn)化率。2030年之前以年均近1.0%的增速發(fā)展,2030 年達(dá)到70%,此后保持0.3%左右的增速,在2050 年達(dá)到77%。③經(jīng)濟(jì)總量。中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展處于中高速增長(zhǎng)期,2021—2030 年GDP 年均增速介于5.5%~5.0%,2030—2050 年介于3%~4%;④產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),第三產(chǎn)業(yè)占比持續(xù)提高,2030 年一、二、三產(chǎn)業(yè)比重按5∶35∶60 考慮。⑤能源效率,2030 年交通運(yùn)輸部門(mén)人均能耗0.5 ~0.6 tce,商業(yè)部門(mén)人均能耗0.4 tce,工業(yè)產(chǎn)品單耗達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
研究結(jié)果表明,中國(guó)2060 年碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)大體可以分為以下4 個(gè)階段(圖3):
圖3 碳中和目標(biāo)下我國(guó)能源活動(dòng)CO2 排放量圖
圖4 碳中和目標(biāo)下我國(guó)能源需求預(yù)測(cè)圖
2020—2030 年,能源消費(fèi)及碳總量達(dá)峰階段。此階段內(nèi)煤炭、石油等高碳能源消費(fèi)相繼達(dá)峰并開(kāi)始緩慢下降,天然氣發(fā)揮其低碳、清潔、靈活的作用,保持較快增長(zhǎng),可再生能源高速增長(zhǎng)(圖4)。預(yù)測(cè)2025 年能源消費(fèi)總量53.6×108tce,天然氣需求量 4 400×108m3,在一次能源消費(fèi)中占比11%。2030年能源消費(fèi)總量達(dá)到峰值58×108t,天然氣消費(fèi)量增至5 260×108m3,在一次能源消費(fèi)中占比超過(guò)12%。
2030—2035 年,能源消費(fèi)總量平臺(tái)振蕩、碳排放總量波動(dòng)下行階段。此階段內(nèi)煤炭、石油消費(fèi)加速下降,天然氣與可再生能源充分融合發(fā)展,消費(fèi)需求小幅增長(zhǎng)并趨于峰值,可再生能源發(fā)展進(jìn)一步提速,成為主體能源之一??傮w能源消費(fèi)量緩慢下降,2035 年約57×108tce。天然氣需求量在2035 年左右達(dá)峰,峰值水平約6 500×108m3。
2035—2050 年,能源消費(fèi)總量緩慢下降、碳排放總量線(xiàn)性高速下降階段。此階段內(nèi)煤炭和石油消費(fèi)迅速下降,退出主體能源的歷史舞臺(tái),天然氣與可再生能源充分融合,利用重點(diǎn)由終端燃料轉(zhuǎn)向發(fā)電,消費(fèi)量在峰值水平上小幅下降,2050 年需求量大致為5 500×108m3。非化石能源以指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),在氣電、儲(chǔ)能等技術(shù)支撐下樹(shù)立核心地位,成為絕對(duì)的主體能源。
2050—2060 年,能源消費(fèi)總量持續(xù)下降、CO2實(shí)現(xiàn)凈零排放階段。此階段內(nèi)煤炭和石油基本退出,天然氣通過(guò)氣電聯(lián)合、碳捕集等技術(shù)仍然發(fā)揮對(duì)可再生能源的支撐保障作用,2060 年需求量大致為 4 300×108m3。這階段需加大非CO2溫室氣體減排力度,加強(qiáng)碳匯吸收、碳捕集與利用等技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用,促進(jìn)2075 年前后實(shí)現(xiàn)全部溫室氣體凈零排放。
2020 年12 月中旬召開(kāi)的中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議[20], 將碳達(dá)峰、碳中和列為2021 年八大重點(diǎn)工作任務(wù)之一,提出要抓緊制定2030 年前碳排放達(dá)峰行動(dòng)方案,支持有條件的地方率先達(dá)峰。相關(guān)部門(mén)正在抓緊編制“十四五”能源、生態(tài)環(huán)保、應(yīng)對(duì)氣候變化等專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃,制定碳中和路線(xiàn)圖、分階段量化目標(biāo)、碳達(dá)峰行動(dòng)方案及配套政策措施,具體指標(biāo)任務(wù)將分解到各省市及重點(diǎn)用能企業(yè),相關(guān)部署將有效驅(qū)動(dòng)“十四五”天然氣消費(fèi)持續(xù)快速增長(zhǎng)。筆者在前文LEAP 模型研究基礎(chǔ)上,結(jié)合省市、重點(diǎn)行業(yè)能源及天然氣發(fā)展規(guī)劃,初步判斷2025 年我國(guó)能源消費(fèi)總量可控制在54×108tce,天然氣消費(fèi)量介于(4 300 ~4 500)× 108m3,在一次能源消費(fèi)中占比10.7%~11.2%。
