"Новый газ" идет полным зеленым

В настоящее время в мире растет волна конкуренции за газовую энергию. Крупные развитые страны и страны с формирующейся экономикой подняли развитие газовой энергии, такой как водород и аммиак, до национальных стратегий в качестве важной поддержки для содействия зеленой и низкоуглеродной трансформации энергии. Развитие декарбонизированной, низкоуглеродной и нулевой углеродной газовой энергии значительно расширит пространство для развития газовой промышленности, изменит традиционную газовую промышленность, сформирует новую форму газовой энергетики и будет способствовать постоянным изменениям в современной энергетической промышленной системе.

Развитие энергетики новых газов в Китае находится в восходящем потоке, открылся период стратегических возможностей для захвата новой глобальной трассы, необходимо тесно интегрировать процесс энергетической трансформации, ускорить оценку ценности, стратегии, технологии и рыночного позиционирования развития газовой энергетики, а также включить развитие и развитие новой газовой энергетической промышленности в качестве основной части строительства новой энергетической системы и важного стратегического выбора для достижения высококачественного развития энергетики.

Глобальная волна конкуренции за газовую энергию

Дальнейшее развитие газовой промышленности невозможно без нетрадиционного природного газа. Природный газ как третий по величине источник энергии, технологии и промышленность очень зрелые. С учетом роста спроса на газ в процессе индустриализации в странах с формирующейся рыночной экономикой и изменений в спросе на газ в странах с развитой экономикой спрос на газ в будущем будет продолжать расти. Согласно исследованию, опубликованному Китайским институтом разведки и разработки нефти, спрос на природный газ в 2050 году будет примерно на 20% выше, чем в 2019 году при новом динамическом сценарии. С инновационным прорывом в технологии добычи нетрадиционный природный газ, такой как сланцевый газ и пластовый газ, достиг крупномасштабной коммерческой добычи и стал обычным газовым реалистичным и надежным дополнительным ресурсом. В будущем устойчивое развитие газовой промышленности заложит основу для быстрого развития нетрадиционного природного газа, а нетрадиционный газ и морской природный газ (включая гидраты природного газа) станут основными направлениями развития газовой промышленности.

Биогазовая (газовая) промышленность находится в состоянии устойчивого развития. Биогаз может быть широко использован во многих секторах, таких как транспорт, производство электроэнергии, строительство и тяжелая промышленность, путем прямого использования существующей газовой инфраструктуры и считается лучшей альтернативой чистым нулевым выбросам в газовых сетях в будущем, а его промышленное развитие ценится всеми странами мира. Биогазовые технологии и коммерциализация в основном созрели, СоединенныеШтаты, Германия и Нидерланды создали системы торговли сертификатами биогаза или биогаза, СоединенныеШтаты сформировали крупнейший в мире рынок торговли биогазом. По оценкам Международного энергетического агентства, глобальный объем сырья, доступного для производства биогаза и биометана, огромен, но ограничен существующим уровнем технологии, использование органических отходов невелико, если оно может быть полностью использовано, может удовлетворить 20% мирового спроса на природный газ, потенциал развития огромен.

Глобальная водородная энергетика открывает возможности для взрывного роста. В глобальном масштабе многие страны и регионы придают большое значение развитию водородной энергетики, все они опубликовали стратегию водородной энергетики. ЕС развивает водородную энергетику в качестве важной меры по обеспечению энергетической безопасности, используя свои преимущества в производстве зеленого водорода и хорошо развитой инфраструктуре природного газа, чтобы сформировать полную цепочку производства водорода, хранения водорода, использования водорода и топливных элементов; Германия рассматривает зеленый водород как стратегический выбор для развития водородной энергетики, уделяет внимание скоординированному развитию водородной энергии и возобновляемых источников энергии, активно занимается подготовкой водородной энергии, созданием инфраструктуры и разработкой сценариев применения. Франция предлагает создать будущую водородную энергетическую инфраструктуру, которая с 2030 года будет смешивать 20% водорода в газовые сети для смешанной транспортировки природного газа; К 2024 году Россия планирует создать целую производственную цепочку водородной энергии, использовать природный газ, ядерную энергию и другие виды производства водорода, смешивать водород через сеть газопроводов или преобразовывать существующие газопроводы в водородные сети для экспорта водорода в Европу. Япония разработала долгосрочную стратегию развития водородной энергетики, глубокое культивирование водородной энергии и технологии топливных элементов исследований и разработок, выдвинула ряд ключевых направлений развития и четких стратегических целей, таких как легковые автомобили на водородных топливных элементах и системы теплоснабжения на бытовых топливных элементах. Канада разработала Стратегическое видение водородной энергетики на период до 2050 года, в соответствии с которым она станет основным поставщиком водорода в мире путем создания инфраструктуры водородной энергетики и содействия конечным видам применения.

