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碳中和、市场化背景下的中国天然气市场发展前景
来源:皮书说  作者:皮书说   发布时间:2021-11-23

  2020年中国国家主席习近平在第75届联合国大会上提出,中国争取于2030年前二氧化碳排放达到峰值,2060年前争取实现碳中和。未来10年,天然气作为清洁能源将受此利好影响,政策红利继续支撑中国天然气的蓬勃发展。

  “十四五”时期,中国天然气市场化改革将进入实践期,中国天然气基础设施将实现公平开放,参与主体将不断多元化,天然气定价将实现市场化。

  在碳中和、市场化的双重推动下,中国天然气市场将形成全新的市场格局,全面走向国际化、多元化和金融化。

  世界一次能源格局

  世界一次能源发展经历了从化石能源向非化石能源发展的历程。随着碳峰值目标的提出,中国也将面临从以石油、煤炭为主的一次能源向天然气、非化石能源过渡的发展过程。

  全球及主要发达国家和地区一次能源的发展历程和格局对中国未来10年的能源发展具有较高的参考意义。

  从世界一次能源的发展历程和趋势看,天然气和非化石能源的比重逐步提高。如图1,1995年,石油和煤炭在一次能源中的占比为65%,2020年该比例下降为53%,预计2040年将进一步下降为47%;天然气作为清洁能源受碳排放控制的利好政策影响,其消费比重上升,1995年和2020年该比例分别为21%、25%,预计到2040年为26%。非化石能源在一次能源中的比重同样稳步上升,1995年为14%、2020年为22%,预计到2040年为27%。

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  图1 全球各类一次能源占比

  与此同时,世界主要国家和地区,也经历了同样的过程,以降低碳排放。未来20年,这些国家也将继续提高天然气及非化石能源的占比。如图2所示,美国和欧盟天然气和非化石能源的占比仍有较大的提升空间,而俄罗斯2020年天然气和非化石能源的消费比重虽然已经高达52%和14%,但预计2040年仍将有小幅提升。

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  图2 世界部分国家和欧盟一次能源占比

  2020年天然气占世界一次能源总量的25%,而2020年中国天然气在一次能源中的比重只有8.5%。清燃智库预测,2035年中国天然气在一次能源中的比重有望达到15.0%。

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  图3 全球及中国天然气在一次能源中的比重

  达到碳峰值和碳中和是人类的共同目标,国外发达国家的步伐比中国更快,中国作为发展中国家也可借鉴国外经验,结合自身资源禀赋进行综合考量。但无论是发达国家还是发展中国家,天然气和非化石能源的占比提高都是实现碳峰值目标的重要手段之一。

  碳中和、市场化政策回顾

  习近平主席在第75届联合国大会上表示,中国将秉持人类命运共同体理念,提高国家贡献度,争取于2030年前二氧化碳排放实现碳达峰,2060年前争取实现碳中和,努力实现《巴黎协定》确定的目标。

  未来5年,中国天然气的发展动力一方面依赖于天然气的经济性,另一方面也依赖于国家政策对天然气的支撑。未来10年,碳峰值的目标将推动清洁能源和新能源的广泛运用,天然气在中国还有较大的使用空间。在2030年以前将继续大力推动天然气替代煤炭、石油,以实现中国的2030年碳峰值目标。

  “十四五”时期,在中国基础设施市场化改革的背景下,天然气将实现上下游的多元化,这也将有效推动天然气的快速发展。

  习近平主席在联合国大会上提出二氧化碳减排承诺之后,国家密集出台了多项政策,体现了中国政府推动碳中和的信心和决心,具体如表1所示,政策包含了大量的指导意见、工作方案、远景规划、实施方案、管理办法等,助力碳峰值、碳中和目标的实现。

  “十四五”时期,中国要严格控制煤炭消费增长,尽量保持现有煤炭消费量不变,到2025年煤炭消费达到峰值之后开始降低煤炭消费;预计在“十五五”时期,中国的石油消费量将达到峰值,之后开始降低消费。“十四五”时期,中国能源消费增量的80%将是清洁能源。受碳中和和碳峰值目标的利好影响,作为清洁能源的天然气在2035年以前预计发展形势良好。

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  表1 国家关于清洁能源和碳排放等相关政策汇总

  中国天然气市场化改革已历时7年,做了大量的政策准备。“十四五”时期,将是中国天然气市场化改革的落地实践期。如图4所示,市场化政策涵盖定价、监管、信息公开、市场、基础设施公平使用等多个方面。

