碳达峰碳中和目标下中国天然气利用政策体系思考

孙齐，田磊，樊慧，钱一冰，段天宇，朱博骐

( 1.中国石油天然气股份有限公司天然气销售分公司；2.中国宏观经济研究院能源所；3.中国石油集团经济技术研究院）

天然气利用政策体系是天然气产业政策中的重要内容。随着天然气在能源体系中的角色定位、发展目标的演变，中国天然气利用政策体系持续动态调整。习近平主席在第75届联大会议上提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”的目标后，优化能源结构成为实现碳达峰、碳中和（简称“双碳”）目标的主战场。对天然气行业而言，需要在“双碳”目标战略指引下，进一步优化完善天然气利用方向及相应政策体系，发挥好天然气在中国能源转型中的关键支撑作用。

1 中国天然气利用政策体系发展历程

天然气利用政策体系涵盖与天然气利用相关的政策设计，包括天然气利用方向、相关鼓励和限制政策、相关机制和标准设计、配套措施等。在中国扩大清洁能源利用规模的同时，国家统筹考虑能源安全、阶段性供需关系等现实问题，导向性地对天然气几个重点利用方向进行优化引导。在2012年《天然气利用政策》中明确了天然气的利用顺序，以保民生、保重点、保发展为原则，坚持合理利用，明确提出限制甚至禁止发展的利用领域。

总体看，中国始终坚持鼓励天然气发展和利用的政策基调。《天然气发展“十二五”规划》明确提出“扩大天然气利用规模”，《能源生产和消费革命战略（2016－2030）》提出天然气利用持续增长，2030年天然气消费占一次能源的比例达到15%左右的发展目标。中国天然气产业发展并非一帆风顺，“十二五”末至“十三五”初期，受经济性不足等影响，天然气消费增速大幅下滑，在此背景下，2017年国家发改委等13个部委出台了《加快推进天然气利用的意见》，不仅明确了将天然气培育成为中国现代清洁能源体系的主体能源之一，也提出了实施城市燃气、工业燃料、燃气发电、交通运输四大工程。至此，中国基本形成了全面推动天然气在民生、工业、电力、交通等各大领域利用的政策导向。

得益于政策体系的不断完善，中国天然气消费量由2000年的245亿立方米跨越式增长至2020年的3262亿立方米[1]，形成了以城市燃气、工业燃料、发电、交通、化工为主的几大利用领域。从各消费领域的视角，天然气利用政策发展演变情况如下。

1.1 城市燃气领域

天然气是优质的居民生活能源之一，关系到百姓生活和取暖。促进并保障民生用气是各级政府部门改善民生的重要工作，城市燃气也始终是国家优先支持的利用方向。中国用气人口由2010年的1.7亿增至2020年的近5亿人，气化率稳步提升。国家大力推进北方地区冬季清洁取暖，出台了积极的清洁取暖规划及财税等配套政策，以燃气锅炉、燃气热电联产、燃气分布式、燃气壁挂炉为主要形式的天然气供暖快速推进。截至2020年，中国天然气供暖面积达30.6亿平方米，占“十三五”期间全国新增清洁取暖面积的31%[2]。2021年2月，国务院发布《关于全面推进乡村振兴加快农业农村现代化的意见》，明确提出推进燃气下乡，对天然气助力乡村清洁能源建设提出了新的政策指引。

同时，国家出台一系列意见加快推进城市燃气管理体制改革，鼓励和引导民营和外资企业进入城镇公用事业和基础设施领域。2019年6月，国家发改委发布《外商投资准入特别管理措施（负面清单）（2019年版）》，取消了50万人口以上城市燃气、热力管网须由中方控股的限制，取消了外资企业进驻中国城市燃气领域的政策限制。

1.2 天然气发电

气电较煤电具有显著的低碳、灵活、环保等多元优势，但出于对气源供应稳定性等方面的顾虑，2010年以来，电力行业对气电的定位始终是“有序发展”。《电力发展“十三五”规划》提出“有序发展天然气发电，大力推进分布式气电建设”，并为气电设定了2020年1.1亿千瓦的装机目标。天然气政策方面，2017年《加快推进天然气利用的意见》提出要实施天然气发电工程，鼓励发展天然气调峰电站，有序发展天然气热电联产。从扩大清洁能源利用的角度，政策层面整体鼓励气电产业发展。2022年，国家发改委出台《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》，从构建新型电力系统、促进灵活电源建设的角度提出，要“因地制宜建设既满足电力运行调峰需要，又对天然气消费季节差具有调节作用的天然气‘双调峰’ 电站”。