Ожидается, что аммиачная энергия приведет к новому этапу развития новых газовых источников энергии. По сравнению с водородом аммиак может быть смешивается непосредственно с существующими тепловыми электростанциями и может использоваться в качестве чистой энергии вместо традиционных ископаемых источников энергии. В то же время, как естественная среда для хранения водорода, аммиак имеет преимущества легкого сжижения, удобного хранения и транспортировки, может решить ключевые проблемы нынешнего этапа хранения и транспортировки водородной энергии. Основным сырьем для производства аммиака является водород, и в зависимости от источника аммиак можно разделить на серый аммиак, синий аммиак, синий зеленый аммиак и зеленый аммиак. Зеленый аммиак, как топливо с нулевым содержанием углерода и носитель водородной энергии, имеет широкие перспективы применения и обеспечит новый путь для сокращения выбросов углерода и обезуглероживания в электроэнергетике, транспорте, промышленности и других областях. В настоящее время мировое производство аммиака составляет около 253 миллионов тонн в год. Производство зеленого аммиака все еще находится на стадии исследования и запуска и еще не достигло промышленного масштаба. В глобальном масштабе объем рынка зеленого аммиака составит около 36 миллионов долларов США в 2021 году и, как ожидается, достигнет 5,48 миллиарда долларов США к 2030 году. Аммиак станет ключевым источником энергии для достижения эры водородной энергии 2.0, технология слияния водорода и аммиака приведет к совместному развитию водородной и аммиачной энергетики, а также к новому этапу развития энергетики новых газов.

Новые газовые источники энергии, такие как синтетический газ, по - прежнему имеют большой потенциал для развития. Существует множество технологических маршрутов для производства синтетического газа, которые могут легко и эффективно преобразовывать традиционные ископаемые источники энергии и промышленные побочные продукты, такие как уголь, в химические продукты и топливо, а также готовить синтетический газ с использованием технологии органической химии углекислого газа, которая распространяется на многие новые области. В настоящее время наиболее экономичными и перспективными для индустриализации технологиями являются угольный природный газ, коксовый газ / водород, технология сухой переработки углекислого газа и синтетический газ. Технология угля и природного газа превращает уголь в природный газ, что является важным направлением для достижения чистого и эффективного использования угля. Коксовый газ является побочным продуктом процесса коксования угля, имеет более высокую тепловую ценность, является идеальным источником топливного газа, после очистки может использоваться для подготовки водорода, синтетического природного газа или синтеза с другими источниками газа для получения синтетического аммиака. Уголь является основным источником сырья для синтетического газа, Китай доминирует на мировом рынке синтетического газа.

2. Развитие газовой энергетики в нашей стране находится на подъеме

В последние годы зависимость Китая от природного газа за рубежом выросла до более чем 40% и продолжает расти, но под влиянием геополитики, чрезвычайных ситуаций и других факторов глобальная цепочка поставок природного газа очень хрупкая. Активно развивать новую газовую энергетическую индустрию, диверсифицировать источники энергии газа, может эффективно компенсировать дефицит поставок природного газа, поддерживать развитие возобновляемых источников энергии, содействовать крупномасштабной замене высокоуглеродного топлива энергией с нулевым уровнем углерода и низким уровнем углерода, тем самым повышая уровень национальной энергетической безопасности.

Потенциал развития газовых ресурсов Китая огромен, и нетрадиционные ресурсы, такие как сланцевый газ и угольный газ, станут ключевыми областями преемственности для содействия устойчивому и быстрому росту добычи природного газа в Китае. В настоящее время Китай вступил в стадию крупномасштабной коммерциализации сланцевого газа, однако, под влиянием геологических, технических и других факторов, разработка и использование сланцевого газа имеют характеристики промышленности с большим риском и высокой стоимостью. С этой целью Китай последовательно вводил политику поддержки разведки и разработки сланцевого газа для содействия промышленному развитию. Китай богат газовыми ресурсами угольных пластов и имеет большой потенциал для развития. Программа освоения и использования пластового газа (угольного газа), опубликованная Государственным энергетическим управлением, ставит цель развития « освоения и использования пластового газа до 10 миллиардов кубических метров в 2025 году».

