中國天然氣行業(yè)與碳中和

本書在介紹中國碳中和背景和天然氣產業(yè)發(fā)展現狀及趨勢的基礎上，深入探討了天然氣行業(yè)碳資產管理的相關策略與方法，對不同行業(yè)中天然氣與替代能源的競爭力進行了分析，闡述了與天然氣相關的碳中和新技術與新業(yè)態(tài)，最后總結了油氣企業(yè)的碳中和之路，并對當前與“雙碳”相關的熱點問題進行了分析。
本書適用于從事天然氣行業(yè)的相關管理人員與技術人員閱讀，也可供從事碳交易、碳核查、碳資產管理的相關技術人員參考。

張超，1981年生，中共黨員，天津大學博士，現任中海石油氣電集團有限責任公司總工程師，中國海油集團公司資深技術專家，享受國務院政府特殊津貼。
中國LNG行業(yè)技術領軍人物與知名專家，帶領團隊成功攻克了超低溫液化天然氣儲罐、天然氣液化、LNG接收站等中國LNG產業(yè)的核心技術瓶頸，首創(chuàng)了具有中國自主知識產權的大型LNG全容儲罐技術，建成全球最大罐容27萬立方米LNG儲罐，推動中國LNG儲存技術實現國際領先。此外，積極創(chuàng)新以天然氣為核心的融合性戰(zhàn)略性新興產業(yè)技術，建立了"天然氣+"科技創(chuàng)新體系及天然氣與新能源融合技術經濟管理模式，為保障國家產供儲銷體系的建設和國家天然氣產業(yè)綠色低碳發(fā)展作出了重要的貢獻。
承擔和參與國家及省部級等科技攻關項目90項，發(fā)表論文論著50篇，擁有技術專利42項，獲得省部級以上獎項20余項，出版專著6部。

該書立足于中國低碳化轉型背景，在介紹中國“雙碳”政策、能源轉型路徑和碳市場減排機理的基礎上，不僅就中國天然氣產業(yè)發(fā)展趨勢、產業(yè)鏈碳排放情況、與替代能源競爭力進行分析，還從行業(yè)的視角出發(fā)，重點闡述了天然氣碳中和的新技術新業(yè)態(tài)，提出了天然氣企業(yè)綠色轉型升級路徑，具有重要的現實意義、較強的創(chuàng)新性和一定的科學可行性。