上网电价是关系气电发展的核心政策安排，主要由省级价格管理部门制定并不断调整。2014年12月，国家发改委出台《关于规范天然气发电上网电价管理有关问题的通知》，提出“气电应实行气、电价格联动机制”。近年来，中国燃机分布最密集的东部沿海地区气电价格政策呈现两个趋势。一是逐步有更多燃气发电量进入区域电力市场，由市场决定电价；二是对于尚未进入市场的气电，电价与气价联动性不断增强。例如，浙江省2021年最新的气电价格政策中，存量机组的电价按气电联动方式制定，新建9H机组全电量参与电力市场，执行市场交易电价。总体来看，地方政府对气电产业的发展起到了重要的推动作用，体现了对清洁、低碳、灵活电源的支持，未来气电价格机制仍将进一步完善。

1.3 工业领域

近些年，一系列持续的环保政策和绿色发展政策为工业领域天然气替代煤炭提供了内驱力，例如2013年《大气污染防治行动计划》、2018年《打赢蓝天保卫战三年行动计划》、能源消耗总量和强度“双控”行动等。尽管天然气相对煤炭难言经济性优势，但在强环保政策推动下，天然气在陶瓷、玻璃、冶金、轻工业等工业部门得到了更加广泛的应用。2020年，工业燃料用气量超过1200亿立方米，是近10年来增速最快的利用领域，工业燃料用气占比达到约39%，成为中国第一大用气领域。

1.4 交通领域

“十二五”时期是天然气汽车发展的政策红利期，在治理环境污染大背景下，国家把推广天然气汽车列入节能减排“十二五”规划中，地方政府纷纷出台车辆购置补贴等专项支持政策，加之天然气相对油品具有燃料经济性，天然气汽车保有量大跨步提升，由2010年的约110万辆增至2015年的500万辆。2016年之后，各地区天然气支持政策逐渐到期，大部分地区没有新政策跟进。但液化天然气（LNG）重型载货车（重卡）发展势头仍然强劲，其原因一方面是LNG燃料的经济性优势，另一方面是更为严格的排放标准，例如2018年《重型柴油车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》、2019年《柴油货车污染治理攻坚战行动计划》等，进一步加快了LNG重卡对柴油重卡的替代。压缩天然气（CNG）汽车方面，在国家大力支持新能源汽车发展、公交电动化、出租车电动化等政策导向下，近些年CNG汽车保有量已进入平台期（见图1）。

图1 中国2010年以来天然气汽车保有量

国家明确鼓励天然气在水运领域的应用。交通运输部分别于2013年、2018年发布了《关于推进水运行业应用液化天然气的指导意见》，提出了积极的发展目标，并出台长江干线等LNG码头布局方案，推动基础设施发展。国家海事局等部门就水上LNG加注作业的安全监管等出台相关办法。2019年4月，交通部发布《关于LNG动力船试运行通过三峡船闸相关事项的通告》，允许LNG船舶通过三峡大坝，对LNG船舶发展是重要的政策突破。总体来看，LNG船舶政策大环境整体向好，但仍面临监管部门对安全性的认识不统一、船舶建造及加注等标准不完善、经济性相对较弱等现实问题，近几年仍处于发展起步期。“双碳”目标提出后，部分地区明显加大了对LNG船的政策支持，例如近两年广东省允许LNG动力船舶优先过闸，并对内河船舶LNG动力改造给予补贴。

1.5 化肥化工领域

从历次天然气利用政策调整看，除天然气制氢（尤其是可中断用户）属于国家鼓励的利用方向以外，以天然气为原料的其他化工项目均属于限制或禁止发展的利用领域。2017年《加快推进天然气利用的意见》中也未提及天然气化工。总体看，化肥化工不作为天然气利用的鼓励方向，国家给予该行业的补贴和优惠政策已基本取消。2016年《关于推进化肥用气价格市场化改革的通知》规定，全面开放化肥用气价格。至此，化肥用气价格的政府优惠政策正式结束。

2 碳中和进程加快背景下国内外天然气利用趋势演变

2.1 全球天然气利用趋势演变

从主要国家天然气利用趋势看，在产业发展初期，天然气消费增长通常来自城市燃气、工业等领域；此后，随着城镇化进程和工业化进程结束，发电成为推动天然气利用规模进一步提升的重要动力。目前，发电用气在全球天然气消费结构中的占比约为34%。