Китай богат ресурсами биомассы и имеет большой потенциал для ресурсного использования сельских, городских и промышленных органических отходов. Хотя биогазовая промышленность началась с опозданием, она находится в периоде быстрого развития. Китайское общество биогаза прогнозирует, что к 2030 и 2060 годам потенциал производства биогаза в Китае составит 169 миллиардов и 371 миллиард кубических метров соответственно. Развитие биоприродного газа не только способствует увеличению поставок природного газа, но и масштабирует переработку органических отходов, защищает экологическую среду и развивает экологическое сельское хозяйство. В декабре 2019 года десять департаментов совместно опубликовали « Руководство по содействию индустриализации биогаза», в котором говорится, что к 2030 году производство биогаза превысит 20 миллиардов кубических метров в год. Нынешняя степень развития и использования биогаза в Китае низка, традиционная модель развития биогазовой промышленности сталкивается с такими проблемами, как высокая стоимость, неадекватная инфраструктура и меньше сценариев применения. Из - за небольшого размера и децентрализации операций, несмотря на огромный потенциал, доля биогаза в газе остается небольшой. Кроме того, из - за отсутствия трубопроводов, очистного оборудования и другой инфраструктуры, биогаз в основном используется в непосредственной близости, что ограничивает масштабное развитие.

Китай придает большое значение развитию водородной энергетики, является крупнейшим производителем водорода в мире, ежегодно производит около 33 миллионов тонн водорода, возобновляемые источники энергии имеют первую установленную мощность в мире, имеют большой потенциал в чистом низком поставках углеводородной энергии. Что касается проектирования верхнего уровня, « Среднесрочный и долгосрочный план развития водородной энергетической промышленности (2021 - 2035 гг.) » уточняет стратегическое позиционирование и цели развития водородной энергетики, выдвигает задачи по строительству инновационной системы водородной энергии, инфраструктуры, диверсифицированного демонстрационного применения, политики и системы институциональных гарантий. Что касается фундаментальных исследований, то « 14 - й пятилетний план научно - технических инноваций в области энергетики » сосредоточил внимание на звеньях всей промышленной цепочки, таких как высокоэффективная подготовка водорода, хранение и транспортировка, заправка и топливные элементы, развернул задачи технологических инноваций, которые будут сосредоточены в течение 14 - й пятилетки, и разработал техническую дорожную карту для различных задач. На этом этапе водород в Китае в основном поступает из ископаемых источников энергии для производства серого водорода, затраты на транспортировку и распределение водорода по - прежнему высоки, а сценарии применения недостаточны, основные технологии, оборудование и материалы для подготовки зеленого водорода еще предстоит решить.

Китай является крупнейшим в мире производителем синтетического аммиака, на долю которого приходится около одной трети мирового производства. Индустрия синтетического аммиака имеет высокое потребление энергии и большие выбросы углерода, под влиянием цели « двойного углерода» и реформы на стороне предложения, традиционный синтетический аммиак должен перейти к зеленому аммиаку. Государственная комиссия по развитию и реформам выпустила « Руководство по внедрению энергосбережения, сокращения выбросов углерода и модернизации в ключевых областях энергосберегающей промышленности (издание 2022 года) », в котором предлагается оптимизировать структуру синтетического аммиачного сырья и увеличить долю зеленого водородного сырья; Активизировать исследования по технологии производства аммиака из возобновляемых источников энергии и сократить выбросы углерода в процессе производства синтетического аммиака. « Среднесрочный и долгосрочный план развития водородной энергетики (2021 - 2035 гг.) » предлагает активно направлять такие отрасли, как синтетический аммиак, от высокоуглеродного процесса к низкоуглеродному процессу, содействовать зеленому и низкоуглеродному развитию в высокоэнергоемких отраслях, а также изучать модели производства водорода из возобновляемых источников в синтетическом аммиаке и других отраслях, альтернативных ископаемым источникам энергии.

