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液化天然氣欲成清潔能源“新星”

來源:本局信息中心 發布時間:2019-04-22
  LNG(液化天然氣)作為清潔能源,雖非可再生,但卻是傳統能源的有效替代。
  2018年,亞洲的LNG進口量再次超出預期,中國LNG進口量更是比過去兩年翻了一番,約占全球LNG貿易增量的近60%,超過5300萬噸。
  中國LNG的市場潛力正吸引全球LNG供應商的目光。日前,在首次于中國舉辦的第十九屆國際液化天然氣會議上,全球最大石油和石化公司之一BP集團就迫切希望能與中國公司促成合作,共同參與開發多個潛在的LNG項目。
  “天然氣在中國發電原料中所占份額仍然很低,只有大約3%,而在歐洲,這個數字為20%。除了發電,在鋼鐵和水泥行業等難以做到脫碳的領域情況也類似。”BP集團首席執行官戴德立由此分析,“中國在LNG方面的機會實在太大了”。
進口量將保持增長
  LNG是天然氣在低溫(-162℃)條件下,經過脫硫、脫碳、脫水去雜質等工藝后液化形成的產物。LNG體積是同質量天然氣的1/625,10立方米的LNG就可以滿足1萬戶居民1天的用氣需求。
  正因為如此,繼煤炭、石油之后,LNG成為全球備受矚目的能源“新星”。特別是在中國,“煤改氣”也讓LNG的光明未來不請自來。
  “與管道氣相比,LNG的特點契合了中國天然氣市場發展的基本特性。”中國石油副總裁凌霄表示,“目前,中國天然氣市場呈現發展速度快、季節波動性大和供需矛盾突出的特征,LNG能量密度大、儲運靈活性強、安全性高的特點能夠較好地應對這個局面。”
  凌霄表示,受環保政策持續、能源轉型加快、調峰應急總量增加、沿海價格承受力加大、海外資源來源豐富和交易市場更加活躍這六大因素的推動,未來7年,中國LNG進口量將保持增長。預計2025年,中國LNG進口量將達1100億立方米左右。
  “這1100億立方米的LNG將主要覆蓋偏遠城鎮、調峰應急、清潔交通、工業燃料以及氣化進入管網等方面,其中,偏遠城鎮、調峰應急和清潔交通會占比約四成。”凌霄說。
  埃克森美孚董事長Darren W. Woods也預測,“接下來20年里,全球將有一半以上的LNG需求增長來自于亞洲,其中一半以上來自于中國。”雪佛龍公司董事長Mike K. Wirth也表示,未來20年,中國天然氣的進口量可能是目前的4倍。
  清潔化石能源的重要來源
  LNG“受寵”不是沒有緣由的,其最大亮點就是它所帶來的環境效益。
  中海石油氣電集團有限責任公司工程師程昊告訴《中國科學報》,作為天然氣的一種液態能源形式,LNG在發電、交通燃料、工業、城市燃氣等領域均具有廣闊的應用前景,尤其是在節能減排上,相比傳統煤、油燃料具有明顯優勢。
  LNG汽車的發展著力于客車、貨車等大型車輛,以替代柴油為主。除用作汽車燃料,LNG也是非常清潔的船舶燃料。根據DNV研究,采用LNG燃料的船舶排放的氮氧化物減少89%,二氧化碳減少25%,硫氧化物和固體微粒排放量都減少100%。
  除此之外,國外的成功經驗表明,分布式能源可以作為大電網的有益補充,尤其是天然氣分布式能源。程昊表示,在一定裝機條件下,天然氣分布式能源系統的環境效益隨著熱電比增大而增大,當熱電比為2時,相比“燃煤電站+燃氣鍋爐”的供能方式,天然氣分布式能源系統能減少90%的二氧化碳和氮氧化物排放,以及接近100%的二氧化硫排放;相比“燃氣聯合循環+燃氣鍋爐”的供能方式,天然氣分布式能源能減少約20%的二氧化碳與二氧化硫排放,以及50%的氮氧化物排放。