中國(guó)的天然氣供應(yīng)必須堅(jiān)持“立足國(guó)內(nèi)、多元引進(jìn)”的原則,構(gòu)建國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)穩(wěn)固、海外多元的天然氣供給體系。國(guó)內(nèi)資源方面,根據(jù)國(guó)家要求相關(guān)企業(yè)正在按照七年行動(dòng)計(jì)劃,加大勘探開(kāi)發(fā)力度,但面臨資源劣質(zhì)化、開(kāi)發(fā)成本剛性上升、生態(tài)環(huán)保要求趨嚴(yán)等諸多挑戰(zhàn),低油價(jià)下綜合效益不斷下降,持續(xù)大幅增產(chǎn)存在非常大的困難。根據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)和學(xué)者的研究成果[21-23]及部分企業(yè)的初步發(fā)展規(guī)劃,2025 年國(guó)內(nèi)天然氣產(chǎn)量介于(2 200 ~2 400)×108m3。2025 年 2 200×108m3情景下,各類(lèi)資源產(chǎn)量大致為:常規(guī)氣 1 250×108m3、致密氣500×108m3、頁(yè)巖氣350×108m3、煤層氣100×108m3。煤制天然氣受生態(tài)環(huán)保、水資源及項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性多方面因素制約,難以大規(guī)模發(fā)展,“十四五”期間考慮已投產(chǎn)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(shè)的大唐阜新和已經(jīng)核準(zhǔn)的蘇新和豐、北控準(zhǔn)格爾旗等項(xiàng)目,2025 年產(chǎn)量約100×108m3。
引進(jìn)國(guó)外資源方面,中亞ABC 線(xiàn)及中緬輸氣管道已建成投產(chǎn),設(shè)計(jì)輸氣能力分別為550×108m3/a、120×108m3/a,中俄東線(xiàn)在北段及中段建成基礎(chǔ)上,“十四五”期間全線(xiàn)建成投產(chǎn)并逐步達(dá)到設(shè)計(jì)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(guó)資源供應(yīng)的穩(wěn)定性、到市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力、照付不議合同的浮動(dòng)空間及企業(yè)多元化資源訴求等因素,2025年管道氣在中國(guó)市場(chǎng)的規(guī)模大致為800×108m3。進(jìn)口LNG 資源方面,中石油、中石化、中海油、廣匯、新奧等主體已執(zhí)行或已簽待執(zhí)行的3 年期以上購(gòu)銷(xiāo)協(xié)議,2025 年合計(jì)約800×108m3。
按照優(yōu)先利用國(guó)內(nèi)資源,其次考慮已簽進(jìn)口合同資源,不足部分由新增進(jìn)口補(bǔ)充的思路統(tǒng)籌新增資源引進(jìn)。2025 年,國(guó)產(chǎn)天然氣、煤制氣及已簽各類(lèi)進(jìn)口長(zhǎng)協(xié)資源合計(jì)(3 900 ~4 100)×108m3,若滿(mǎn)足 (4 300 ~4 500)×108m3的市場(chǎng)需求,還需落實(shí)新增進(jìn)口資源400×108m3,屆時(shí)中國(guó)的天然氣進(jìn)口依存度為45%左右。
2020 年10 月,國(guó)家石油天然氣管網(wǎng)集團(tuán)有限公司正式獨(dú)立運(yùn)營(yíng),一度放緩的干線(xiàn)管網(wǎng)建設(shè)有望步入快車(chē)道。2020 年12 月初,中俄東線(xiàn)中段吉林長(zhǎng)嶺—河北永清段建成投產(chǎn),東北管網(wǎng)、大連LNG、唐山LNG、陜京線(xiàn)系統(tǒng)、遼河儲(chǔ)氣庫(kù)、華北儲(chǔ)氣庫(kù)等實(shí)現(xiàn)聯(lián)通,俄羅斯東西伯利亞資源進(jìn)入環(huán)渤海地區(qū),2021 年1 月初實(shí)時(shí)進(jìn)氣量接近3 000×104m3/d,在北方地區(qū)冬季保供中發(fā)揮了重要作用。2020 年12月底,青寧輸氣管道正式投產(chǎn),實(shí)現(xiàn)了川氣東送管道、江蘇及山東省管網(wǎng)、青島及天津LNG 接收站之間的互聯(lián)互通,有力提升環(huán)渤海及長(zhǎng)三角兩大經(jīng)濟(jì)區(qū)天然氣資源互?;ス┠芰??!笆奈濉碧烊粴夤芫W(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn)工作為:①加快國(guó)家級(jí)干線(xiàn)管道建設(shè);②壓實(shí)責(zé)任補(bǔ)齊儲(chǔ)氣能力短板;③完善區(qū)域管網(wǎng),打造“全國(guó)一張網(wǎng)”。干線(xiàn)管道建設(shè),除了完成在建的中俄東線(xiàn)南段工程外,重點(diǎn)圍繞塔里木、川渝氣區(qū)頁(yè)巖氣上產(chǎn),加快推進(jìn)西氣東輸三線(xiàn)中段、西氣東輸四線(xiàn)、川氣出川第二通道;著眼遠(yuǎn)期中俄東線(xiàn)增供、俄遠(yuǎn)東等資源引進(jìn),打通沈陽(yáng)—安平—濮陽(yáng)—潛江—韶關(guān)南北中通道,充分發(fā)揮遼河、文23 等儲(chǔ)氣庫(kù)功能,提高南北互聯(lián)水平及對(duì)進(jìn)口俄氣的戰(zhàn)略保障作用。
儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)方面,依托枯竭油氣藏著力打造華北、東北、西南、西北等數(shù)個(gè)百億立方米地下儲(chǔ)氣庫(kù)群。華北地區(qū)以文23 為依托,東北地區(qū)以遼河儲(chǔ)氣庫(kù)為核心,西南地區(qū)實(shí)施相國(guó)寺儲(chǔ)氣庫(kù)擴(kuò)容達(dá)容并新建銅鑼?shí){、黃草陜等新庫(kù),西北地區(qū)在呼圖壁儲(chǔ)氣庫(kù)擴(kuò)容的同時(shí)新開(kāi)發(fā)吐哈油田儲(chǔ)氣庫(kù)資源,同時(shí)加強(qiáng)長(zhǎng)三角、中部地區(qū)、珠三角等消費(fèi)中心鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)擴(kuò)容達(dá)容及新建,力爭(zhēng)到2025 年全國(guó)形成300×108m3儲(chǔ)氣能力。鑒于部分在役及新建儲(chǔ)氣庫(kù)存在與城市總體規(guī)劃、自然保護(hù)區(qū)、生態(tài)紅線(xiàn)沖突或占用基本農(nóng)田問(wèn)題,一些規(guī)劃儲(chǔ)氣庫(kù)可能出現(xiàn)延期和無(wú)法建設(shè)的風(fēng)險(xiǎn)。
根據(jù)發(fā)改委“供氣商10%、城市燃?xì)馄髽I(yè)5%、地方政府3 天”調(diào)峰及應(yīng)急儲(chǔ)備需求[24],2025 年全國(guó)消費(fèi)天然氣4 500×108m3時(shí)儲(chǔ)氣能力須超過(guò)700×108m3。在儲(chǔ)氣設(shè)施集約建設(shè)思想指導(dǎo)下,還需要在東部沿海省份完善LNG 接收站布局,特別是要加大LNG 儲(chǔ)氣設(shè)施建設(shè)力度,發(fā)揮其集約儲(chǔ)存、靈活調(diào)峰的作用,承擔(dān)起沿海及內(nèi)陸部分省份燃?xì)夤灸暧脷饬?%和地方區(qū)域3 天日均消費(fèi)量的應(yīng)急儲(chǔ)氣任務(wù)。根據(jù)對(duì)遼寧、河北、天津、山東、江蘇、浙江、福建、廣東等沿海各省已建、在建和規(guī)劃LNG 接收站情況的統(tǒng)計(jì),預(yù)計(jì)到“十四五”末,全國(guó)LNG 接收能力在現(xiàn)有9 000×104tce 基礎(chǔ)上可望翻番,屆時(shí)天然氣保供能力將大大增強(qiáng),同時(shí)接收站負(fù)荷利用率也趨于下降。
“十三五”以來(lái)我國(guó)天然氣產(chǎn)供儲(chǔ)銷(xiāo)體系建設(shè)加快推進(jìn),產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)日臻完善。體制機(jī)制改革的關(guān)鍵政策落地,批發(fā)環(huán)節(jié)市場(chǎng)化定價(jià)初步建立,國(guó)家管網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)營(yíng),干線(xiàn)管網(wǎng)、LNG 接收站等基礎(chǔ)設(shè)施開(kāi)始向社會(huì)公平開(kāi)放,“X+1+X”市場(chǎng)體系及多元競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)格局初步構(gòu)建。天然氣市場(chǎng)進(jìn)入后管網(wǎng)獨(dú)立時(shí)代,為保障天然氣穩(wěn)定供應(yīng),產(chǎn)業(yè)鏈平穩(wěn)運(yùn)行,“十四五”天然氣市場(chǎng)體系建設(shè)重點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面。
3.3.1 界定各方調(diào)峰與保供責(zé)任
2018 年,國(guó)家發(fā)改委有關(guān)文件規(guī)定了“供氣商10%、城市燃?xì)馄髽I(yè)5%、地方政府3 天”調(diào)峰及應(yīng)急儲(chǔ)備責(zé)任。管網(wǎng)獨(dú)立后,三大石油公司大部分儲(chǔ)氣庫(kù)和LNG 接收站被剝離,儲(chǔ)氣調(diào)峰責(zé)任怎么劃分尚未正式明確,需要國(guó)家能源主管部門(mén)盡早發(fā)文確認(rèn)。同時(shí),考慮到大多數(shù)地方政府和城燃企業(yè)的調(diào)峰應(yīng)急責(zé)任距離完成尚有非常大的差距,需要政府進(jìn)一步壓實(shí)各方責(zé)任,確保在既定時(shí)間完成儲(chǔ)氣設(shè)施建設(shè)任務(wù)。此外,天然氣不同于普通商品,其關(guān)系國(guó)家的經(jīng)濟(jì)命脈與民生大計(jì),價(jià)格在一定程度上還受政策管控,現(xiàn)階段還不具備完全自由化市場(chǎng)條件。管網(wǎng)獨(dú)立催生了大量新的市場(chǎng)主體,特別是通過(guò)價(jià)差贏利的中間貿(mào)易商,改革還需要彌補(bǔ)這方面的制度缺陷,加強(qiáng)誠(chéng)信體系建設(shè),維護(hù)良好的市場(chǎng)秩序,做到權(quán)責(zé)對(duì)等。若放任投機(jī)賺快錢(qián),可能給高峰期或特殊情況下天然氣安全穩(wěn)定供應(yīng)帶來(lái)隱患。