Кроме того, годовая добыча коксового газа в Китае составляет около 200 миллиардов кубических метров, и если прямые выбросы сжигаются, это не только расточительно расходует ресурсы, но и загрязняет окружающую среду. Рециркуляция коксового газа способствует рециркуляции отходов.

Новые газовые источники энергии преобразуют энергетическую промышленность будущего

Развитие новых газовых источников энергии переопределит газовую промышленность и приведет к постоянным изменениям в современной энергетической промышленности. Будущая газовая энергетическая промышленность будет состоять из различных низкоуглеродных, нулевых углеродных и декарбонизированных газов органического сочетания, охватывающих обычный и нетрадиционный природный газ, биогаз, синтетический газ, синий водород, зеленый водород, зеленый аммиак и многие другие новые газовые источники энергии. Совместное развитие новых газовых источников энергии, интеллектуальное слияние газовых источников энергии и возобновляемых источников энергии значительно расширит пространство для развития источников природного газа и связанных с ними отраслей промышленности, изменит газовую промышленность и традиционную газовую промышленность и сформирует новую форму газовой энергетики.

С точки зрения потребления энергии, новые газы имеют широкий спектр энергетических применений, могут преобразовывать газовые формы в жидкое, твердое использование для удовлетворения различных секторов, таких как электроэнергия, транспорт, строительство, тяжелая промышленность и другие различные виды потребления энергии; Функция глубокой декарбонизации газовой энергии играет важную роль и имеет большое значение для достижения чистого нулевого уровня выбросов в энергетических системах и, как ожидается, станет предпочтительным источником энергии для достижения целей энергетического перехода и сокращения выбросов углерода.

С точки зрения энергоснабжения, развитие новых газовых источников энергии может комбинировать оптимизацию использования различных источников энергии и структуры газоснабжения, в качестве важного дополнения к обычному природному газу, способствует сокращению разрыва между спросом и предложением природного газа; Содействовать развитию газовых и газовых предприятий в качестве поставщиков комплексных услуг по газу и энергии и осуществить диверсифицированную трансформацию.

С точки зрения энергетической науки и техники, многогазовая комплементарность, интеграция и развитие « природного газа + новой энергии», координация различных энергетических отраслей будут продолжать продвигать прорывы в инновационных энергетических технологиях, производство передового оборудования и демонстрацию ключевых проектов, а также еще больше расширять пространство для развития газовой энергетической промышленности.

С точки зрения энергетической системы, развитие новых газовых источников энергии требует разрушения традиционных независимых моделей управления строительством и эксплуатацией газовой энергетической инфраструктуры и достижения хорошей интеграции с существующей газовой промышленностью; Новая инфраструктура должна учитывать источники газа, способы поставок, а также размер, статус потребления и прогнозы спроса, постоянно расширять и обогащать сценарии применения, чтобы реализовать гибкое применение и быструю трансформацию инфраструктуры всей промышленной цепочки.

В контексте глобального перехода к углеродной нейтральности, развитие новых источников энергии газа будет в полной мере оптимизировать использование существующих активов газовой промышленности, избежать крупномасштабного вывода из эксплуатации инфраструктуры природного газа, в частности, способ производства и поставок в направлении газоэнергетического комплекса, многогазовая комплементарность и комплексное использование значительно снизят затраты на использование энергии газа, значительно повысят стоимость активов газовой промышленности и связанных с ними производственных цепочек.

Стоит отметить, что Международный газовый союз изменил категорию « газа» на « газы», подняв развитие новых газовых источников энергии до уровня, связанного с устойчивостью их организационной жизнеспособности. Короче говоря, новая газовая энергетическая промышленная цепочка длинная, общая цепочка создания стоимости имеет большой потенциал, путем предоставления устойчивых энергетических продуктов и услуг, развития зеленой цепочки поставок, связи с широким спектром промышленного производства и услуг, будет продолжать расширять новое пространство для экономического развития.

4. Ускорение развития новой газовой энергетической отрасли Китая

Ускорение развития декарбонизированной, низкоуглеродной и нулевой углеродной газовой энергии не только эффективно смягчает многочисленные стрессы, с которыми сталкивается наша страна, такие как энергетическая безопасность, охрана окружающей среды и управление климатом, но и способствует энергетической революции, а также культивирует новые точки экономического роста. Она должна стать важной частью строительства новой энергетической системы Китая и важным стратегическим выбором для достижения высококачественного развития энергетики и возглавить направление развития глобальной энергетической промышленности.

