天然气在能源转型中的作用

Columbia SIPAC enteron Global Energy Policy网9月24日报道】尽管天然气和液化天然气的需求前景依然乐观,但大众逐渐质疑天然气在深度脱碳中的作用。深度脱碳的理念与巴黎协定的气候目标相符。因为与煤炭或液体燃料相比,天然气产生更少的温室气体,所以短期来看天然气的展前景似乎很美好。然而,如果天然气供应链的燃烧、泄露和散性甲烷排放等问题没有得到明显地解决,那么它作为过渡燃料的地位可能会受到影响。因此从长远来看,我们必须消除大多因化石燃料燃烧产生的温室气体,例如煤、石油以及天然气等燃料排放的气体,而这对我们熟知的天然气行业来说,就可能是一项重大挑战。

天然气行业已经开始接受“绿色”天然气的想法,以便使脱碳能源系统的愿景与天然气持续消耗的预测相协调。完成上述目标有许多方法:第一,更多地使用有机物质生成的生物甲烷;第二,用可再生电电解水获得“绿氢”或天然气与CCUS技术结合制成“蓝氢”,两种氢混合到现有天然气网络中。其中一些途径可以为新兴领域提供大规模的脱碳,并在未来扩大现有天然气网络的使用。然而,从能源经济学的角度来看,这些方法实施起来有难度,也无法保证一定会成功。

为了维护天然气发挥的过渡作用,某些部门已经开始采用“绿色”天然气(低碳)替代传统的甲烷。最常见的脱碳手段如下:从废弃物和农业残留物中获取生物甲烷;利用可再生电水电解制“绿氢”;蒸汽甲烷重整与CCUS技术相结合,从传统天然气获取“蓝氢”。 “绿色”天然气中的每一种手段都可以保护部分现有的天然气网络和相关的下游基础设施。“蓝氢”甚至可以将天然气应用到航空或卡车运输等新兴领域,从而重振成熟发达经济体的天然气需求。然而,每一种技术途径都面临着艰难险阻。

除了共同面临的挑战,“绿氢”需要零碳供电进行电解。然而,风能或太阳能供电只允许间歇性地使用资本密集型电解厂,导致该过程的经济效益会受损。“蓝氢”使用天然气作为原料,对于天然气行业的上游公司来说,这可能是一个真正的“福利”。由于“蓝氢”有利的物理性质,其制作技术在航空、航运和氢运输等方面开辟了新的市场。另一方面,“蓝氢”的技术路线需要扩展,但不止一种,而是同时面临两种具有挑战性的技术——CCUS技术和氢。相对乐观的是,在北海或墨西哥湾可以考虑二氧化碳地质储存,这样“蓝氢”的部署就相对快也便宜。相比之下,并非所有国家和市场都可以选择地质储存,例如,日本和韩国等天然气消费大国。

迄今为止,天然气在解决当地空气质量问题以及减少全球各国二氧化碳排放上都发挥了作用。随着能源转型蓄势待发,“煤转气”可以帮助我们继续推进减排工作。但是,从近期来看,如果天然气要成为可行且低成本的减排选择,该行业将不得不解决泄漏和燃烧问题。从长远来看,天然气行业还需要一个可靠的脱碳战略,以应对目前技术途径中的内在机遇、挑战和局限性。

考虑到大量的市场失灵和基础设施挑战阻碍了天然气大规模脱碳,未来几年,我们有充足的空间进行灵活的政策干预、实施更有力的监管行为。以往,油气行业一直不愿提倡加快能源转型的政策,但现在是时候改变现状了,例如应用有助于天然气供应链脱碳的政策和技术。如果没有更强的行业领导力或与政府的合作,“绿色”天然气可能永远不会在商业中占据一席之地,那么最后天然气在全球低碳能源体系中的发展空间可能会所剩无几。

( 译者:刘会兰  审校:段宇 )

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