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液化天然气欲成清洁能源“新星”
来源:科学网 作者:李惠钰 时间:2019/4/15 
LNG(液化天然气)作为清洁能源,虽非可再生,但却是传统能源的有效替代。

2018年,亚洲的LNG进口量再次超出预期,中国LNG进口量更是比过去两年翻了一番,约占全球LNG贸易增量的近60%,超过5300万吨。

中国LNG的市场潜力正吸引全球LNG供应商的目光。日前,在首次于中国举办的第十九届国际液化天然气会议上,全球最大石油和石化公司之一BP集团就迫切希望能与中国公司促成合作,共同参与开发多个潜在的LNG项目。

“天然气在中国发电原料中所占份额仍然很低,只有大约3%,而在欧洲,这个数字为20%。除了发电,在钢铁和水泥行业等难以做到脱碳的领域情况也类似。”BP集团首席执行官戴德立由此分析,“中国在LNG方面的机会实在太大了”。

进口量将保持增长

LNG是天然气在低温(-162℃)条件下,经过脱硫、脱碳、脱水去杂质等工艺后液化形成的产物。LNG体积是同质量天然气的1/625,10立方米的LNG就可以满足1万户居民1天的用气需求。

正因为如此,继煤炭、石油之后,LNG成为全球备受瞩目的能源“新星”。特别是在中国,“煤改气”也让LNG的光明未来不请自来。

“与管道气相比,LNG的特点契合了中国天然气市场发展的基本特性。”中国石油副总裁凌霄表示,“目前,中国天然气市场呈现发展速度快、季节波动性大和供需矛盾突出的特征,LNG能量密度大、储运灵活性强、安全性高的特点能够较好地应对这个局面。”

凌霄表示,受环保政策持续、能源转型加快、调峰应急总量增加、沿海价格承受力加大、海外资源来源丰富和交易市场更加活跃这六大因素的推动,未来7年,中国LNG进口量将保持增长。预计2025年,中国LNG进口量将达1100亿立方米左右。

“这1100亿立方米的LNG将主要覆盖偏远城镇、调峰应急、清洁交通、工业燃料以及气化进入管网等方面,其中,偏远城镇、调峰应急和清洁交通会占比约四成。”凌霄说。

埃克森美孚董事长DarrenW.Woods也预测,“接下来20年里,全球将有一半以上的LNG需求增长来自于亚洲,其中一半以上来自于中国。”雪佛龙公司董事长MikeK.Wirth也表示,未来20年,中国天然气的进口量可能是目前的4倍。

清洁化石能源的重要来源

LNG“受宠”不是没有缘由的,其最大亮点就是它所带来的环境效益。

中海石油气电集团有限责任公司工程师程昊告诉《中国科学报》,作为天然气的一种液态能源形式,LNG在发电、交通燃料、工业、城市燃气等领域均具有广阔的应用前景,尤其是在节能减排上,相比传统煤、油燃料具有明显优势。

LNG汽车的发展着力于客车、货车等大型车辆,以替代柴油为主。除用作汽车燃料,LNG也是非常清洁的船舶燃料。根据DNV研究,采用LNG燃料的船舶排放的氮氧化物减少89%,二氧化碳减少25%,硫氧化物和固体微粒排放量都减少100%。

除此之外,国外的成功经验表明,分布式能源可以作为大电网的有益补充,尤其是天然气分布式能源。程昊表示,在一定装机条件下,天然气分布式能源系统的环境效益随着热电比增大而增大,当热电比为2时,相比“燃煤电站+燃气锅炉”的供能方式,天然气分布式能源系统能减少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“燃气联合循环+燃气锅炉”的供能方式,天然气分布式能源能减少约20%的二氧化碳与二氧化硫排放,以及50%的氮氧化物排放。

此外,天然气发电厂用水量和占地面积仅为燃煤电厂的33%和54%。在电网遭遇意外事故,甚至出现大面积停电的情况下,燃气轮机由于启动性能优于常规汽轮机组(结构紧凑、启停性能好),可以保证区域内的供电。

不仅如此,LNG对于北方供暖季的减排贡献也不容忽视。研究测算表明,在北京、长春等15个重点供暖城市中,如果采用天然气替代燃煤集中供暖,可以减少二氧化碳排放量2190.71万吨、颗粒物排放量734.24万吨、二氧化硫排放量40.21万吨。

应用推广暴露诸多问题

虽然LNG在发电、交通、工业等方向上都有很好的节能减排效果,却在推广应用中暴露出不少问题。

“未来LNG在运输领域,尤其是在重型卡车和海运上的应用,对行业发展来说是一大机遇,但想要快速地建成足量的加气站等基础设施仍存在不少挑战。”国际燃气联盟主席姜周明说。

近年来,LNG动力船的发展始终不温不火,船舶数量更是远远低于预期。究其原因,船用LNG加注站不足是主要制约因素。据《中国科学报》了解,由于船用LNG加注站是新生事物,且涉及消防、水利、防洪、国土、住建等多个管理部门,审批的程序并不特别清晰,国家层面也没有相关明文规定,因此建设缓慢。

除了加注站审批程序烦琐,程昊指出,LNG动力船发动机技术也不够成熟,国产船用单燃料发动机功率较小,大功率船用发动机尚未应用,且在系统运行稳定性、操作性以及可靠性上较国际先进水平还有较大差距。

而在LNG发电方面,关键设备也依赖进口。例如原动机(尤其是燃气轮机)基本上都是进口设备,价格高昂,影响了天然气分布式能源的经济性;冷热负荷预测不准,系统配置不合理,也导致设备利用率低下。

另外,同样作为有效替代汽柴油的清洁能源,国家对电动汽车提出了大力支持,在购置电动汽车时车主能够获得补贴,并享有相关免税政策,然而LNG却没有政策激励,这也在一定程度上阻碍了LNG在交通领域的发展速度。

“目前LNG运输尚未成熟,与石油等成熟市场相比,运输成本仍较高。不仅如此,天然气生产和运输过程中的甲烷排放也是行业面临的重大挑战。”道达尔董事长兼首席执行官潘彦磊坦言,“如果我们不能降低甲烷排放,LNG的潜力就无法得到全面释放,这也关乎整个天然气价值链的能源效率。”

国家应给予更大支持

依据中国政府发布的计划,至2030年天然气在一次能源消费结构中的占比,将从目前的7%左右升至15%,成为中国能源结构中的主体能源之一。

为实现这一目标,程昊建议,国家首先应制定天然气行业发展规划,将天然气发电、分布式能源、工业及供暖锅炉、天然气汽车、LNG船舶发展目标列入国家能源发展规划,出台配套的政策措施。

他还建议研究制定气、电价格联动机制,车船用天然气与燃油价格联动和挂钩机制,加快电力市场改革,建立电价和热价与气价的传导机制,完善调峰发电价格机制,以发挥市场在资源配置中的决定性作用。

另外,建立积极的财税政策,一是建立车船使用天然气补贴政策,参照新能源汽车补贴政策,制订汽车使用天然气的补贴政策;二是增加专项资金奖励额度,对天然气在替代原有能源后的节能减排给予充分的资金奖励,或者通过碳排放权的形式给予认定,通过碳排放权市场进行交易。

据悉,未来,中国海油将推进LNG接收站建设,预计2030年将建成LNG接收站15~17座,年接收处理能力超过8000万吨。同时,中国海油还将有序推进LNG接收站开放以及共享共建模式,让更多企业和主体参与到LNG产业链各个环节。

责任编辑:myadmin
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