从部分典型机构对中长期天然气发展趋势的展望来看[3-5]，它们对全球天然气需求总量趋势判断基本一致，主要有以下几方面。一是在“净零”碳排放情景下，2030年前全球天然气需求相对稳健，较2020年小幅增长或基本持平，2030－2050年需求下降且幅度较大，国际能源署（IEA）、挪威船级社（DNV）、bp公司三家机构预测降幅分别在-58%、-49%、-36%；二是“净零”情景下，天然气中长期需求较其他情景相对更低。根据国际能源署预测，“净零”情景下，2050年全球天然气需求较当前政策情景低66%（见图2）。总体看，天然气作为最清洁低碳的化石能源，全球范围一定时期内仍具较强需求韧性，但中长期在能源系统转型中的不确定性较大。

图2 三家机构对中长期全球天然气需求展望

从利用方向看，国际天然气利用领域与国内基本一致。在研究层面，国外机构一般将化工领域用气归入工业用气，主要探讨建筑部门、工业部门、交通以及发电4大部门的用气趋势。其中，建筑部门用气主要包括居民生活、采暖及商业用气等，基本对应国内城市燃气。资料调研显示，“净零”情景下，全球天然气需求呈现以下几个趋势[3-5]。

一是在分散式终端用能领域，天然气需求将大幅下降。其中，建筑部门将成为用气需求降幅最大的行业。国际能源署的“净零”情景预计，从目前开始建筑用气需求将持续下降，2050年将微乎其微，主要路径是电气化替代、低碳供暖等；工业部门用气需求在2030年前基本持稳，此后有所下降，特别是难以实现碳捕集、利用与封存（CCUS）的工业用气需求将大幅下降[3]。

二是在规模利用领域，若能加快部署CCUS装置，天然气仍可以在较长时期发挥重要作用。机构普遍预计全球气电装机在2030年前仍将小幅增长，此后逐步下降，在国际能源署“净零”情景下，2050年将有超过1/4的气电配备CCUS装置。此外，天然气制氢是绿氢大规模应用前重要的制氢方式之一，即使到2050年，天然气制氢＋CCUS仍将在氢能供应中占有一席之地，原因是可再生能源发电量在一定时期内难以完全满足绿氢用电需求。bp公司认为，在“净零”情景下，全球用于生产蓝氢的天然气消费量将大幅上升，并成为2030－2050年唯一保持增长的利用领域。

三是在远洋运输等中短期难以减排的领域，天然气需求增长空间广阔。挪威船级社认为，LNG在全球远洋运输领域的需求量将数倍增长，2040年成为远洋运输领域第一大燃料，此后随着氢能等低碳燃料的应用，LNG需求将逐步下降。

2.2 中国天然气利用趋势演变

中国正处于开启全面建设社会主义现代化国家新征程中，与西方发达国家相比，要以更短的时间实现碳中和的宏伟目标，势必要走与发达国家不一样的能源转型道路。对中长期天然气利用趋势而言，多家机构的研究也体现了国别差异。从机构的观点看，“碳达峰”阶段中国天然气需求持续较快增长，增速较“双碳”目标提出前更高；2030－2040年是峰值平台期，峰值区间整体在4400亿～6500亿立方米/年；2040－2060年，天然气需求经历平台期后呈下行趋势，2060年需求整体在1500亿～4100亿立方米[6,7]。

就各领域的利用趋势而言，中国与全球存在以下差异。

一是天然气发电具有较大发展潜力。在构建以新能源为主体的新型电力系统背景下，中国天然气发电装机仍需要规模增长，这种趋势有望延续较长时间。特别是随着可再生能源占比迅速提升，电力系统灵活性资源紧缺程度将加剧[8]。各机构在综合考虑煤电灵活性改造、抽水蓄能、可调节水电、电化学储能等多种提升灵活性的发展趋势基础上，认为调峰气电仍具有较大发展潜力。例如，国网能源研究院预计在深度脱碳情景下，气电装机将由目前约1亿千瓦增至3亿千瓦（见表1）。

表1 机构对中国气电装机展望[8-11]

二是工业部门和城市燃气的天然气需求仍将有较大增幅，特别是2030年前，主要用于替代煤炭和满足增量用能需求[6,7]。2020年中国工业部门用能总量中煤炭占比超过40%，工业用能需求将继续增长至2025年后，天然气替代煤炭将在减污降碳协同治理方面发挥积极作用。此外，中国建筑部门用能在2035年前都将保持较快增长，在居民生活及采暖等领域，天然气是推进城乡建设绿色低碳转型、助力农村用能清洁化的优质能源。但是长期看，随着电气化进程加快、可再生与地热等低碳供暖方式规模化发展等，这些领域的用气需求将呈下降趋势。

