生物天然氣既能補(bǔ)充能源供應(yīng)，加強(qiáng)能源安全，又能在能源脫碳進(jìn)程中發(fā)揮獨(dú)特作用。

作為現(xiàn)代生物質(zhì)能的利用形式之一，生物天然氣在能源脫碳進(jìn)程中扮演著重要角色。中國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會(huì)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)分會(huì)與落基山研究所近日聯(lián)合發(fā)布的《碳中和目標(biāo)下的生物天然氣行業(yè)展望》(以下簡(jiǎn)稱《展望》)指出，生物天然氣既能補(bǔ)充能源供應(yīng)，加強(qiáng)能源安全，又能在能源脫碳進(jìn)程中發(fā)揮獨(dú)特作用。預(yù)計(jì)到2030年，我國(guó)生物天然氣需求將增至近100億立方米/年的水平，到2060年，將增至超630億立方米/年的水平。

三重意義正在凸顯

生物天然氣是以各類城鄉(xiāng)有機(jī)廢棄物為原料，經(jīng)厭氧發(fā)酵和凈化提純產(chǎn)生的綠色、低碳、可再生的天然氣，是一種可替代傳統(tǒng)化石天然氣的潛在能源。

“2022年，全球能源商品市場(chǎng)劇烈波動(dòng)，歐洲天然氣價(jià)格飆升，我國(guó)不可避免受到?jīng)_擊。去年9月，LNG(液化天然氣)進(jìn)口價(jià)格一度高達(dá)每噸近9000元，相當(dāng)于超過(guò)每立方米6元，是歷史平均價(jià)格的2—3倍。在此大背景下，生物天然氣在全球越來(lái)越受到關(guān)注，歐洲市場(chǎng)生物天然氣的綠色溢價(jià)已高達(dá)每立方米35元。”落基山研究所董事郝一涵表示。

在業(yè)內(nèi)看來(lái)，發(fā)展生物天然氣在能源保供、減碳、社會(huì)效益三個(gè)維度都具有重要意義。

據(jù)郝一涵介紹，生物天然氣可從生產(chǎn)側(cè)和消費(fèi)側(cè)減少二氧化碳、甲烷、氮氧化物等溫室氣體排放。在生產(chǎn)側(cè)，可避免其生產(chǎn)原料作為廢棄物在處理過(guò)程中產(chǎn)生非二氧化碳排放;在消費(fèi)側(cè)，可替代傳統(tǒng)的化石能源，減排二氧化碳。“綜合看，每立方米生物天然氣能減排2.2千克到3.8千克二氧化碳當(dāng)量。”

《展望》指出，生物天然氣通過(guò)在電力、工業(yè)、交通、建筑等部門(mén)替代傳統(tǒng)化石能源，可進(jìn)一步提升可再生能源比重，從而優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。到2060年，生物天然氣需求量可達(dá)近7800萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，相當(dāng)于2022年我國(guó)能源消費(fèi)總量的1.4%、非化石能源消費(fèi)總量的8.1%。

與此同時(shí)，發(fā)展生物天然氣能在一定程度上滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)發(fā)展帶來(lái)的天然氣消費(fèi)需求，進(jìn)一步保障能源安全?！墩雇奉A(yù)測(cè)，到2050年，生物天然氣預(yù)計(jì)可替代傳統(tǒng)天然氣消費(fèi)量的比例近13%，顯著緩解國(guó)內(nèi)天然氣生產(chǎn)壓力;從進(jìn)口角度看，到2030年，生物天然氣產(chǎn)量可替代進(jìn)口天然氣的比例將達(dá)到4%，2040年和2050年將進(jìn)一步增至17%和68%。2050年后，隨著國(guó)內(nèi)供應(yīng)能力提升，我國(guó)有望實(shí)現(xiàn)天然氣自給自足，生物天然氣在保障能源安全方面的角色將從助力降低對(duì)外依存度逐步轉(zhuǎn)向加強(qiáng)國(guó)內(nèi)供應(yīng)。

發(fā)展面臨不少挑戰(zhàn)

事實(shí)上，得益于沼氣行業(yè)數(shù)十年的發(fā)展，我國(guó)生物天然氣在生產(chǎn)技術(shù)、工程項(xiàng)目和應(yīng)用模式上已有一定積淀。多位專家指出，我國(guó)生物天然氣發(fā)展?jié)摿薮?，但目前仍面臨多重挑戰(zhàn)。

