在“雙碳”目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下，我國(guó)已邁入現(xiàn)代能源體系構(gòu)建新征程，能源結(jié)構(gòu)正加速向多元、清潔、低碳的方向轉(zhuǎn)型，現(xiàn)代能源體系迎來(lái)飛速發(fā)展。天然氣作為一種清潔低碳高效的化石能源，是構(gòu)建現(xiàn)代能源體系的中堅(jiān)力量，在能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型過(guò)程中作為新能源的“伙伴能源”發(fā)揮重要作用。本文旨在探討天然氣與新能源的融合發(fā)展路徑，期望能夠推動(dòng)天然氣與新能源產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展。

       一、中國(guó)能源轉(zhuǎn)型趨勢(shì)

       “雙碳”目標(biāo)提出后，我國(guó)能源結(jié)構(gòu)正向清潔、低碳轉(zhuǎn)型，隨著電氣化進(jìn)程的推進(jìn)，新能源在能源體系中的占比將不斷攀升。根據(jù)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)布的《2024年三季度全國(guó)電力供需形勢(shì)分析預(yù)測(cè)報(bào)告》，截至2024年9月底，全國(guó)全口徑發(fā)電裝機(jī)容量31.6億千瓦，同比增長(zhǎng)14.1%，其中，非化石能源發(fā)電裝機(jī)占總裝機(jī)容量比重達(dá)到56.5%，非化石能源占能源消費(fèi)總量比重提升至18.9%左右，終端電力消費(fèi)比重持續(xù)提高。

       天然氣以低碳、高效、靈活等特性成為國(guó)家推動(dòng)清潔低碳戰(zhàn)略的關(guān)鍵支撐，承載保供減排的雙重使命。根據(jù)中石油測(cè)算，預(yù)計(jì)2040年以前天然氣消費(fèi)將保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，2040年左右天然氣消費(fèi)達(dá)峰，峰值約6500億方，天然氣需求仍將保持穩(wěn)步提升。

       天然氣與新能源融合共進(jìn)是替代煤炭、保障能源供應(yīng)穩(wěn)定的重要選項(xiàng)。未來(lái)，隨著非化石能源占比的提升，天然氣在一次能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型與終端用能“電氣化”水平提升過(guò)程中，將發(fā)揮提升能源質(zhì)量、穩(wěn)定電力輸出、促進(jìn)多能融合等作用。

       二、“氣+新能源”融合發(fā)展路徑

       “氣+新能源”融合發(fā)展是指通過(guò)天然氣與各種能源互補(bǔ)，開拓單一能源產(chǎn)品無(wú)法高效開發(fā)的潛在市場(chǎng)，主要包括天然氣調(diào)峰發(fā)電、天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)以及天然氣制氫。

       （一）天然氣調(diào)峰發(fā)電

       天然氣發(fā)電運(yùn)行靈活、啟停時(shí)間短、爬坡速率快、調(diào)節(jié)性能出色，是為風(fēng)電、光伏發(fā)電等新能源電力提供調(diào)峰服務(wù)的主要來(lái)源之一。在構(gòu)建現(xiàn)代能源體系過(guò)程中，天然氣發(fā)電調(diào)峰在提高國(guó)內(nèi)電網(wǎng)運(yùn)行安全性和可靠性中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。在調(diào)峰發(fā)電領(lǐng)域，風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電具有間歇性、隨機(jī)性和強(qiáng)烈的波動(dòng)性，天然氣發(fā)電靈活性高，碳排放強(qiáng)度僅為煤電的一半左右。未來(lái)，隨著碳排放監(jiān)管日趨嚴(yán)格，氣電和煤電的價(jià)格差距會(huì)逐漸縮小，加上氣電在投資、占地、用水等方面的優(yōu)勢(shì)，氣電發(fā)展有更大的市場(chǎng)空間，預(yù)計(jì)2030年發(fā)電用氣量將達(dá)到900億方，并于2040年前后達(dá)到高峰，約1200億方，因此氣電融合成為最佳途徑。

       （二）天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)

       天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)是一種將天然氣轉(zhuǎn)化為電能和熱能的技術(shù)，是我國(guó)目前綜合利用效率最高且環(huán)保低碳的能源利用方式。天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)的原理是將天然氣直接燃燒，利用燃?xì)獍l(fā)電機(jī)發(fā)電，同時(shí)利用廢熱進(jìn)行供熱，這項(xiàng)技術(shù)可以在高效利用能源的同時(shí)，減少能源浪費(fèi)和環(huán)境污染。天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)極大地提高了能源利用率，在燃燒同等熱值燃料的情況下，損失不到煤電的一半，高品質(zhì)“電”產(chǎn)出率是煤電的157%，供熱量是煤電的83%。預(yù)計(jì)到2028年，中國(guó)熱電聯(lián)產(chǎn)規(guī)模將達(dá)1500億元，隨著可再生能源成本的持續(xù)下降和能效技術(shù)的進(jìn)步，熱電聯(lián)產(chǎn)市場(chǎng)將展現(xiàn)出強(qiáng)勁的增長(zhǎng)勢(shì)頭。