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  图4 中国天然气市场化政策汇总

  中国天然气市场化改革开始于2014年,政府提出“管住中间,放开两头”的大方向。2016~2018年,是天然气市场化改革的提升阶段,其间中国政府出台了多项规范,包括信息公开、管道运输价格监审、管道运费的定价机制等。2019~2020年是天然气市场化改革的深化阶段,政府出台了《油气管网设施公平开放监管办法》、成立了国家油气管网公司、明确了剩余能力测算规定等,为“十四五”时期的市场化改革落地做足了准备,并提供了有力的保障。“十四五”时期,随着国家管网公司的试运行,预计中国政府还将出台具体有效的监管规则和操作规范推进油气管网设施向第三方公平开放,也将出台有关输气费率、惩罚机制、标准合同、剩余能力分配准则、系统网络平衡责任等细则。

  因此,在市场化改革的推进下,中国天然气市场将形成多元化发展的格局。

  受碳中和、市场化的双重利好因素影响。清燃智库预测,天然气将赢得巨大的发展机遇,其在一次能源中的比重将持续提高。

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  图5 2005~2030年中国一次能源结构变化趋势

  中国“十四五”能源规划已经出台,天然气预计将受到碳峰值目标利好因素的影响,继续快速发展。如图5所示,清燃智库预计2025年天然气在一次能源中的比重为11.5%,2030年在一次能源中的比重为14%。2030年前实现碳达峰的目标将有利于天然气的发展,这一窗口期最多持续至2035年。为了2060年碳中和目标的实现,作为化石能源的天然气必须加快发展步伐。但其消费增长的发展预期并不乐观,长远来看,天然气与非化石能源互补共存的可能性较大。

  中国天然气的发展历程及未来展望

  从政策背景及国外经验来看,中国天然气的市场发展前景可观。清燃智库预测,天然气的发展趋势依旧向好,这一发展利好将延续到2035年前后。如图6所示,2025年中国天然气消费量预计达4595亿立方米,2030年消费量预计达6000亿立方米。“十四五”时期,天然气的发展依旧得到中国政府的大力支持。长期来看天然气与非化石能源是互补关系,不是替代关系,但是随着非化石能源技术和经济性得到提高,2050年以后天然气存在被小幅替代的可能。

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图6 2005~2030年中国天然气消费变化趋势

  2035~2050年,随着中国人口增速的放缓和经济发展水平的提高,能源的消费量预计在达到顶峰后便开始下降,碳排放量也将进入下降阶段。其中,高碳化石能源的消费量预计将大幅下降,而天然气与非化石能源则成为互补关系,充分融合发展。随着非化石能源储能等技术和规模化经济的进一步提高,天然气消费量预计也将受到影响,在达峰后小幅下降。

  2050~2060年,中国能源消费总量将持续下降,进入实现碳中和目标阶段。预计主体能源将变成非化石能源,天然气则通过气电联合、碳捕集等技术保持对非化石能源的互补支撑作用,成为替补能源。预计碳汇吸收、碳捕集等技术将成功实现应用,促进2060年后实现碳中和目标。

  碳中和和市场化背景下,天然气的上游进口和生产均受此利好因素影响,中间基础设施建设也将加速推进。天然气的下游发展将围绕替代煤炭、石油等方向展开。从不同行业的碳达峰计划来看,钢铁、石化、水泥等大型高耗能工业行业有望最先实现碳达峰,整体工业有望在2025年前后实现碳达峰。交通领域、建筑部门力争在2030年前后实现碳达峰。

  分地区来看,中国碳峰值和碳中和的实现时间,根据资源禀赋和经济实力有先后之分。东南部沿海经济发达省份凭借强大的经济实力,将最先实现碳达峰,并预计2050年前后实现净零碳排放;西南等可再生能源丰富的地区也可提前实现碳达峰,并最先建立可再生能源示范区。但是,经济相对落后的地区,由于经济实力无法支撑清洁能源消费,碳达峰和碳中和的时间将推迟。

  “十四五”时期中国天然气的发展方向

  未来5年,中国天然气表观消费量将稳步增长,预计2021~2025年年均复合增长率为6.6%。2025年预计中国城市燃气板块天然气消费量为1729亿立方米,2021~2025年年均复合增长率为7.2%。2025年城市燃气消费量在天然气消费量中的比重较2020年上升0.7个百分点至37.6%,主要是因为人均用气量的提升。