3.3.2 加強(qiáng)對(duì)中間環(huán)節(jié)的監(jiān)管
管網(wǎng)公司在用戶(hù)準(zhǔn)入、氣源調(diào)配、管網(wǎng)開(kāi)口、管輸收費(fèi)等方面具有高度壟斷特點(diǎn),需要加強(qiáng)對(duì)管網(wǎng)運(yùn)行的監(jiān)管、信息的及時(shí)充分披露,防止權(quán)力尋租,保證服務(wù)的及時(shí)公平透明。同時(shí),管網(wǎng)作為能源類(lèi)基礎(chǔ)設(shè)施,投資運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)上游勘探開(kāi)發(fā)低很多,而現(xiàn)階段干線(xiàn)管道運(yùn)輸?shù)氖找嫠礁哂谏嫌慰碧介_(kāi)發(fā)業(yè)務(wù),因此還需從嚴(yán)核定管輸運(yùn)價(jià)率,將行業(yè)基準(zhǔn)收益率限制在合理水平,這也是終端用戶(hù)所期待分享到的油氣體制改革紅利。此外,管網(wǎng)獨(dú)立后,管道建設(shè)的驅(qū)動(dòng)力將由原來(lái)的一體化協(xié)調(diào)發(fā)展向注重投資效益轉(zhuǎn)變,在資源和市場(chǎng)存在不確定性的情況下,管網(wǎng)公司系統(tǒng)擴(kuò)張的動(dòng)力不足,需要相關(guān)部門(mén)加強(qiáng)監(jiān)督協(xié)調(diào),避免管輸環(huán)節(jié)成為天然氣發(fā)展的瓶頸。
3.3.3 建立健全管網(wǎng)建設(shè)運(yùn)行相關(guān)制度規(guī)則與規(guī)范
管網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)營(yíng)后上中下游關(guān)系面臨重塑:①需要相關(guān)部門(mén)加強(qiáng)組織指導(dǎo),盡快建立順暢高效的溝通機(jī)制、數(shù)據(jù)傳遞與信息共享機(jī)制、矛盾爭(zhēng)議解決機(jī)制等,加強(qiáng)產(chǎn)運(yùn)銷(xiāo)之間的銜接,避免因改革帶來(lái)推諉扯皮、產(chǎn)業(yè)鏈運(yùn)行效率下降、產(chǎn)運(yùn)銷(xiāo)失衡等問(wèn)題;②借鑒國(guó)際經(jīng)驗(yàn),以保障存量、民生優(yōu)先為原則,盡快建立管輸容量分配與轉(zhuǎn)讓機(jī)制,維護(hù)托運(yùn)商公平權(quán)益;③建立管網(wǎng)平衡辦法及獎(jiǎng)懲機(jī)制,保障管網(wǎng)安全平穩(wěn)運(yùn)行;建立管容“非用即失”機(jī)制,防止個(gè)別托運(yùn)商“占而不用”,促使各方精細(xì)化管理;④制定滿(mǎn)足中長(zhǎng)期用戶(hù)、短期可中斷用戶(hù)等多樣化需求的標(biāo)準(zhǔn)管輸服務(wù)合同,提高合同約束力和履約意識(shí);⑤健全應(yīng)急調(diào)度機(jī)制,保障民生用氣、合同用氣需求。
3.3.4 推進(jìn)地方管網(wǎng)改革避免區(qū)域壟斷
“十四五”沿海大批LNG 接收站建成投產(chǎn),接卸能力大幅增加,全國(guó)資源供應(yīng)形勢(shì)走向?qū)捤?。省?jí)能源集團(tuán)或天然氣企業(yè)、實(shí)力較強(qiáng)的城市燃?xì)夤酒毡閷I(yè)務(wù)延伸到上中下游全產(chǎn)業(yè)鏈,這些地方性企業(yè)有可能利用其優(yōu)勢(shì)地位,優(yōu)先接收、輸送自有或關(guān)聯(lián)公司的資源,配送到下游自有終端,從而形成“玻璃門(mén)”隔斷其他企業(yè)進(jìn)入。國(guó)家和地方能源監(jiān)管部門(mén)須密切關(guān)注此類(lèi)問(wèn)題,加快推進(jìn)地方管網(wǎng)改革,落實(shí)地方管網(wǎng)設(shè)施公平開(kāi)放政策,逐步納入國(guó)家管網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度范疇,給所有市場(chǎng)主體創(chuàng)造公平的營(yíng)商環(huán)境。