В связи с культивированием и развитием новой газовой энергетической промышленности Китая предлагается, опираясь на стратегическую высоту глобальной конкуренции, приложить все усилия для обеспечения проектирования на высшем уровне и политической системы, как можно скорее осуществить всестороннюю планировку стратегического позиционирования энергии новых газов, строительства соответствующей инфраструктуры, научно - технической поддержки и демонстрационного продвижения, системы регулирования и обеспечения безопасности, подготовки кадров, международных обменов и сотрудничества.

Во - первых, уточнить стратегическое позиционирование энергии новых газов в строительстве современной энергетической системы и достижении пика углерода и углеродной нейтральности. Внедрить национальный среднесрочный и долгосрочный план развития энергетики новых газов, активно содействовать развитию энергетики возобновляемых газов, обновить видение развития газовой промышленности, объединить усилия с точки зрения предложения, преобразования, хранения, транспортировки, использования и т. Д., Ускорить строительство газовой энергетической промышленной системы, основанной на природном газе, различные газовые источники энергии поддерживают друг друга, многогазовые синергии дополняют друг друга. Четко определить статус и роль новых газовых источников энергии, предотвратить беспорядочное развитие различных газовых источников энергии, содействовать интеграции газовых источников энергии с другими источниками энергии и оказывать политическую поддержку на уровне правовых и институциональных гарантий.

Во - вторых, организовать несколько крупных газовых энергетических баз для дальнейшей оптимизации взаимодействия и совместного использования существующих систем трубопроводных сетей, уделяя особое внимание поддержке строительства новой газовой энергетической инфраструктуры. Используя преимущества географического положения центральных городов центральных и западных провинций, мы создаем « мост газовой энергетической инфраструктуры» и активно развиваем новые логистические узлы, связанные с газоэнергией, такие как водород и аммиак. Укреплять технологические инновации в трубопроводных сетях, умеренно опережать планирование и проектирование, модернизировать инфраструктуру и терминалы сетей природного газа и газопроводов, повышать совместимость использования энергии новых газов в сети, содействовать масштабированию энергетических газов, таких как биоприродный газ, водород и синтетический метан, в сеть, в полной мере использовать потенциал стоимости активов существующих сетей трубопроводов. Поощрять все населенные пункты к разработке планов развития энергетики, которые включают в себя комплементарное использование нескольких газов, в полной мере использовать преимущества зрелых инфраструктурных трубопроводных сетей, технологических систем и рыночных сценариев применения в газовой промышленности и содействовать смешиванию нескольких газов и совместному использованию нескольких газов.

В - третьих, внедрять инновационные механизмы управления газом и энергией, поощрять правительства всех уровней к внедрению стимулирующей политики, преодолевать институциональные и технологические узкие места, ограничивающие развитие и использование газоэнергии, и активно продвигать крупномасштабное развитие энергии новых газов. Предоставлять приоритетную поддержку в области энергетической сертификации новых газов, создания системы стандартов и торговой системы, а также регулирования и обеспечения безопасности и создавать цепочку поставок зеленой промышленной цепочки, в которой доминируют новые газовые источники энергии. Поощрять исследования и разработки и применение таких технологий, как слияние водорода и аммиака, хранение энергии водорода, многотипные топливные элементы, смешивание водорода в трубопроводных сетях, прямое сжигание водорода / аммиака, разработка гидратов природного газа и т. Д., Содействовать слиянию природного газа и водорода, ускорять крупномасштабное развитие биогаза и повышать долю энергии новых газов в потреблении газа. Укреплять связь между рынком « электричество - углерод», содействовать строительству гибких низкоуглеродных источников энергии, в полной мере играть роль гибкого пикового питания для выработки электроэнергии из газовой энергии в строительстве новой энергосистемы, регулировать баланс энергосистемы, поощрять создание потенциала для регулирования пиков хранения газа с использованием энергии из новых газов в качестве ключевой поддержки и содействовать крупномасштабному развитию возобновляемых источников энергии. Ускорение создания ряда конкурентоспособных на международном уровне газовых энергетических консорциумов.