“双碳” 无限内卷背景下，中国天然气行业将何去何从？

出品 丨 5GAI 产业研习社

作者 丨 侯容蓉、詹卓程

参与人员 丨 张雪婷、程仪颉、陈帆、林心竹、谢培灵、徐玉霜

一、概要 ：

“十四五” 是我国能源向清洁化转型的关键期，中国政府在第 75 届联合国大会上提出：二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值，努力争取 2060 年前实现碳中和。在 “双碳” 目标约束下，曾致力于成为我国主体能源的天然气，正面临发展环境的新变化。天然气作为介于传统化石能源以及可再生能源之间的低碳清洁能源，具有碳排放量低于煤炭、石油，且比可再生能源低廉的显性优势，但仅在减碳方面，相较新能源却不具优势。很多人说天然气就是个过渡能源，用不了多久就日薄西山了，纷纷唱衰双碳背景下天然气产业的发展。但真的是如此吗？未来中国天然气行业又将何去何从？

本文基于中国国情背景，对碳达峰碳中和的实现路径进行实质性阐述，结合天然气自身定位研判其在双碳目标实现、新能源发展上发挥的作用及优势，面对现实内卷，从政府、企业、公众三个角度提出如何保证中国天然气产业链持续发展的相关建议措施。

二、基于中国国情，碳达峰碳中和的实现路径

1、中国碳排构成及分解

碳中和是指企业、团体或个人测算在一定时间内，直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放，实现二氧化碳的 “零排放”。

碳达峰则指的是碳排放进入平台期后，进入平稳下降阶段。简单地说，也就是让二氧化碳排放量 “收支相抵”

为实现双碳目标，首先必须明确二氧化碳的来源，我国实际二氧化碳排放可以分为三个部分：能源相关碳排放（Ce）、工业过程碳排放（Cu）和负碳排放（C-），其中：能源相关碳排（Ce）表示在生产过程和居民活动中由于燃烧化石能源所产生的碳排放；工业过程碳排（Cu）表示在工业生产过程中由于能源燃烧以外因素所产生的碳排；负碳排（C-）表示碳汇、碳封存（CCUS）等负碳技术对于碳排放的吸收和储存。从而实际碳排公式为：

实际碳排（C）= 能源相关碳排（Ce）+ 工业过程碳排（Cu）+ 负碳排（C-）

中国碳排构成及其拆解：

1）能源相关碳排占我国碳排总量的 90% 以上，是实现双碳目标的关键，负碳技术有较大的发展空间；

2）我国能源相关碳排变化量可以通过结构分解模型拆分为能源结构、能耗强度、产业结构、经济增长四个因素的影响。当前，电力、冶金、建材、化工、交运行业的能耗强度相对较高。

图 1 .能源相关碳排是实现双碳目标的关键

数据来源：国泰君安证券研究所

2、中国实现双碳目标的路径

实现双碳目标的关键是科技创新，推动社会经济发展从资源依赖型走向技术依赖型；实现双碳目标，可能并不需要用 “颠覆性的技术”，关键是要把传统技术运用得更好。国家应对气候变化战略研究和国际合作中心学术委员会主任李俊峰就指出，现在的能源体系并不是把传统的化学能体系全部推翻，而是要充分把它利用起来，当可再生能源和非化石能源占比达到主导地位的时候，煤电装备也有一定的用处。

1）减排路线概览：三力齐发助达峰，技术突破达中和。

碳达峰路线图：我国需要将碳排峰值控制在 104~110 亿吨之间。在此期间，工业技改、能源结构、产业结构三大因素均衡发力，分别为碳达峰贡献 18.7、15.5 和 11.7 亿吨的减排量；

碳中和路线图：我国预计于 2050 年实现深度减排，碳排量降至 20 亿吨左右。该阶段技术进步成为减排核心驱动力，新能源革命开始接力，两者分别贡献 78.2 和 50.1 亿吨的减排量，负碳技术的作用也逐渐凸显。

图 2 绿色技改、能源结构、碳交易助力中国碳达峰	图 3 绿色技改、能源结构、碳交易助力中国碳中和
数据来源：国泰君安证券研究所	数据来源：国泰君安证券研究所

2）工业技改降低能耗强度，是我国双碳目标的核心助力。绿色技改政策力度逐渐加码，电力、冶金、交运、化工、建材等高耗能行业的能源使用效率将大幅提升，成为我国实现双碳目标的核心助力。