根據(jù)BP 統(tǒng)計(jì)年鑒,2019 年中國(guó)能源相關(guān)CO2排放總量為98.2×108tce,占全球的28.7%,過(guò)去3年平均增速為2.4%。若繼續(xù)沿著發(fā)達(dá)國(guó)家走過(guò)的“從煤炭到油氣,再向可再生能源轉(zhuǎn)型”的老路,那么到2050 年中國(guó)的CO2排放量仍然還是目前的100×108tce 水平,能源結(jié)構(gòu)仍是煤、油氣、非化石化能源“三分天下”。碳中和國(guó)家戰(zhàn)略的提出,給國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)能源行業(yè)帶來(lái)了巨大震動(dòng),煤炭將加快退出主體能源地位。長(zhǎng)期以來(lái)煤炭發(fā)展最大的優(yōu)勢(shì)是經(jīng)濟(jì)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。2019 年煤炭消費(fèi)占我國(guó)能源消費(fèi)總量的57.7%,碳達(dá)峰及碳中和愿景下2050年將大幅減少至10%以下。終端消費(fèi)中煤炭正在被電力和天然氣替代并呈加速趨勢(shì),現(xiàn)有煤電機(jī)組逐步淘汰,新增電力需求主要由可再生能源滿(mǎn)足。據(jù)全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織預(yù)測(cè)[25],“十四五”煤電裝機(jī)達(dá)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(jī)須具備調(diào)節(jié)能力,甚至需要進(jìn)行碳捕集與循環(huán)利用。煤炭行業(yè)在做好我國(guó)能源供應(yīng)壓艙石、穩(wěn)定器的同時(shí),必須及時(shí)轉(zhuǎn)變觀念,革故鼎新,尋找適合自己的發(fā)展路徑。
對(duì)于石油消費(fèi)而言,伴隨交通電動(dòng)化、車(chē)船燃油經(jīng)濟(jì)性及智能共享帶來(lái)的系統(tǒng)效率提高,疊加氫燃料電池汽車(chē)在政策加持下呈快速發(fā)展態(tài)勢(shì),陸上交通領(lǐng)域電能、氫能對(duì)石油的替代不可避免,石油消費(fèi)將加快向化工原料聚集,2025 年后期達(dá)到7×108t左右的峰值后,平臺(tái)振蕩進(jìn)而步入緩慢下降通道。天然氣清潔低碳,在居民炊事、供熱領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)地位突出,同時(shí)燃?xì)怆姀S投資成本較低、運(yùn)行靈活可靠,相比燃煤電廠可減少CO2排放量45%~55%,因此被視為能源轉(zhuǎn)型的重要手段和通向零碳能源的“橋梁”。碳達(dá)峰目標(biāo)將促進(jìn)天然氣消費(fèi)需求在未來(lái)10 年內(nèi)快速增加,然后進(jìn)入10 年的平臺(tái)期,2040 年后受制于碳中和目標(biāo)約束進(jìn)入下降通道。因此,油氣上游發(fā)展需要更加聚焦天然氣,下游消費(fèi)則需要抓住碳達(dá)峰之前的最佳窗口期著力推動(dòng)氣代煤,發(fā)揮氣電作為靈活性電源和在消費(fèi)中心支撐電源的作用,與風(fēng)電、光伏發(fā)電融合發(fā)展,保障未來(lái)大比例可再生能源結(jié)構(gòu)下的電力供應(yīng)安全。
國(guó)際知名咨詢(xún)機(jī)構(gòu)曾預(yù)測(cè)21 世紀(jì)末將全球溫升控制在2.0 ℃情景下,油氣資源富集國(guó)家約有50%的剩余石油儲(chǔ)量、40%的天然氣儲(chǔ)量面臨擱淺風(fēng)險(xiǎn)[26],特別是沙特、伊朗、卡塔爾、科威特等油氣儲(chǔ)采比在50 年以上的國(guó)家。中國(guó)作為全球第一大油氣消費(fèi)國(guó),碳中和目標(biāo)的提出對(duì)全球油氣行業(yè)將產(chǎn)生重大影響,長(zhǎng)期看油氣資源供應(yīng)買(mǎi)方市場(chǎng)特征明顯,從而促使資源富集國(guó)加快資源變現(xiàn),以較低價(jià)格搶占市場(chǎng),進(jìn)而為我國(guó)低成本進(jìn)口石油天然氣、為油氣企業(yè)參與境外勘探開(kāi)發(fā)提供良好機(jī)遇。
積極順應(yīng)《巴黎協(xié)定》要求,加快推進(jìn)投資決策模式和生產(chǎn)方式的調(diào)整、努力減少生產(chǎn)操作過(guò)程的碳排放,已成為絕大部分國(guó)際石油巨頭的共同選擇。國(guó)際石油巨頭業(yè)務(wù)重點(diǎn)紛紛轉(zhuǎn)向低碳的天然氣,把對(duì)天然氣業(yè)務(wù)的投資擺在了更加重要的位置,實(shí)施“降油增氣”戰(zhàn)略。2019 年道達(dá)爾、殼牌、BP、雪佛龍等巨頭油氣產(chǎn)量中天然氣的占比已經(jīng)達(dá)到50%左右,并提出了未來(lái)占比提升至60%左右的目標(biāo)[27]。同時(shí),受各國(guó)能源政策低碳化趨勢(shì)影響,特別是油氣開(kāi)采輸送過(guò)程中甲烷等溫室氣體的逸散效應(yīng),國(guó)際大石油公司受到來(lái)自政府、投資者和公眾的環(huán)保監(jiān)管或監(jiān)督的壓力日益增大,都在主動(dòng)擁抱可再生能源。2020 年以來(lái),殼牌、BP、道達(dá)爾、意大利埃尼等公司陸續(xù)發(fā)布了2050 年“凈零”新愿景及發(fā)展路徑,用加強(qiáng)低碳投資換取天然氣的發(fā)展空間,以加大投入謀求低碳技術(shù)突破和成本優(yōu)勢(shì)。如殼牌公司于2016 年成立天然氣一體化與新能源業(yè)務(wù)部門(mén)、關(guān)注電力業(yè)務(wù)發(fā)展的基礎(chǔ)上,2020 年進(jìn)一步將電力業(yè)務(wù)確定為公司的三大重點(diǎn)業(yè)務(wù)之一,力爭(zhēng)至2030 年成為全球最大的綜合電力供應(yīng)商,以應(yīng)對(duì)全球能源結(jié)構(gòu)發(fā)展的電氣化趨勢(shì)。BP 公司提出從一家國(guó)際石油公司轉(zhuǎn)型為一家綜合性能源公司,整合天然氣供應(yīng)、氣電與可再生發(fā)電、儲(chǔ)能與充電、氫能和CCUS 技術(shù)等業(yè)務(wù),新成立了天然氣與低碳板塊;該公司還表示在未來(lái)10 年內(nèi)將削減40%以上的石油和天然氣產(chǎn)量,不會(huì)在新的國(guó)家新的區(qū)域進(jìn)行勘探,公司每年用于排放治理的低碳投資將從現(xiàn)階段的5 億美元增加到50 億美元。
