提高天然气消费后的碳减排分析

日期：2011-10-13 来源：国际能源网 作者：本站整理

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理论上1t标油燃烧后的二氧化碳排放量为3.10t，1t标煤燃烧后的二氧化碳排放量为2.65t，1t标油天然气燃烧后的二氧化碳排放量为1.65t，使用天然气替代煤炭发电后应该可以减少1/3的二氧化碳排放量。按照燃烧1m³天然气排放近2.0kg二氧化碳计，可测算出2050年以下4个部门不同情景下的二氧化碳排放量。

① 2050年商业和住户的排碳量基本无法回收，两个不同情景的二氧化碳排放量为4.0×10⁸t和6.0×10⁸t。

② 电力部门到2050年通过CCS技术可以回收和封存90%的二氧化碳。两个情景的排放量分别为0.4×10⁸t和0.6×10⁸t。增加了电力部门的天然气使用量，相应就减少了煤电的二氧化碳排放量。

③ 天然气在工业部门主要是用于化工生产和制氢原料，用量小且分散，暂不考虑实施CCS；中小企业消费的天然气在将来城市分区规划实施CHP集中供热后有可能采用CCS技术。按照80%的排放量测算工业部门的二氧化碳排放量为2.4×10⁸t。2009年全国工业领域用作燃料的原煤为6.8×10⁸t，部分天然气替代后应可节省1×10⁸～2×10⁸t原煤。

④ 运输部门有50×10⁸m³直接用于混合动力汽车或内燃机汽车，二氧化碳排放量为0.1×10⁹t；另外450×10⁸m³用于生产氢气，这部分天然气暂不归入工业部门而仍划归运输部门，考虑实施CCS后可捕集和封存50%的二氧化碳，故排放量为0.5×10⁸t。运输部门二氧化碳排放量合计为0.6×10⁸t。

上述4个部门两个不同天然气消费情景的二氧化碳排放量分别为7.4×10⁸t和9.6×10⁸t。

对于中国来说，增加天然气消费不仅可改善空气质量、提高国民生活水平，还可以优化我国的能源消费结构，实现文献[11]所述及的将煤炭消费比例降至尽可能低的水平，将二氧化碳排放量进一步降低的要求。上述两个不同天然气消费情景的二氧化碳排放量在全国所占的比例则要综合分析，需要汇总全国不同化石能源使用量、非化石能源在发电和石油替代中的碳收支、森林和土壤的碳汇、日本福岛核事故对中国核能发展前景的影响、碳捕集和封存技术进展及效果后才能有初步结论，本文暂时难以量化定论，但增加天然气消费是正效应而非负效应是可以肯定的。

结论和建议

① 增加天然气在能源消费结构中的比例，除了有利于提高能源使用效率、减少化石能源使用总量、减少煤炭消费量、减少二氧化碳排放总量以外，还有利于改善民生，提高国民的生活质量。

② 中国的天然气使用量非常低，在能源消费结构中不到4%。2030年中国天然气产量如果达到3000×10⁸m³并加大从国外的进口量，天然气消费量可达到5000×10⁸m³，天然气在一次能源消费结构中的比例有可能上升到14%左右。2050年中国天然气消费量如果达到8000×10⁸m³，按照文献[8]节能情景的能源消费总量测算，天然气在一次能源消费结构中的比例可上升到14%；按照低碳情景的能源消费总量测算，天然气在一次能源消费结构中的比例可上升到18%：按照强化低碳情景的能源消费总量测算，天然气在一次能源消费结构中的比例可上升到20%，处于目前世界的平均水平。

③ 发达国家用于发电的天然气能源量约为发电总能源需求量的18%～20%，中国目前用于发电的天然气使用量非常低，不到2%。随着风能等可再生能源发电比例的提高，为了保证电网的安全和平稳，需要加大便于启动的天然气调峰手段，非常有必要争取到2050年天然气调峰发电的比率提高到5%以上，这有利于将我国的煤炭消费量降低到18×10⁸～20×10⁸t标煤的水平。

④ 制约中国天然气消费量提高的因素包括国内天然气产量、国外进口量、基础设施建设和天然气价格等。要从目前约900×10⁸m³的年产量增加到2015年的2000×10⁸m³、2035年的3000×10⁸m³有很大的不确定性，寄希望于非常规天然气勘探开发的突破，国家要加大技术、资金和政策方面的支持力度。国内外天然气市场的价格差距很大，不利于激励和调动国内天然气企业的勘探开发积极性。联系国内外两个市场天然气价格的巨大差距，逐步调整天然气价格势在必行。

⑤ 期望2050年中国常规天然气的产量达到2500×10⁸m³；页岩气的生产能力有所突破，产量达到1000×10⁸～1500×10⁸m³；煤层气和煤制替代天然气（SNG）产量达到1000×10⁸～1500×10⁸m³；进口1500×10⁸～2500×10⁸m³。这是一个非常艰巨但却有可能实现的目标。