2020年9月，中國國家主席習近平向世界做出了莊嚴的承諾：中國將秉持人類命運共同體理念，繼續(xù)作出艱苦卓絕努力，提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和，為實現應對氣候變化《巴黎協定》確定的目標作出更大努力和貢獻。習近平總書記強調：“綠色低碳發(fā)展，這是潮流趨勢，順之者昌?！?
察勢者智，馭勢者贏。從國際形勢看，當今世界正經歷百年未有之大變局，國際能源市場波動加大，全球能源治理體系深度調整。同時，全球科技創(chuàng)新進入空前密集活躍的時期，新一輪科技革命和產業(yè)變革正在重構全球創(chuàng)新版圖、重塑全球經濟結構，以清潔、高效、可持續(xù)為目標的能源技術加速發(fā)展將引發(fā)全球能源變革，能源發(fā)展呈現低碳化、電力化、智能化趨勢，現代能源科技正在深刻影響國家發(fā)展和國際競爭。
隨著綠色發(fā)展步伐的不斷加快，發(fā)展清潔能源、降低碳排放已經成為國際社會的普遍共識。實施“雙碳”目標是一場廣泛而深刻的經濟社會變革，我國承諾實現從碳達峰到碳中和的時間，遠遠短于發(fā)達國家所用時間，這需要牢牢抓住能源結構調整這個“牛鼻子”，出臺發(fā)布重點領域和行業(yè)碳達峰實施方案和一系列支撐保障措施，構建起碳達峰、碳中和“1+N”政策體系，為支撐我國能源轉型及“雙碳”目標的實現提供指導意見及行動方案，推動國家能源轉型及碳減排工作的有效、高效邁進，切實以較低的能源消耗和碳排放有效支撐高質量發(fā)展，以能源行業(yè)深刻變革支撐經濟社會系統(tǒng)性變革，助力經濟社會發(fā)展全面綠色轉型。
在我國當前的能源消費結構下，推動能源系統(tǒng)低碳轉型、提高能源利用率，是能源從業(yè)者共同的目標，需要持續(xù)堅韌的努力。能源細分領域將在實施“雙碳”目標的不同階段呈現不同的產業(yè)發(fā)展格局，能源企業(yè)需要未雨綢繆，圍繞技術創(chuàng)新、戰(zhàn)略管理、前瞻研究、組織變革等方面提前布局，順應能源轉型趨勢，打造行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的競爭力。目前應清晰地認識到，我國碳資產管理相關業(yè)務尚處于初期階段，能源產業(yè)各環(huán)節(jié)的碳排放核算、與國際碳市場接軌問題、碳價對能源企業(yè)的影響、清潔發(fā)展路徑等尚未明晰，均還在摸索中積累經驗。
作為一種安全環(huán)保、清潔低碳的化石能源，天然氣可廣泛應用于城市燃氣、工業(yè)、發(fā)電、交通和化工等領域。尤其天然氣發(fā)電啟?？?、調峰性能優(yōu)的特點，決定了其在新型能源系統(tǒng)建設過程中不可取代的作用和地位，天然氣將作為可再生能源發(fā)展過程中重要的伙伴能源，在“雙碳”目標實現過程中持續(xù)發(fā)揮作用。隨著天然氣消費需求的大幅度增長，天然氣領域內的投資、儲運、生產和貿易量也呈快速增長態(tài)勢，天然氣將在我國能源結構的調整中發(fā)揮越來越重要的作用。
本書正是基于這樣的宏觀背景，立足國內，聚焦于天然氣領域，分天然氣行業(yè)和碳排放兩條線進行介紹，開篇從國家“雙碳”目標出發(fā)，講述我國應對氣候變化中采取的種種能源對策，探究國際國內碳市場發(fā)展歷程，論述天然氣產業(yè)發(fā)展的現狀和趨勢，并通過碳核算和經濟性分析將兩條線歸為一條，結合勘探開發(fā)、液化、儲運和利用等天然氣上、中、下游發(fā)展現狀，從碳排放核算、碳資產管理和碳核查等全新的碳資產角度，進行分析和論述，為天然氣行業(yè)企業(yè)摸清碳排放家底提供了計算方法，為行業(yè)企業(yè)如何進行碳資產管理提供了參考案例；繼而分析碳價格與天然氣及其替代能源競爭關系的影響，從液化天然氣冷能梯級利用、摻氫發(fā)電、二氧化碳捕集、利用與封存（CCUS）和生物質能開發(fā)、碳捕集與封存（BECCS）等方面分析和指導新技術發(fā)展方向；最后在總結借鑒國際先進能源企業(yè)低碳發(fā)展經驗的基礎上，分析中國天然氣行業(yè)的減排路徑和措施，為行業(yè)企業(yè)實現綠色低碳發(fā)展目標匯總不同的技術方向、給出一定的規(guī)劃指導建議。篇章末尾還重點跟蹤分析了歐盟碳關稅及其對中國能源行業(yè)的影響、全國碳配額相關規(guī)則、海洋碳匯研究三方面內容。
群智用，則庶績不足康也。感謝陳峰、張丹、秦鋒、隋朝霞、孫楠、王建萍、曹惟、楊璐銘、張興達、付亞軒、謝旭光、邱灶楊、姚輝超、明紅芳、胡蘇陽、胡俊梅、趙赫、艾鶯為本書提供的幫助。
隨著中國“雙碳”目標的不斷推進和碳排放權交易市場的不斷發(fā)展壯大，天然氣行業(yè)碳排放統(tǒng)計核算體系及相關技術發(fā)展會愈加完善。本書在學術性、規(guī)范性和系統(tǒng)性等方面還有待進一步提高，敬請行業(yè)專家學者、決策者和科研人員等批評指正。

著者

第1章 中國碳中和背景	001
1.1　中國“雙碳”政策	002
1.1.1　政策框架	002
1.1.2　主要政策舉措	002
1.1.3　政策目標	003
1.2　能源轉型	005
1.2.1　中國能源結構演變概述	005
1.2.2　煤炭、煤電去產能以及清潔化利用	008
1.2.3　煤改氣、煤改電	010
1.2.4　可再生能源發(fā)展	015
1.2.5　中國“雙碳”目標下的能源發(fā)展方向	016

第2章 碳市場概述	019
2.1　碳稅與碳交易的碳減排機理	020
2.1.1　碳定價問題的經濟學分析	020
2.1.2　碳稅減排機理	021
2.1.3　碳交易減排機理	022
2.1.4　碳稅與碳交易減排機理比較	022
2.2　國際碳市場發(fā)展歷程及現狀	023
2.2.1　全球碳市場概況	024
2.2.2　歐盟碳市場發(fā)展歷程及現狀	025
2.2.3　國際碳市場發(fā)展對中國的啟示	028
2.3　中國碳市場發(fā)展現狀及發(fā)展趨勢	029
2.3.1　中國碳市場建立歷程	030
2.3.2　地區(qū)碳市場試點現狀	033
2.3.3　中國碳市場發(fā)展現狀	037
2.3.4　中國碳市場發(fā)展趨勢	039
2.4　中國碳市場與國際碳市場的協同發(fā)展	040

第3章 中國天然氣產業(yè)發(fā)展現狀及趨勢	043
3.1　發(fā)展現狀	044
3.1.1　上游供應情況現狀	044
3.1.2　中游基礎設施發(fā)展現狀	050
3.1.3　下游消費情況現狀	055
3.1.4　國家管網成立后油氣體制改革發(fā)展新方向	058
3.2　發(fā)展趨勢預測	060
3.2.1　中長期預測	060
3.2.2　中短期預測	064

