天然气“黄金时代”真的会到来么？

　　作为最清洁的化石能源品类，天然气被认为是通往未来低碳能源世界的重要“桥梁能源”。从近期BP公司发布的《世界能源统计年鉴》和国际能源署《天然气报告2019》披露的数据看，2018年全球天然气行业表现非常突出，生产和消费增速均超过5%，创下最近30年来的新高。天然气消费的火爆场景，是否预示着曾经一度热议的天然气“黄金时代”即将到来？

　　天然气“黄金时代”真的回归了么？

　　天然气“黄金时代”是国际能源署（IEA）在2011年提出的概念，该机构在当年出版的一份能源展望报告特别报告中，提出了“我们是否将进入天然气‘黄金时代’”的设想。这一概念出炉后被广泛传播，使得人们对天然气产业大发展寄予了厚望。

　　然而，此后几年天然气产业发展离IEA的预期却存在不小差距，与2000-2010年年均2.8%的增速相比，2011-2016年全球天然气消费增速跌落至1.6%左右，2014年甚至一度低于1%。因此在2015年，IEA明显调低了对天然气“黄金时代”的预期，认为过去两年能源行业发展揭示了一个严峻的现实，即天然气无法与低价的煤炭和成本不断下降的新能源进行竞争。

　　事情总是出人意料。从2017年开始，受中国、欧洲等多个地区天然气消费增长影响，全球天然气市场重现“沸腾”迹象。根据国际天然气联盟（IGU）统计，2017年全球天然气消费增速达到3.7%，是过去五年平均水平的2倍。其中，中国新增需求占比达到1/3；欧洲市场同年消费增加300亿方，较2014年增长830亿方……一些企业家因此乐观地表示，天然气“黄金时代”不是没有了，而是姗姗来迟。

　　2018 年全球天然气消费继续“高歌猛进”，似乎更加佐证了天然气“黄金时代”正在回归的判断。全年天然气消费增速达到5.3%，新增天然气消费量占全球能源消费增量的45%。与之相比，“风头强劲”的可再生能源全年增速虽然高达14.5%，但由于整体规模偏小，占全球能源消费增量仅为20%左右。

　　但问题在于，过去两年如此快速的天然气消费增长是否可持续？综合多方面信息分析，我认为答案很可能是否定的。

　　第一，美国2018年天然气消费大幅增长780亿立方米（增量等于英国一年的天然气消费量），增速高达10.5%，新增消费量相当于该国过去6年天然气增量之和，占全球新增天然气消费量比例高达40%。但这一现象背后原因是该国去年极端天气增多（美国去年的酷热和严寒天气是20世纪50年代以来最多的）。从过去10年的周期来看，美国天然气消费增速仅为1.7%，预计去年的高增长很难持续。

　　第二，中国过去两年天然气消费增速高达14.5%（310亿方）和18.1%（430亿方），是拉动全球天然气消费的重要力量。但受经济增速放缓、政策调整等多种因素影响，2019年中国天然气消费已出现明显放缓。根据国家发改委初步统计，今年1-5月，全国天然气消费量1238亿立方米，同比增长8.1%，其中5月天然气消费量206亿立方米，同比仅增长7%。

　　第三，传统欧洲地区天然气消费基本已经达峰，从2010年高峰时期6200亿方下降至2014年的5000亿方，尽管此后三年消费逐步回升，但也仅相当于2010年的94%左右。2018年欧洲天然气消费同比略有下降，预计随着欧洲去碳化深入推进和可再生能源规模的持续扩大，该地区未来天然气消费难有大的增长。

　　综上所述，笔者认为2017-2018年全球天然气消费的强劲增长很可能不是常态。IEA《天然气报告2019》预计，2019-2024年全球天然气消费预计年均增长1.6%，从目前的3.9万亿方增长至4.3万亿方。如果这一预测成真，意味着未来5年全球天然气增速与2011-2016年的增速基本持平，而1.6%的消费增速恰恰是当年一些机构看淡天然气“黄金时代”的体现。