3）碳市场促进产业结构低碳转型，重点助推我国碳达峰。碳交易本质上就是对碳排放权进行定价，通过释放碳价信号，引导所有行业调整产业规模，实现产业结构低碳化。

4）新能源革命优化能源结构，将成为碳中和的中坚力量。为实现碳中和目标，光伏设备和风电设备装机容量需分别提升至当前的 17 倍和 12 倍，储能行业也将迎来重大发展机遇，新能源革命助力电力行业深度脱碳，预计将成为碳中和的中坚力量。

图 4 碳中和需要能源结构发生革命性改变	图 5 新能源革命助力电力行业深度脱煤
数据来源：国泰君安证券研究所; 制图：5GAI 产业研习社	数据来源：国泰君安证券研究所; 制图：5GAI 产业研习社

5）负碳技术加速发展，为碳中和再添助力。农林碳汇持续发力，负碳排技术使碳中和成为可能；碳封存技术预计在 2030 年以后投资大幅提升，助力我国碳中和目标。

三、天然气在双碳目标实现上发挥的作用及优势研判

尽管碳中和最好的方法是使用可再生能源替代化石能源，但是考虑到能源转型过程的时长、现有的技术政策、能源安全等问题，化石能源在相当长的时间内还将扮演不可替代的角色。因此，目前能源转型重点在于退煤，天然气替代煤炭对碳减排产生的积极作用毋庸置疑。

1、中国天然气行业的自身优势

1）清洁。天然气成分主要是甲烷；污染源主要是硫，以及极少量的氮，大气污染物排放量和温室气体排放量相对煤和石油都少得多。如天然气相对煤炭发电可减排二氧化碳 45%~55%；同时作为气体能源，天然气含有的硫份很容易洗脱。

2）热值高，燃烧效率高。“十三五” 天然气消费总量约 1.35 万亿立方米，按等热值换算，相当于替代原煤 25.1 亿吨，减少二氧化碳、二氧化硫、粉尘排放量分别为 17.9 亿吨、1.4 亿吨和 12.2 亿吨，大幅降低了大气污染物排放，助力大气环境质量改善。

3）天然气储量丰富。和燃油相比，天然气成本低；和沼气（同样是甲烷）相比，天然气热值高；和裂解气相比，天然气来源稳定。另外，天然气燃烧稳定，容易控制火焰和温度。天然气还通常用于制取基础原料如丙烷等。

4）分布式供能优势明显。天然气相比传统化石能源节能 20% 以上，综合能源利用率 80% 以上，减排温室气体 40% 以上。

2、天然气行业在中国实现双碳目标中发挥的作用及优势

1）发展潜力巨大

天然气在我国的能源结构中的发展潜力巨大，从我国的能源消费结构与全球平均相比，我国对于煤炭的使用占比过高，而天然气作为清洁能源，未来提升的空间比例巨大。

过去 10 年，我国天然气的平均需求增速为 11.8%，而平均产量增速为 7.1%，因此对应的是我国天然气的进口依存度逐渐提高。2020 年，我国天然气进口 1413.52 亿立方，同比增长 5.3%，天然气表观需求 3250.37 亿立方，同比增长 6.8%。中国石油作为国内天然气的最大供应商，一直保持着产量的稳定增长，为国内提供能源安全保障。其中 2020 年，公司可供销售天然气产量 1195 亿立方（含国内及海外），同比增长 8%。

图 6 中国天然气产量及表观需求（亿立方米）	图 7 新能源革命助力电力行业深度脱煤
数据来源：wind，申万宏源研究	数据来源：wind，申万宏源研究

在 “碳中和” 背景下，“煤改气” 进程提速。《报告》指出，结合上半年市场形势初步判断，预计我国 2021 年天然气消费量将达 3650 亿-3700 亿立方米，处于中高速增长区间。

2）价格大涨，供不应求

全球天然气价格近期暴涨。业内人士指出，天然气作为清洁化石燃料之一，在 “双碳” 目标下市场将长期向好。截至 8 月 22 日，Wind 数据显示，NYMEX 天然气期货收盘价为 3.851 美元/百万英热，创近 10 年最高价格水平。