面對(duì)國(guó)家碳達(dá)峰與碳中和戰(zhàn)略,中國(guó)的油氣企業(yè)該何去何從?油氣行業(yè)是長(zhǎng)周期行業(yè),一個(gè)新油氣田投產(chǎn)后的生產(chǎn)周期往往持續(xù)二三十年,同時(shí)勘探開(kāi)發(fā)、煉化加工、儲(chǔ)運(yùn)集輸?shù)壬a(chǎn)經(jīng)營(yíng)中也面臨越來(lái)越大的減排壓力,因此必須提前謀劃應(yīng)對(duì)。在傳統(tǒng)油氣業(yè)務(wù)方面,首先要鞏固發(fā)展好天然氣及相關(guān)業(yè)務(wù),確?!捌吣晷袆?dòng)計(jì)劃”目標(biāo)任務(wù)實(shí)現(xiàn),發(fā)揮在國(guó)家油氣安全供應(yīng)中的基石作用,同時(shí)須更加注重生產(chǎn)過(guò)程中的節(jié)能和提高能效,如使用可再生電力減少碳排放,積極發(fā)展林業(yè)碳匯、參與碳交易等,塑造清潔能源公司的品牌形象。另一方面,須抓住當(dāng)前最佳窗口期,突破傳統(tǒng)油氣業(yè)務(wù),轉(zhuǎn)型發(fā)展可再生電力、氫能、生物沼氣等新能源業(yè)務(wù)。實(shí)踐中三桶油已經(jīng)在積極行動(dòng),中海油2019 年6 月發(fā)布《綠色發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》,明確了2020、2035、2050 年三階段的綠色發(fā)展目標(biāo),推進(jìn)實(shí)施綠色油田、清潔能源和綠色低碳三個(gè)方面的行動(dòng)方案;2020 年7 月注冊(cè)成立了中海油融風(fēng)能源有限公司,加快進(jìn)入風(fēng)能發(fā)電領(lǐng)域。中石化于2020 年3 月提出打造“世界領(lǐng)先清潔能源化工公司”戰(zhàn)略,擬在新能源、新經(jīng)濟(jì)、新領(lǐng)域上發(fā)力,加強(qiáng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)培育,地?zé)?、氫能、風(fēng)電、太陽(yáng)能、綜合能源站等各項(xiàng)新能源業(yè)務(wù)全面快速推進(jìn);地?zé)衢_(kāi)發(fā)“雄安”模式已成為行業(yè)標(biāo)桿,氫能方面憑借其豐富的煉廠氫能資源、遍布全國(guó)的加油站網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì),已初步形成“東西南北中”五大發(fā)展區(qū)域;太陽(yáng)能業(yè)務(wù)2020 年下半年先后入股了安徽鳳陽(yáng)投資入股鳳陽(yáng)硅谷智能有限公司、常州百佳年代薄膜科技公司,積極布局光伏發(fā)電新能源、新材料領(lǐng)域。中石油多年來(lái)持續(xù)開(kāi)展新能源相關(guān)研究工作,部分油田企業(yè)嘗試開(kāi)發(fā)了地?zé)崮?、光伏發(fā)電項(xiàng)目,在吉林開(kāi)展了CO2驅(qū)油試點(diǎn)示范,積極參與國(guó)際油氣行業(yè)氣候倡議組織(OGCI),牽頭成立新疆CCUS 產(chǎn)業(yè)促進(jìn)中心;近期提出了“創(chuàng)新、資源、市場(chǎng)、國(guó)際化、綠色低碳”五大發(fā)展戰(zhàn)略,首次將綠色低碳納入公司發(fā)展戰(zhàn)略,并提出了力爭(zhēng)在2050 年實(shí)現(xiàn)“凈零”排放目標(biāo)。期待各企業(yè)上述戰(zhàn)略規(guī)劃能夠盡快落地,盡早將綠色低碳產(chǎn)業(yè)培育成為接替性業(yè)務(wù)和新的增長(zhǎng)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)從油氣供應(yīng)商向綜合能源服務(wù)商轉(zhuǎn)型。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)看,能源轉(zhuǎn)型將由資源依賴(lài)型向技術(shù)依賴(lài)型轉(zhuǎn)變,通過(guò)技術(shù)的不斷創(chuàng)新與迭代實(shí)現(xiàn)能源替代成本的降低。BP、殼牌等知名跨國(guó)石油企業(yè)正在著力打造成為能源技術(shù)服務(wù)的提供商,而不僅僅是能源資源的提供者。中石油、中石化等幾大石油企業(yè)資金實(shí)力雄厚,研發(fā)能力強(qiáng),未來(lái)應(yīng)在氫能的開(kāi)發(fā)、利用、儲(chǔ)運(yùn)及CCUS 方面加大研發(fā)投入,起引領(lǐng)和示范帶頭作用,在加強(qiáng)內(nèi)部創(chuàng)新體系建設(shè)的同時(shí)充分整合外部創(chuàng)新資源,搭建產(chǎn)學(xué)研一體化合作平臺(tái),為我國(guó)綠色低碳發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。同時(shí),還須將碳排放納入績(jī)效考核、投資決策、資產(chǎn)配置等公司運(yùn)營(yíng)的方方面面。