　　因此，仅凭过去两年的数据看，我认为可能很难做出天然气“黄金时代”已经回归的判断。当然，但没有所谓的“黄金时代”，并不意味着我们对天然气发展就要悲观。从多家机构的预计看，2020-2035年全球天然气年均增速将保持在1.6%~2%之间，比煤炭消费增速（预计-0.5%）和石油消费增速（预计0.5~1%）都要快，这意味着天然气在能源消费结构中的占比会越来越大，让我们有理由对其未来发展保持相对乐观的态度。

　　成本是天然气成就“黄金时代”的首要挑战

　　展望未来，全球天然气消费增长的主力地区是广大新兴经济体，预计2040年全球将近一半的新增需求来自非OECD亚洲国家，但这些地区的消费能力总体较低。在与低成本煤炭的竞争中，天然气行业要想得到更大发展，成本将成为首要决定因素。

　　在此可以拿中国和美国做一个对标。因为页岩气革命的诞生，美国页岩气产量过去十年增长了将近3000亿方，但价格则长期在2-3美元/百万英热单位的低位徘徊。较低的气价使得该国天然气发电在与煤电竞争中取得绝对竞争优势。

　　根据IGU分析，按照5美元/MMBtu的气价和101美元/吨的煤价，美国天然气发电平均成本为65.9美元/兆瓦时，而煤电成本高达93.8美元/兆瓦时。2018年美国燃气发电占比（35%）已经超过煤电（27%），预计气电在该国未来数十年间都将是主力电源。

　　同期在中国，燃气发电的发展则是举步维艰。笔者近期走访南方某省份，2018年燃气电厂上网电价为接近0.6元/千瓦时，而该地区核电上网电价为0.43元/千瓦时，煤电为0.4元/千瓦时，水电约0.2~0.3元/千瓦时，燃气发电竞争力较弱，其作用主要体现在调峰上。但由于气价较高的原因，气电调峰的角色也受到质疑。例如国内一些专家主张，与未来大规模的可再生电力相匹配，应通过煤电机组的灵活性改造而非发展气电来承担调峰的角色。

　　在供热领域，天然气推广也受到成本的制约。在上述的南方省份正在推进天然气下乡工程，然而，天然气管道及灶具设备一次性投入将近5千元，加上每方3.5元的气价，用气成本远高于LPG，一些农民改气的意愿并不强烈。而笔者近期走访华北部分地区时发现，华北冬季供热正涌现出“煤改气”“煤改电”、地热、“光热+多能互补”、生物质供热等多种路径。“煤改气”与其他供热方式相比并不具有明显的成本竞争优势。未来华北地区供热很可能要发挥当地特色能源优势，走因地制宜、多能互补的道路，这可能也会对天然气利用造成影响。

　　从目前看，天然气具有相对成本优势的可能主要集中在交通运输领域，尤其在重卡、船舶运输方面。但交通领域近年来天然气发展进展较慢。以发展LNG重卡为例，受LNG重卡车身价格较高、加注站点较少、售后服务不配套等多种因素影响，一些地区重卡用户油改气的积极性仍不够高。培育好交通加注这个大市场，既需要政府的政策引导，更需要产业链各方协同发力。

　　应该说，中国天然气行业发展中碰到的成本挑战，同样也将在亚太多个新兴经济体存在。破解上述难题，一方面需要政府政策的支持、鼓励和引导，让天然气清洁环保、调峰等方面的价值得到充分体现。另一方面，企业界也应加大技术创新和商业模式创新，从上游开采、运输、接收等产业链各环节入手，千方百计把成本降下来，如此天然气产业才能赢得更大发展空间。

