加强能源安全又能在能源脱碳进程中发挥独特作用

生物天然气作为现代生物质能源利用形式之一，在能源脱碳过程中发挥着重要作用。 中国工业发展促进会生物质能源产业分会与落基山研究所近日联合发布了《碳中和目标下的生物天然气产业展望》（以下简称《展望》），指出生物天然气产业天然气既可以补充能源供应，又可以增强能源安全，在能源脱碳过程中可以发挥独特的作用。 预计到2030年，我国生物天然气需求量将增至每年近100亿立方米，到2060年将增至每年630亿立方米以上。

三重意义正在显现

生物天然气是以各类城乡有机废弃物为原料，经厌氧发酵、净化提纯生产的绿色、低碳、可再生天然气。 它是一种可以替代传统化石天然气的潜在能源。

“2022年，全球能源商品市场剧烈波动，欧洲天然气价格飙升，我国也难免受到影响。去年9月，LNG（液化天然气）进口价格高达近9000元每吨，相当于每立方米6元以上，是历史均价的2-3倍。在此背景下，生物天然气越来越受到世界各国的关注，生物天然气的绿色溢价——欧洲市场天然气价格已高达每立方米35元。” 落基山研究所所长郝一涵说道。

从行业角度来看，发展生物天然气在保障能源供应、减少碳排放、实现社会效益三个维度上具有重要意义。

郝一涵介绍，生物天然气可以从生产端和消费端减少二氧化碳、甲烷、氮氧化物等温室气体排放。 在生产方面，可以避免生产原料作为废物，在处理过程中产生非二氧化碳排放； 在消费方面，可以替代传统化石能源，减少二氧化碳排放。 “总的来说，每立方米生物天然气可减少2.2至3.8公斤二氧化碳当量的排放。”

《展望》指出，生物天然气可以在电力、工业、交通、建筑等领域替代传统化石能源，进一步提高可再生能源比重，从而优化能源消费结构。 到2060年，生物天然气需求量将达到近7800万吨标准煤，相当于2022年我国能源消费总量的1.4%，占非化石能源消费总量的8.1%。

同时，发展生物天然气可以在一定程度上满足我国经济社会持续发展带来的天然气消费需求，进一步保障能源安全。 《展望》预计，到2050年，生物天然气有望替代传统天然气消费量近13%，显着缓解国内天然气生产压力； 从进口角度来看，到2030年，生物天然气产量将取代进口天然气的比例。 达到4%，2040年、2050年将进一步提高至17%、68%。2050年后，随着国内供应能力的提升，我国有望实现天然气自给自足。 生物天然气在保障能源安全方面的作用将逐步从帮助减少对外依赖转向加强国内供应。

发展面临诸多挑战

事实上，得益于沼气产业数十年的发展，我国沼气在生产技术、工程项目和应用模式等方面已经有了一定的积累。 多位专家指出，我国沼气发展潜力巨大，但仍面临多重挑战。

“我国的沼气起源于沼气，原来的户用沼气设施早在20世纪70年代就有了。但当时规模还比较小，主要是满足农村生活的能源消耗。随着时代的变迁，如今规模较大——规模化、集约化现代化养殖业为生物天然气产业带来了新的发展空间。” 中国产业发展促进会生物质能源产业分会秘书长张大勇指出，“目前，国内生物天然气尚处于起步阶段，生产规模较小，年产值只有3%左右。年产量约1亿立方米，但部分关键技术已取得突破，为生物天然气未来发展奠定了良好基础。如果产业扶持政策进一步完善，发展值得期待。

《展望》指出，2021年，全球沼气产量约为59亿立方米，仅相当于当前全球天然气需求的0.1%。 从地区来看，欧洲是全球最大的沼气生产地区，产量约34亿立方米，约占全球总量的58%。 我国沼气产量约为2.5亿立方米，仅占世界总量的4%。

但生物天然气的发展潜力相当可观。 中国沼气协会预测，在城乡废弃物充分利用的基础上，2030年我国沼气生产潜力将突破800亿立方米，2060年将突破1800亿立方米。

郝一涵表示：“当前，我国生物天然气产业化发展面临多重挑战，生产技术有待成熟，发酵技术单一，部分设备尚未实现国产化，项目投资成本高，产业化水平低。”上游垃圾收运体系、中游生产、下游多元化消费体系、副产品消费体系有待加强，且商业模式不可复制、不可推广。项目差异大，政策支持力度不够，行业需要进一步监管。”

市场化是最终解决之道

能源绿色低碳转型催生了对生物天然气的巨大需求。 未来生物天然气产能规模将如何实现加速增长？

在郝一涵看来，行业可持续发展的最终解决办法是市场化。 “提高沼气项目的经济性并实现沼气与常规天然气的价格平价是关键。”

《展望》明确指出，生物天然气项目的经济性受成本端和收益端多重因素影响。 推动与传统天然气的市场平价，需要推动成本端技术和建设成本的降低，完善基础设施控制产品出口。 为了降低成本，还需要在收入端拓展项目收入渠道，保证销售之外的副产品的消耗，并通过市场机制积极实现其绿色低碳价值。 对于原料供应来说，既可能增加成本，也可能变成效益，要尽可能将成本转化为效益，提高项目经济性。

“为了将较高的项目成本降低到具有竞争力的水平，我们必须至少从四个维度进行合作。” 郝一涵表示，一是通过技术和工程进步降低投资成本，二是控制原材料收入成本，三是确保副产品市场稳定消费，四是实现绿色价值通过市场交易的方式生产生物天然气。

《展望》提出，建立健全完整的产业体系，需要政策、技术、基础设施、金融等多个维度协同行动。 在上游，完善的原料供应体系是支撑生物天然气产能扩张的基石； 中游要突破技术瓶颈，降低生产成本，实现工程建设现代化，不断培育供给侧市场主体。 下游要构建生物天然气市场多元化消费体系，规范副产品消费市场，打通沼气消费利用“最后一公里”。 此外，政策、技术、基础设施、金融等多维度措施可以支撑建立覆盖全产业链的完整产业体系和良好的市场环境。