“我國(guó)生物天然氣源自于沼氣，原來(lái)的戶用沼氣設(shè)施早在上世紀(jì)70年代就有了。但那時(shí)規(guī)模比較小，主要為了滿足農(nóng)村生活用能。隨著時(shí)代變遷，如今規(guī)?；⒓s化的養(yǎng)殖業(yè)給生物天然氣行業(yè)發(fā)展帶來(lái)了新空間。”中國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會(huì)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)分會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)張大勇指出，“目前國(guó)內(nèi)生物天然氣還處于起步階段，產(chǎn)量規(guī)模較小，大概只有每年3億立方米左右。不過(guò)，一些關(guān)鍵性技術(shù)得到突破，為生物天然氣未來(lái)發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)，如果進(jìn)一步完善產(chǎn)業(yè)支持政策，發(fā)展值得期待。”

《展望》指出，2021年，全球生物天然氣產(chǎn)量約為59億立方米，僅相當(dāng)于當(dāng)前全球天然氣需求量的0.1%。分地區(qū)看，歐洲是全球最大的生物天然氣生產(chǎn)地區(qū)，產(chǎn)量約34.0億立方米，約占全球58%。我國(guó)生物天然氣產(chǎn)量約為2.5億立方米，僅占全球4%。

不過(guò)，生物天然氣的開(kāi)發(fā)潛力十分可觀。中國(guó)沼氣協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，在充分利用城鄉(xiāng)廢棄物的基礎(chǔ)上，到2030年，我國(guó)生物天然氣生產(chǎn)潛力將超過(guò)800億立方米，2060年將超過(guò)1800億立方米。

郝一涵表示：“當(dāng)前，我國(guó)生物天然氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展面臨多重挑戰(zhàn)，生產(chǎn)技術(shù)有待成熟、發(fā)酵技術(shù)單一、部分設(shè)備尚未國(guó)產(chǎn)化、項(xiàng)目投資成本較高，產(chǎn)業(yè)體系也有待完善。上游廢棄物的收運(yùn)體系、中游的生產(chǎn)和下游的多元化消費(fèi)體系，以及副產(chǎn)品的消費(fèi)體系都有待加強(qiáng)。而且，商業(yè)模式的可復(fù)制、可推廣性也不強(qiáng)，各項(xiàng)目之間差異較大，政策支持力度不夠，行業(yè)需要進(jìn)一步規(guī)范。”

市場(chǎng)化是最終解決方案

能源綠色低碳轉(zhuǎn)型創(chuàng)造了可觀的生物天然氣需求，未來(lái)，生物天然氣產(chǎn)能規(guī)模如何實(shí)現(xiàn)加速增長(zhǎng)?

在郝一涵看來(lái)，行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，最終解決方案還是市場(chǎng)化。“改善生物天然氣項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性，實(shí)現(xiàn)生物天然氣和傳統(tǒng)天然氣的平價(jià)是關(guān)鍵。”

《展望》明確提出，生物天然氣的項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性受成本端和收益端多重因素影響，推動(dòng)其與傳統(tǒng)天然氣市場(chǎng)平價(jià)，既需要在成本端促進(jìn)技術(shù)和建設(shè)成本下降，完善基礎(chǔ)設(shè)施以控制產(chǎn)品外運(yùn)成本，也需要在收益端拓寬項(xiàng)目收益渠道，在銷售之外確保副產(chǎn)品消納，并積極通過(guò)市場(chǎng)機(jī)制使其綠色低碳價(jià)值變現(xiàn)。對(duì)于原料供應(yīng)這一既可能增加成本又可能成為收益的環(huán)節(jié)，則需盡可能化成本為收益，從而改善項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性。

“較高的項(xiàng)目成本要降至具有競(jìng)爭(zhēng)力的水平，至少要從四個(gè)維度協(xié)同發(fā)力。 ”郝一涵說(shuō)，一是通過(guò)技術(shù)和工程進(jìn)步，降低投資成本，二是控制原料的收入成本，三是確保副產(chǎn)品有市場(chǎng)穩(wěn)定的消納，四是通過(guò)市場(chǎng)交易變現(xiàn)生物天然氣的綠色價(jià)值。

《展望》建議，建立健全完善的產(chǎn)業(yè)體系需要在政策、技術(shù)、基礎(chǔ)設(shè)施、金融等多個(gè)維度協(xié)同行動(dòng)。在上游，完善的原料供應(yīng)體系是支撐生物天然氣產(chǎn)能擴(kuò)張的基石;在中游，需要突破技術(shù)瓶頸、降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)現(xiàn)代化，在供給側(cè)持續(xù)培育市場(chǎng)主體;在下游，需構(gòu)建生物天然氣的多元化消費(fèi)體系，規(guī)范副產(chǎn)品消費(fèi)市場(chǎng)，打通生物天然氣消納利用的“最后一公里”。另外，政策、技術(shù)、基礎(chǔ)設(shè)施、金融等多維度的舉措可支持建立覆蓋全產(chǎn)業(yè)鏈的完整產(chǎn)業(yè)體系以及良好的市場(chǎng)環(huán)境。