　　脱碳是天然气长远发展的根本立足点

　　面对加速推进的低碳能源转型进程，在欧洲等地区，很多人也开始讨论，在未来以可再生能源为主体的能源结构中，天然气是否还有位置？是否会成为昙花一现的“过渡能源”？

　　目前看好天然气的人士，认为天然气的一大优势在于它是所有能源品类中最具机动性、灵活性和适用性的能源，它既可以作为工业和家庭领域所使用的燃料，也可以作为化学工业的原料来源，还可以在电力系统中作为基荷电源、调峰电源或者分布式发电电源，同时还可以在交通运输、新能源运输及储存方面发挥作用，这将是天然气在新一轮能源转型中独特的竞争优势。

　　这其中，燃气发电机组快速启停的优势，和具有间歇性特征的新能源发电具有很好的耦合性，使得天然气被视为是可再生能源的“理想伴侣”。随着可再生能源发电规模不断扩大，燃气发电的调峰价值将更加凸显。例如在风力发电装机快速增长的美国得州，其往复式内燃燃气发电机组装机快速增长（累计装机规模达到910兆瓦，约占美国同类机组的20%）。而在挪威，一个燃气调峰电厂全年仅发电200多个小时即实现盈利。

　　但是在欧洲等地区迈向深度脱碳化的进程中，天然气最大的问题在于其不是真正的零碳能源。尽管天然气排放的CO₂较煤炭大幅减少，但燃烧1立方米天然气仍将产生约1.8公斤二氧化碳。折算下来，2018年全球燃烧天然气排放的CO₂为72.5亿吨左右，约占当年全球化石能源碳排放的1/4。

　　实际上，IEA在2011年天然气特别报告中就曾经发出警告，即使在天然气“黄金时代”情景中，到2035年全球CO₂排放仅比新政策场景下减少35亿吨；从长期看温室气体浓度大约为650PPM，全球气温将在目前基础上上升3.5摄氏度，无法完成《巴黎协定》减排目标。

　　因此，天然气在未来低碳乃至零碳世界中要想得到大规模发展，最关键的路径还是要脱碳。在2018年英国电网公司（National Grid）出版的《天然气未来》报告中曾经提出三种天然气应用情景，在“高电气化情景”和“2摄氏度情景”中，2050年英国天然气需求量都将下滑（特别是“高电气化场景”中，天然气消费需求将下降至目前的1/4左右）。只有在“天然气去碳化情景”（Decarbonize Gas）中，天然气需求量将较目前有所增长。

　　从近期德国能源署原署长斯蒂芬·科勒对德国能源转型的反思来看，高电气化模式未必是可行的。例如，科勒先生认为德国能源转型犯下的一个很大的政策错误，就是追求全电气化战略。他认为仅用电力作为工业、建筑供暖和供冷是不可行的。天然气、沼气和未来的氢气与电力一起构成了多种能源的综合体，可以用更低的成本提供电力、热量、冷量和机动车能源。

　　笔者认为，“电气化”和“天然气脱碳”可能都是未来通往零碳世界的能源解决方案，哪种路径更有前景，关键将取决于技术、商业模式的成熟度和经济性。当前，欧洲部分国家在上述领域已经开展一些前沿实践，从目前看天然气脱碳可能存在以下几个路径：一是在电力领域探索“燃气发电+CCS（碳捕集利用技术）”，解决燃气发电的碳排放问题；二是供热领域探索合成天然气或者氢能，例如英国国家电网提出未来考虑“15%的氢气+甲烷”的混合供应模式（其中氢气和甲烷均可通过“Power to X”，即利用风力发电的剩余电力电解水生成氢气或合成甲烷）；三是大力发展沼气、生物质天然气等可再生天然气。

　　美国能源学者罗伯特·海夫纳在《能源大转型》一书中曾提出世界将朝着气体能源转型，并预言气体能源时代将持续上千年。预计随着脱碳天然气、生物天然气以及和氢气与可再生电力转换技术的日渐成熟，人类或许真的有可能迎来气体能源时代。（文 | 林益楷）