國(guó)家干線(xiàn)管網(wǎng)已獨(dú)立運(yùn)營(yíng)、主要設(shè)施剩余能力公平開(kāi)放為新的市場(chǎng)參與者提供了前所未有的機(jī)遇,碳中和戰(zhàn)略下未來(lái)十年是天然氣行業(yè)發(fā)展的最佳機(jī)遇期,為行業(yè)內(nèi)上中下游企業(yè)提供了較為充裕的發(fā)展空間。2020 年疫情影響下,國(guó)際LNG 資源充足且價(jià)格處于歷史低位,新進(jìn)入或正在謀劃進(jìn)入的資源供應(yīng)主體超過(guò)20 家,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)入白熱狀態(tài)。大型城市燃?xì)夤?、省?jí)管網(wǎng)公司、地方能源集團(tuán)、電力企業(yè)等積極洽談從海外直接購(gòu)買(mǎi)資源,謀求成為集氣源供應(yīng)、區(qū)域管輸、下游銷(xiāo)售或利用于一體的公司。中石油等傳統(tǒng)資源供應(yīng)商背負(fù)高價(jià)長(zhǎng)協(xié)壓力,擴(kuò)銷(xiāo)增量非常困難,市場(chǎng)份額呈下降趨勢(shì),但依然處于市場(chǎng)主導(dǎo)地位。新的市場(chǎng)格局下,上中下游各方互相滲透,傳統(tǒng)供用氣企業(yè)的客戶(hù)關(guān)系需要重塑,由之前單純的買(mǎi)賣(mài)關(guān)系變?yōu)楦?jìng)合關(guān)系,競(jìng)爭(zhēng)與合作將成為主流。整個(gè)行業(yè)需要樹(shù)立“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享”新發(fā)展理念,上中下游相關(guān)各方通力合作,取長(zhǎng)補(bǔ)短,包容發(fā)展,共建良好生態(tài)圈,共同促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。此外,管網(wǎng)獨(dú)立后上中下游系不同主體,相互間利益紛爭(zhēng)、矛盾可能會(huì)時(shí)常出現(xiàn),特別是在改革初期產(chǎn)運(yùn)銷(xiāo)協(xié)調(diào)涉及環(huán)節(jié)多、流程長(zhǎng),且保供責(zé)任不是很明晰,難免出現(xiàn)運(yùn)行效率低、互相推諉指責(zé)情況,一定程度上影響資源調(diào)配與市場(chǎng)供應(yīng)。為此,需要供氣商、管輸企業(yè)、用戶(hù)強(qiáng)化誠(chéng)信意識(shí), 主動(dòng)做好產(chǎn)供儲(chǔ)銷(xiāo)運(yùn)銜接,嚴(yán)格履行交付、提取和管網(wǎng)平衡等義務(wù),給其他方造成損失的應(yīng)承擔(dān)賠償責(zé)任。
中國(guó)碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)主要依靠可再生電力,但風(fēng)能、太陽(yáng)能發(fā)電存在出力不連續(xù)、不穩(wěn)定、在傳輸上難以被電網(wǎng)消納、在利用上難以與負(fù)荷匹配的先天缺陷,天然氣發(fā)電啟???、應(yīng)急能力強(qiáng),占地及單位投資少,可彌補(bǔ)新能源發(fā)電間歇、波動(dòng)等短板,為新能源規(guī)模高效利用提供重要支撐。從世界天然氣成熟市場(chǎng)發(fā)展歷程看,在快速發(fā)展初期通常依靠發(fā)電和城市燃?xì)鈳?dòng),后期依靠工業(yè)燃料替代煤和發(fā)電持續(xù)提升。天然氣相對(duì)煤炭發(fā)電可減排CO240%~50%,可以幫助和支持能源結(jié)構(gòu)去碳化,彌補(bǔ)煤炭退出帶來(lái)的部分空缺,因此在全球未來(lái)能源體系中仍將發(fā)揮重要作用。中國(guó)氣電發(fā)展一直以來(lái)存在政策“迷霧”,是近年來(lái)政策調(diào)整最為頻繁的天然氣利用領(lǐng)域,從2013 年“大氣十條”到2017 年《加快推進(jìn)天然氣利用的意見(jiàn)》,再到2018 年“打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)行動(dòng)計(jì)劃”,熱電聯(lián)產(chǎn)政策從“不再新建”到“有序發(fā)展”再到“不再新建”,調(diào)峰電廠從“有序發(fā)展”到“鼓勵(lì)發(fā)展”再到“有序發(fā)展”。