3 “双碳”目标下中国天然气利用政策思考与建议

天然气供给安全性、经济性及与新能源发展融合性是“双碳”目标下中国天然气产业发展面临的重要挑战，也是影响天然气利用方向及相关政策取向的关键因素。

首先，保障供气安全是天然气利用政策体系构建的首要考量。对此，需要围绕需求侧进一步加强政策引导。“双碳”目标下，天然气将在中国能源体系中发挥更加重要的作用，与此同时，资源禀赋决定了中国仍需要在开放的全球市场条件下实现天然气的规模利用。作为全球第一大天然气进口国，中国天然气资源引进面临愈加复杂多变的市场环境和地缘政治因素。2021年下半年以来持续发酵的欧洲能源危机本质是天然气危机，既彰显了能源转型过程中低碳化石能源的重要性，也警示依赖国际资源的消费国需要高度重视供应安全。对中国天然气行业而言，在坚决夯实自主保障能力的基础上，需要重视需求侧引导和优化，努力构建结构合理、节能高效、富有弹性的需求侧，打造供需协调的产业链。

第二，经济性是实现天然气有效利用及产业链高质量发展的前提。当前中国天然气经济性利用面临几方面的挑战。一是随着天然气对外依存度逐步升高，国际油气价格波动对中国天然气供应成本影响加大，中国现有的产业链价格体系尚不能保障高成本气源利用的经济性。二是目前中国仍缺乏促进天然气与新能源融合发展的市场机制。目前各地天然气发电价格矛盾主要依靠地方财政支持疏导，江苏、浙江、上海等地都出台了两部制电价保障燃机的基本生存。随着中国电力市场化改革深入推进，迫切需要完善顶层设计，通过电力市场、容量市场、碳排放权交易市场等发挥协同作用，有效促进灵活低碳电源的建设并保障其健康发展。国家发改委2022年出台的《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》已提出，要完善支持天然气调峰机组等调节性电源运行的价格补偿机制。三是在内河、沿海及远洋等船运领域，天然气是新能源实现规模应用前最具比较优势的燃料。LNG动力船舶与燃油船相比，可实现减污降碳，但由于经济性相对较弱，需要在一定时期内给予政策支持。

第三，以“双碳”目标为导向，促进天然气与新能源融合发展是未来核心方向。中国深入开展大气污染治理以来，天然气依托其绿色环保的优势，以对高污染燃料的“清洁替代”为主线，形成了规模化提升的利用趋势。在“双碳”目标下，天然气需要进一步发挥其低碳、灵活等多元优势，利用方向由“清洁替代”扩展至“减污降碳协同替代、支撑新能源规模发展”，最终实现“集中式利用深度降碳”，有效支撑中国能源转型。特别是中国要构建新型电力系统，高比例可再生能源并网及负荷尖峰常态化下需要大幅提升系统灵活调节能力，《“十四五”现代能源体系规划》明确提出了到2025年灵活调节电源占比达到24%左右的目标。目前中国抽水蓄能、气电这两种灵活性电源占总装机的比重仅为6%，远低于西班牙（31%）、美国（47%）、德国（19%）等[12]国家。当前，电化学储能仍处于商业化初期，有待技术、经济、安全性等方面的进一步改善；煤电灵活性改造一是调节能力不及调峰气电，二是无法解决碳排放问题[13]。抽水蓄能、气电等大型可控低碳灵活性电源的发展仍至关重要[8]。因此，政策体系应鼓励天然气在供气安全有保障的前提下用以支撑新能源发展，促进天然气与新能源高质量融合利用。

综上，在“双碳”目标战略指引下，安全性、经济性、融合性是新形势下中国天然气利用的关键词。结合中国当前的天然气利用政策体系及“双碳”目标下天然气的战略发展方向，提出以下相关建议。

一是进一步明确天然气优化利用政策导向。在碳达峰阶段，以国务院印发的《2030年前碳达峰行动方案》为纲领，在优先保障居民用气的基础上，重点推动天然气调峰发电、天然气分布式供能、交通用气等领域。二是鼓励“地热＋天然气”等以天然气为补充的低碳供暖模式应用，缓解天然气调峰压力。三是进一步完善促进天然气与新能源融合发展的机制设计与配套政策。鼓励作为灵活调节电源的天然气发电项目建设，有效支撑新能源规模发展。在能源及电力发展规划等相关政策中制定较为积极的气电发展目标，鼓励各地方出台相应的电价等配套政策，鼓励以中长期供气合约等方式保障气电项目供气稳定。四是加大对水运行业应用LNG的政策支持。相关部门尽快统一对LNG水运应用安全性的认识，合理制定LNG安全监管规则，完善船舶建造、加注等相关设计标准，明确船用LNG加注站的建设审批程序和管理主体，加快推动加注站建设，鼓励各级政府在一定时间段内出台船舶购置（改造）补贴、LNG动力船优先过闸、减免过闸费等配套政策。