       （三）天然氣制氫

       近年來(lái)，天然氣制氫產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，具有較大的發(fā)展?jié)摿εc市場(chǎng)前景。根據(jù)國(guó)家能源局科技司發(fā)布的《中國(guó)氫能發(fā)展報(bào)告（2023）》，天然氣制氫是我國(guó)氫氣供應(yīng)主要來(lái)源之一，2023年中國(guó)氫氣總產(chǎn)量超3500萬(wàn)噸，其中天然氣制氫產(chǎn)量占比約為19%。天然氣制氫是指利用天然氣作為原料，通過(guò)催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)生產(chǎn)高純氫氣的一種技術(shù)，主要過(guò)程包括天然氣與水蒸氣在高溫和催化劑的作用下，生成氫氣和二氧化碳，這種反應(yīng)被稱為“蒸汽重整反應(yīng)”，是目前工業(yè)上最常見的制氫技術(shù)之一，通過(guò)碳捕獲與封存技術(shù)，更可減少二氧化碳排放，實(shí)現(xiàn)低碳制氫。當(dāng)前已初步形成以京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角為首的氫能產(chǎn)業(yè)集群，這些區(qū)域在氫能制備、儲(chǔ)運(yùn)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面取得了顯著進(jìn)展，為天然氣制氫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了有力支撐。

       三、存在問(wèn)題及建議

       在當(dāng)前能源結(jié)構(gòu)加速轉(zhuǎn)型的大背景下，天然氣與新能源的融合發(fā)展迎來(lái)重大機(jī)遇，但還存在諸多制約因素，為促進(jìn)天然氣與新能源融合共進(jìn)，筆者提出如下發(fā)展建議。

       一是完善價(jià)格機(jī)制。我國(guó)天然氣進(jìn)口率連續(xù)多年高于40%，國(guó)內(nèi)天然氣價(jià)格受國(guó)際氣價(jià)波動(dòng)愈發(fā)顯著，導(dǎo)致由天然氣參與轉(zhuǎn)化后的清潔能源價(jià)格高居不下；天然氣發(fā)電、制氫設(shè)備的建設(shè)成本較高，專業(yè)設(shè)備的采購(gòu)安裝、配套設(shè)施的建設(shè)運(yùn)行均需投入大量資金。為合理彌補(bǔ)成本，建議加快完善天然氣與新能源融合發(fā)展的價(jià)格機(jī)制。天然氣調(diào)峰發(fā)電與熱電聯(lián)產(chǎn)方面，制定氣電聯(lián)動(dòng)價(jià)格基準(zhǔn)，適當(dāng)放寬電力交易市場(chǎng)價(jià)格上下限，拉大峰谷價(jià)差，推動(dòng)原材料成本向需求側(cè)疏導(dǎo)；天然氣制氫方面，加大氫能產(chǎn)業(yè)財(cái)政補(bǔ)貼力度，支持制氫加氫一體化綜合能源站建設(shè)，鼓勵(lì)天然氣低碳制氫，積極引入一批有競(jìng)爭(zhēng)力的制氫企業(yè)參與氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

       二是優(yōu)化政策引導(dǎo)。為進(jìn)一步深化天然氣與新能源融合共進(jìn)，政策支撐仍需多措并舉。國(guó)家發(fā)展改革委在《天然氣利用管理辦法》指出，天然氣是一種優(yōu)質(zhì)高效、綠色清潔的低碳能源，以其靈活高效的特性與新能源協(xié)同發(fā)展，可為加快構(gòu)建現(xiàn)代能源體系、實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)提供有力支撐。建議從政策層面因地制宜鼓勵(lì)優(yōu)先發(fā)展調(diào)峰氣電、天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)、天然氣制氫等，強(qiáng)化跨部門協(xié)同，創(chuàng)新機(jī)制體制，激發(fā)市場(chǎng)活力，助力天然氣與新能源多能互補(bǔ)、融合發(fā)展。

       三是強(qiáng)化技術(shù)攻關(guān)。當(dāng)前我國(guó)天然氣發(fā)電和熱電聯(lián)產(chǎn)中燃?xì)廨啓C(jī)和余熱回收技術(shù)以及天然氣制氫中電解水制氫和自熱重整制氫技術(shù)研發(fā)投入不足，創(chuàng)新進(jìn)程緩慢，使得天然氣與新能源融合發(fā)展難以形成強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。建議加快科技攻關(guān)，解決當(dāng)前核心技術(shù)“卡脖子”的現(xiàn)象，提高設(shè)計(jì)制造環(huán)節(jié)自主性，降低維護(hù)運(yùn)行成本。

       未來(lái)，天然氣將在現(xiàn)代能源體系中扮演更加重要的角色，為我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)提供有力支撐。推動(dòng)天然氣和新能源的融合發(fā)展，應(yīng)秉持創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)展理念，聚焦能源行業(yè)發(fā)展關(guān)鍵性問(wèn)題，優(yōu)化政策支撐體系，強(qiáng)化跨部門協(xié)同規(guī)劃，創(chuàng)新機(jī)制與體制，激發(fā)市場(chǎng)活力，加速天然氣和新能源融合發(fā)展向?qū)I(yè)化、市場(chǎng)化、規(guī)?；较蜻~進(jìn)。