截至2019 年底,全國(guó)燃?xì)獍l(fā)電總裝機(jī)9 022×104kW,“十三五”規(guī)劃的1.1×108kW 未能如期實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)調(diào)峰型燃?xì)怆姀S和熱電聯(lián)產(chǎn)型電廠在經(jīng)濟(jì)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力,發(fā)展空間受到限制,需要與可再生能源融合尋求新突破?!笆奈濉焙蟀氤?,中東部省份電力電量供應(yīng)將出現(xiàn)較大缺口,建議在粵港澳大灣區(qū)、長(zhǎng)三角等東部沿海風(fēng)力資源較好的地區(qū),結(jié)合海上風(fēng)電規(guī)劃,開(kāi)展天然氣與海上風(fēng)電一體化多能互補(bǔ)試點(diǎn),實(shí)現(xiàn)氣電與可再生“打捆就地消納”;在京津冀魯、長(zhǎng)三角、中南等大氣污染重點(diǎn)防控區(qū),支持發(fā)展天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)和天然氣分布式能源,助力當(dāng)?shù)胤植际焦夥l(fā)電消納及電力的穩(wěn)定供應(yīng);在大中城市大型商業(yè)區(qū)及新型產(chǎn)業(yè)園區(qū),統(tǒng)籌電、氣、熱、冷一體化集成供應(yīng),促進(jìn)天然氣分布式能源發(fā)展;在青海、甘肅、內(nèi)蒙古等天然氣、風(fēng)光資源富集區(qū),配套集中式風(fēng)電和光伏發(fā)電項(xiàng)目,適當(dāng)建設(shè)一批燃?xì)怆姀S,通過(guò)氣電與可再生電力“打捆外送”,帶動(dòng)當(dāng)?shù)匦履茉错?xiàng)目高效運(yùn)營(yíng),同時(shí)實(shí)現(xiàn)天然氣資源的價(jià)值最大化。
天然氣行業(yè)市場(chǎng)化改革、2017—2018 年的氣荒、廣闊的發(fā)展前景,特別是國(guó)際LNG 價(jià)格的下行,吸引了各類(lèi)資本爭(zhēng)先恐后搶灘布局LNG 接收站。簡(jiǎn)政放權(quán)改革背景下,LNG 接收站項(xiàng)目的核準(zhǔn)不再要求落實(shí)境外資源購(gòu)銷(xiāo)合同,并且除了新選址項(xiàng)目外,已有項(xiàng)目擴(kuò)建或現(xiàn)有項(xiàng)目同一站址不同主體新建都不需要國(guó)家層面進(jìn)行核準(zhǔn),審批周期大大縮短。根據(jù)各地已建、在建及正在開(kāi)展前期工作的LNG 接收站項(xiàng)目情況,粗略統(tǒng)計(jì)2025 年全國(guó)LNG 接收站規(guī)模有望達(dá)到2×108t,2030 年甚至可能增至3×108t。新上項(xiàng)目較少在國(guó)際上簽訂長(zhǎng)期資源購(gòu)銷(xiāo)協(xié)議,多通過(guò)現(xiàn)貨或中短期協(xié)議臨時(shí)性采購(gòu),這種靠現(xiàn)貨增加市場(chǎng)供應(yīng)、刺激消費(fèi)的模式存在極大的安全風(fēng)險(xiǎn),近十年國(guó)際石油價(jià)格的大起大落值得我們警醒。
為此建議如下:①?lài)?guó)家能源主管部門(mén)“十四五”及遠(yuǎn)景規(guī)劃合理布局LNG 接收站,避免大量基礎(chǔ)設(shè)施建成后的閑置,造成各方面資源浪費(fèi);②將簽訂一定比例的中長(zhǎng)期資源采購(gòu)協(xié)議作為核準(zhǔn)LNG 接收站的條件,避免中國(guó)市場(chǎng)對(duì)LNG 現(xiàn)貨的高度依賴(lài),保障穩(wěn)定供應(yīng)和能源安全;③用歷史觀、現(xiàn)實(shí)觀和未來(lái)觀看待中亞、中緬等戰(zhàn)略性管道工程,充分認(rèn)識(shí)其在地緣政治角逐和保障能源安全方面的重要作用,在國(guó)家層面統(tǒng)籌謀劃,多方共擔(dān),化解疏導(dǎo)進(jìn)口高成本給傳統(tǒng)資源供應(yīng)企業(yè)帶來(lái)的長(zhǎng)期虧損問(wèn)題。例如,由原進(jìn)口企業(yè)承擔(dān)一部分;國(guó)家管網(wǎng)公司擔(dān)負(fù)一部分,在西氣東輸、西南管道等主要輸送進(jìn)口資源的管道給予管輸費(fèi)折讓?zhuān)m當(dāng)降低管輸收益;以管道附加費(fèi)的形式由新托運(yùn)商分擔(dān)一部分;新增長(zhǎng)協(xié)和現(xiàn)貨消納一部分,新增進(jìn)口量不分主體,根據(jù)當(dāng)年實(shí)際進(jìn)口規(guī)模按比例分?jǐn)倸v史長(zhǎng)協(xié)虧損,以時(shí)間換空間;各供應(yīng)主體各自分擔(dān)民生供氣責(zé)任,等等。管網(wǎng)獨(dú)立后若繼續(xù)由原進(jìn)口企業(yè)一家長(zhǎng)期持續(xù)承擔(dān)虧損,則虧損經(jīng)年累積將使得企業(yè)沒(méi)有資金投入上游勘探開(kāi)發(fā),導(dǎo)致國(guó)內(nèi)產(chǎn)量下降,甚至在國(guó)際上產(chǎn)生照付不議違約責(zé)任,最終損害整個(gè)天然氣行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。