  此外,天然氣發電廠用水量和占地面積僅為燃煤電廠的33%和54%。在電網遭遇意外事故,甚至出現大面積停電的情況下,燃氣輪機由于啟動性能優于常規汽輪機組(結構緊湊、啟停性能好),可以保證區域內的供電。
  不僅如此,LNG對于北方供暖季的減排貢獻也不容忽視。研究測算表明,在北京、長春等15個重點供暖城市中,如果采用天然氣替代燃煤集中供暖,可以減少二氧化碳排放量2190.71萬噸、顆粒物排放量734.24萬噸、二氧化硫排放量40.21萬噸。
  應用推廣暴露諸多問題
  雖然LNG在發電、交通、工業等方向上都有很好的節能減排效果,卻在推廣應用中暴露出不少問題。
  “未來LNG在運輸領域,尤其是在重型卡車和海運上的應用,對行業發展來說是一大機遇,但想要快速地建成足量的加氣站等基礎設施仍存在不少挑戰。”國際燃氣聯盟主席姜周明說。
  近年來,LNG動力船的發展始終不溫不火,船舶數量更是遠遠低于預期。究其原因,船用LNG加注站不足是主要制約因素。據《中國科學報》了解,由于船用LNG加注站是新生事物,且涉及消防、水利、防洪、國土、住建等多個管理部門,審批的程序并不特別清晰,國家層面也沒有相關明文規定,因此建設緩慢。
  除了加注站審批程序煩瑣,程昊指出,LNG動力船發動機技術也不夠成熟,國產船用單燃料發動機功率較小,大功率船用發動機尚未應用,且在系統運行穩定性、操作性以及可靠性上較國際先進水平還有較大差距。
  而在LNG發電方面,關鍵設備也依賴進口。例如原動機(尤其是燃氣輪機)基本上都是進口設備,價格高昂,影響了天然氣分布式能源的經濟性;冷熱負荷預測不準,系統配置不合理,也導致設備利用率低下。
  另外,同樣作為有效替代汽柴油的清潔能源,國家對電動汽車提出了大力支持,在購置電動汽車時車主能夠獲得補貼,并享有相關免稅政策,然而LNG卻沒有政策激勵,這也在一定程度上阻礙了LNG在交通領域的發展速度。
  “目前LNG運輸尚未成熟,與石油等成熟市場相比,運輸成本仍較高。不僅如此,天然氣生產和運輸過程中的甲烷排放也是行業面臨的重大挑戰。”道達爾董事長兼首席執行官潘彥磊坦言,“如果我們不能降低甲烷排放,LNG的潛力就無法得到全面釋放,這也關乎整個天然氣價值鏈的能源效率。”
  國家應給予更大支持
  依據中國政府發布的計劃,至2030年天然氣在一次能源消費結構中的占比,將從目前的7%左右升至15%,成為中國能源結構中的主體能源之一。
  為實現這一目標,程昊建議,國家首先應制定天然氣行業發展規劃,將天然氣發電、分布式能源、工業及供暖鍋爐、天然氣汽車、LNG船舶發展目標列入國家能源發展規劃,出臺配套的政策措施。
  他還建議研究制定氣、電價格聯動機制,車船用天然氣與燃油價格聯動和掛鉤機制,加快電力市場改革,建立電價和熱價與氣價的傳導機制,完善調峰發電價格機制,以發揮市場在資源配置中的決定性作用。
  另外,建立積極的財稅政策,一是建立車船使用天然氣補貼政策,參照新能源汽車補貼政策,制訂汽車使用天然氣的補貼政策;二是增加專項資金獎勵額度,對天然氣在替代原有能源后的節能減排給予充分的資金獎勵,或者通過碳排放權的形式給予認定,通過碳排放權市場進行交易。
  據悉,未來,中國海油將推進LNG接收站建設,預計2030年將建成LNG接收站15~17座,年接收處理能力超過8000萬噸。同時,中國海油還將有序推進LNG接收站開放以及共享共建模式,讓更多企業和主體參與到LNG產業鏈各個環節。

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