第4章 天然氣行業(yè)碳資產管理	067
4.1　碳資產管理現狀	068
4.1.1　碳資產解讀	068
4.1.2　典型碳資產管理企業(yè)簡介	069
4.2　碳排放核算方法	071
4.2.1　微觀碳排放核算方法	071
4.2.2　宏觀碳排放核算方法	072
4.3　天然氣產業(yè)鏈碳排放核算	075
4.3.1　天然氣行業(yè)碳排放核算方法	076
4.3.2　液態(tài)天然氣產業(yè)鏈碳排放情況分析	079
4.3.3　氣態(tài)天然氣產業(yè)鏈碳排放情況分析	088
4.3.4　液態(tài)天然氣產業(yè)鏈與氣態(tài)天然氣產業(yè)鏈對比分析	090
4.4　天然氣行業(yè)碳資產管理策略	091
4.4.1　基于碳資產管理的新建基礎設施經濟評價	091
4.4.2　碳匯策略	098
4.4.3　碳履約與碳交易策略	101
4.5　碳核查趨勢及應對	108
4.5.1　碳核查行業(yè)發(fā)展現狀及趨勢	108
4.5.2　天然氣行業(yè)碳核查發(fā)展趨勢及應對策略	110

第5章 碳成本下天然氣與替代能源競爭力分析	113
5.1　城市燃氣競爭力分析	114
5.1.1　城市燃氣領域用氣現狀及特征	114
5.1.2　考慮碳成本的城市燃氣天然氣競爭力分析	115
5.1.3　城市燃氣領域天然氣消費的變化趨勢	118
5.2　工業(yè)競爭力分析	118
5.2.1　工業(yè)領域用氣現狀及特征	118
5.2.2　考慮碳成本的工業(yè)天然氣競爭力分析	119
5.2.3　工業(yè)領域天然氣消費的變化趨勢	122
5.3　發(fā)電競爭力分析	122
5.3.1　發(fā)電領域用氣現狀及特征	122
5.3.2　考慮碳成本的發(fā)電天然氣競爭力分析	124
5.3.3　發(fā)電領域天然氣消費的變化趨勢	125
5.4　交通競爭力分析	126
5.4.1　交通領域用氣現狀及特征	126
5.4.2　考慮碳成本的交通天然氣競爭力分析	127
5.4.3　交通領域天然氣消費的變化趨勢	131

第6章 天然氣碳中和新技術新業(yè)態(tài)	133
6.1　液化天然氣冷能梯級利用	134
6.1.1　利用概念	134
6.1.2　利用技術現狀	135
6.1.3　利用方案實例	142
6.2　摻氫燃氣發(fā)電	143
6.2.1　“雙碳”背景下摻氫發(fā)電的意義	143
6.2.2　燃機摻氫發(fā)電現狀及趨勢研究	144
6.3　二氧化碳捕集、利用與封存	148
6.3.1　天然氣行業(yè)相關碳捕集項目實例	149
6.3.2　碳捕集技術	152
6.3.3　二氧化碳利用技術	166
6.3.4　二氧化碳封存技術	167
6.3.5　二氧化碳儲運技術	183
6.4　生物質能開發(fā)、碳捕集與封存（BECCS）	184
6.4.1　全球BECCS發(fā)展歷程及預測	186
6.4.2　中國BECCS技術發(fā)展現狀	187
6.5　天然氣分布式與新能源耦合技術	189
6.5.1　天然氣分布式能源與新能源耦合系統(tǒng)	189
6.5.2　天然氣分布式發(fā)電與新能源耦合案例	192

第7章 油氣企業(yè)碳中和之路	195
7.1　石油公司低碳發(fā)展行動方案	196
7.1.1　國外典型石油公司	196
7.1.2　國內典型石油公司	201
7.2　天然氣企業(yè)碳減排措施	207
7.2.1　上游減排措施	207
7.2.2　中游減排措施	210
7.2.3　下游減排措施	212

第8章 跟蹤點分析	223
8.1　跟蹤點一：歐盟碳關稅及其對我國的影響	224
8.1.1　歐盟碳市場	224
8.1.2　歐盟碳關稅	224
8.1.3　碳關稅征收范圍與核算	225
8.1.4　碳關稅影響分析和發(fā)展趨勢	225
8.2　跟蹤點二：中國碳配額發(fā)放辦法及核查、懲罰規(guī)則	227
8.2.1　中國碳配額分配機制	227
8.2.2　中國發(fā)電行業(yè)配額分配及管理	228
8.2.3　配額管理機制發(fā)展趨勢分析及企業(yè)應對建議	230
8.3　跟蹤點三：中國海洋碳匯現狀	232
8.3.1　海洋碳匯分類	232
8.3.2　海洋碳匯相關政策	237
8.3.3　碳匯交易與綠色金融	238

參考文獻		239