  “十四五”时期,三、四线城市的燃气普及率提高,新型城镇化建设持续推进,人均用气量水平逐步提高。同时,随着大气污染防治工作的推进,天然气在公共交通、货运物流、船舶燃料中的比重也将有所提升。未来5年,中国天然气产量将稳步提升。由于常规气田陆上开发技术已相对成熟,上游勘探企业将加大对非常规天然气和海上天然气的开采力度,未来这些板块的天然气产量增长将更显著。2025年,中国天然气产量预计将达2450亿立方米,2021~2025年天然气产量年均复合增长率为4.2%,受国内气田产量有限的影响,天然气产量的增速呈先快后慢的态势,

  未来5年,随着沿海LNG接收站陆续实现投运,中国的LNG进口量将保持快速增长,进口LNG占比继续提升。新增进口管道气主要来自俄罗斯,增速可观。2025年,中国天然气进口量预计将达到2212亿立方米,2021~2025年中国天然气进口量的年均复合增长率预计为9.5%。2025年的进口管道天然气与进口LNG将各占总进口量的36%及64%(见图7)。

  未来5年,在国内,天然气将继续以向香港和澳门两地输出为主,对其他国家仍将维持小范围的出口。2025年,中国天然气出口量预计将达到58亿立方米,2021~2025年年均复合增长率约1.8%,其中大部分为出口管道气。

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  图7 “十四五”时期中国天然气供需发展预测

  进入“十四五”以后,“管住中间,放开两头”的改革进一步推进,这有利于天然气消费量的增长。“十四五”初期,新冠肺炎疫情的影响仍在,加上国家管网集团发挥的作用相对有限,天然气消费增长将受到一定抑制,不过在疫情防控得当的利好形势下,2021年中国天然气消费增速预计将高于2020年。“十四五”中后期,随着国家管网集团真正发挥公平开放的作用,多元化主体的参与将激发天然气上下游市场的活力,加上在建的基础设施集中投入使用,天然气消费量增幅会更大。

  根据碳峰值目标的政策导向,“十四五”时期发展的重要领域是工业、分布式发电、交通、居民清洁取暖,重点区域是京津冀、长三角等大气污染防治区域和沿海发达省份。

  2021~2025年,中国天然气消费增量主要来自工业及城市燃气的使用,化工用气短期内仍受政策限制,天然气发电的经济性问题在短期内仍难以解决,用气量增速或较慢。后期中国天然气消费结构预计仍以工业及城市燃气为主。具体如图8所示。

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  图8 “十四五”时期中国天然气消费结构预测

  2025年中国城市燃气板块天然气消费量预计为1729亿立方米,2021~2025年年均复合增长率为7.2%。2025年城市燃气在天然气的消费占比中较2020年上升0.7个百分点至37.6%,主要是因为人均用气量的提升。

  2025年,中国工业板块天然气消费量预计为1836亿立方米,2021~2025年年均复合增长率为7.6%。2025年工业燃气在天然气的消费占比中较2020年上升2.4个百分点至39.9%。

  2025年,中国发电板块天然气消费量预计为746亿立方米,2021~2025年年均复合增长率为6.3%。2025年发电燃气在天然气的消费占比中较2020年下降0.3个百分点至16.2%。

  2025年,中国化工板块天然气消费量预计为293亿立方米,2021~2025年年均复合增长率为-0.3%。2025年化工燃气在天然气的消费占比中较2020年下降2.7个百分点至6.4%。

  虽然天然气受到诸多利好因素的影响,但是天然气的发展依旧需要解决自身的行业问题,主要包括价格体系建设、金融体系建设、产供储销运建设、监管体系建设、公平开放体系建设、信息公开体系建设等问题,以更好地支撑天然气的可持续发展和解决供应安全、价格安全问题。

  结论

天然气作为清洁能源,对碳峰值、碳中和目标的实现具有重要作用。

  碳峰值、碳中和对天然气的发展红利将延续至2035年,在市场化开放的政策背景下,市场主体多元化将为天然气产业注入新的活力。

  2035年以后,天然气发展到达峰值,未来和非化石能源可能和谐共存。2050年后,随着非化石能源技术和经济性的提高,天然气预计将被非化石能源小幅替代。

  碳中和和市场化背景下,天然气的上游进口和生产均受利好因素影响,中间基础设施建设也将加速推进,天然气的下游发展将围绕替代煤炭、石油等方向展开。随着天然气主体的多元化、基础设施的公平开放使用,天然气行业将被注入新的活力。

  天然气的发展依旧需要解决自身的行业问题,主要包括价格体系建设、金融体系建设、产供储销运建设、监管体系建设、公平开放体系建设、信息公开体系建设等问题。

  本文摘自《世界能源蓝皮书:世界能源发展报告(2021)》——《碳中和、市场化背景下的中国天然气市场发展前景》,作者:黄庆  丁大鹏

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