对于天然气价格上涨的原因，国泰君安证券石化行业分析师孙羲昱认为，在 “碳中和” 目标下，燃煤发电需求向天然气发电转移；同时，可再生能源发电的不稳定性可能进一步推升天然气消费；此外，油气公司加入碳中和 LNG 交易，长期看绿色溢价将抬高价格中枢。

3）“双碳” 目标的驱动，天然气应用成大势所趋

光大证券表示，风能、光伏、太阳能等非化石燃料替代品还处于能源转型的早期阶段，因此天然气将作为煤炭的主要替代能源。麦肯锡的一项研究显示，目前天然气为增长最快的化石燃料，其中液化天然气的需求到 2035 年预计将以每年 3.4% 的速度增长，超过其他化石燃料。

8 月 21 日，国家能源局等多部门发布的《中国天然气发展报告（2021）》提出，推动能源绿色低碳转型，在工业、建筑、交通、电力等领域有序扩大天然气利用规模，充分发挥燃气发电效率高、运行灵活、启停速度快、建设周期短、占地面积少等特点，将气电调峰作为构建以新能源为主体的新型电力系统的重要组成部分，是助力能源碳达峰，构建清洁低碳、安全高效能源体系的重要实现途径之一。

四、中国天然气产业链持续发展的相关建议措施

为促进中国天然气产业链的持续发展，需要供需两侧与基础设施建设同时发力，做大供应侧，夯实资源基础，做优需求侧，突出高效利用，做实基础设施，保障安全平稳，打造全国 “一张网、一体化” 的天然气产供储销体系。坚持 “立足国内、多元引进” 的原则，建立强大的资源供应保障体系。

综上，研习社从政府、企业及公众三个方面，宏微观角度双向打通，提出相关建议措施如下：

1、政府层面：

1）积极稳妥地推进天然气价格形成机制的改革。在政府的宏观调控下，在保持终端气价与其他可替代能源价格等有明显优势基础上，形成价格定期调整机制。从制度建设上，考虑到化解天然气不同类型用户交叉补贴的问题，民用天然气适时推进阶梯定价机制，辅以季节差价等，工业、发电用户则要更大范围推动直供。要持续探索、推动以上海为中心的长三角地区天然气交易中心的建设。

2）确保天然气产业结构向竞争性结构变迁。竞争性产业链结构是可持续发展的动力源泉，政府应大力推进第三方接入制度建设，着手开展管道独立运行的前期工作，持续推动上游市场供给主体的多元化。扩大工业用气领域，提高用气效率和经济性。

3）推进全产业链调峰错谷机制的建设，建立城市燃气安全欠账投入保障机制。优先在用电负荷中心建设天然气调峰电站，发挥气电作为灵活性电源和在消费中心支撑电源的作用，形成适应我国情况的调峰能力。

4）加大清洁能源的投入与运用力度。利用各地区的优势，不同的地区可以发展不同的清洁能源，利用因地制宜的方法，充分利用地区优势，加速提高清洁能源的利用水平。突出天然气在居民炊事、供热领域的优势地位，优先发展城镇燃气，大力拓展燃气市场。

5）加强绿色方面的人才培养。政府应引导公民养成垃圾分类的意识，培育新能源等绿色治理领域的高新技术、专业管理人才。

2、企业层面：

1）坚持环保初心，肩负社会责任，加快储气设施建设进度，加快天然气长输管道和互联互通重点工程建设，大力提升资源配置效率，持续加大储气调峰设施建设力度，多管齐下补齐调峰能力短板，培育市场竞争力；

2）研究产业发展战略，做好顶层设计，及早关注新能源，结合自身优势做好技术积累，加快突破关键核心技术，参与技术标准制定，实施开放式创新，做好示范项目

3）多部门协同，采取股权管理、兼并重组和战略合作。公司通过不同治理模式实现业务规模的快速扩张，持续完善有关政策和标准法规，破除发展壁垒

4）拓宽应用领域，汽车加气及工业用气还有巨大的市场空间，可从此板块切入，大力开发，深入拓展应用领域

3、公众层面：

1）消费侧要统筹规划，调整结构，合理布局。实现能源转型升级，消费革命也很关键。

2）消费理念、消费方式、消费结构都要向清洁化、低碳化转变。通过调整消费结构实现科学用能、节约用能、提高能效，尽力 “减煤、增油、发展气”。

3）同时，为了减少污染，城市集中供气，也要与其他清洁能源如光电、风电、地热等综合利用，多能互补。