中國(guó)天然氣行業(yè)與碳中和

本書在介紹中國(guó)碳中和背景和天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，深入探討了天然氣行業(yè)碳資產(chǎn)管理的相關(guān)策略與方法，對(duì)不同行業(yè)中天然氣與替代能源的競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行了分析，闡述了與天然氣相關(guān)的碳中和新技術(shù)與新業(yè)態(tài)，最后總結(jié)了油氣企業(yè)的碳中和之路，并對(duì)當(dāng)前與“雙碳”相關(guān)的熱點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行了分析。
本書適用于從事天然氣行業(yè)的相關(guān)管理人員與技術(shù)人員閱讀，也可供從事碳交易、碳核查、碳資產(chǎn)管理的相關(guān)技術(shù)人員參考。

張超，1981年生，中共黨員，天津大學(xué)博士，現(xiàn)任中海石油氣電集團(tuán)有限責(zé)任公司總工程師，中國(guó)海油集團(tuán)公司資深技術(shù)專家，享受國(guó)務(wù)院政府特殊津貼。
中國(guó)LNG行業(yè)技術(shù)領(lǐng)軍人物與知名專家，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成功攻克了超低溫液化天然氣儲(chǔ)罐、天然氣液化、LNG接收站等中國(guó)LNG產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)瓶頸，首創(chuàng)了具有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型LNG全容儲(chǔ)罐技術(shù)，建成全球最大罐容27萬(wàn)立方米LNG儲(chǔ)罐，推動(dòng)中國(guó)LNG儲(chǔ)存技術(shù)實(shí)現(xiàn)國(guó)際領(lǐng)先。此外，積極創(chuàng)新以天然氣為核心的融合性戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)，建立了"天然氣+"科技創(chuàng)新體系及天然氣與新能源融合技術(shù)經(jīng)濟(jì)管理模式，為保障國(guó)家產(chǎn)供儲(chǔ)銷體系的建設(shè)和國(guó)家天然氣產(chǎn)業(yè)綠色低碳發(fā)展作出了重要的貢獻(xiàn)。
承擔(dān)和參與國(guó)家及省部級(jí)等科技攻關(guān)項(xiàng)目90項(xiàng)，發(fā)表論文論著50篇，擁有技術(shù)專利42項(xiàng)，獲得省部級(jí)以上獎(jiǎng)項(xiàng)20余項(xiàng)，出版專著6部。

該書立足于中國(guó)低碳化轉(zhuǎn)型背景，在介紹中國(guó)“雙碳”政策、能源轉(zhuǎn)型路徑和碳市場(chǎng)減排機(jī)理的基礎(chǔ)上，不僅就中國(guó)天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)、產(chǎn)業(yè)鏈碳排放情況、與替代能源競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)行分析，還從行業(yè)的視角出發(fā)，重點(diǎn)闡述了天然氣碳中和的新技術(shù)新業(yè)態(tài)，提出了天然氣企業(yè)綠色轉(zhuǎn)型升級(jí)路徑，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義、較強(qiáng)的創(chuàng)新性和一定的科學(xué)可行性。

2020年9月，中國(guó)國(guó)家主席習(xí)近平向世界做出了莊嚴(yán)的承諾：中國(guó)將秉持人類命運(yùn)共同體理念，繼續(xù)作出艱苦卓絕努力，提高國(guó)家自主貢獻(xiàn)力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值，努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，為實(shí)現(xiàn)應(yīng)對(duì)氣候變化《巴黎協(xié)定》確定的目標(biāo)作出更大努力和貢獻(xiàn)。習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)：“綠色低碳發(fā)展，這是潮流趨勢(shì)，順之者昌?！?
察勢(shì)者智，馭勢(shì)者贏。從國(guó)際形勢(shì)看，當(dāng)今世界正經(jīng)歷百年未有之大變局，國(guó)際能源市場(chǎng)波動(dòng)加大，全球能源治理體系深度調(diào)整。同時(shí)，全球科技創(chuàng)新進(jìn)入空前密集活躍的時(shí)期，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在重構(gòu)全球創(chuàng)新版圖、重塑全球經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，以清潔、高效、可持續(xù)為目標(biāo)的能源技術(shù)加速發(fā)展將引發(fā)全球能源變革，能源發(fā)展呈現(xiàn)低碳化、電力化、智能化趨勢(shì)，現(xiàn)代能源科技正在深刻影響國(guó)家發(fā)展和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。
隨著綠色發(fā)展步伐的不斷加快，發(fā)展清潔能源、降低碳排放已經(jīng)成為國(guó)際社會(huì)的普遍共識(shí)。實(shí)施“雙碳”目標(biāo)是一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)變革，我國(guó)承諾實(shí)現(xiàn)從碳達(dá)峰到碳中和的時(shí)間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于發(fā)達(dá)國(guó)家所用時(shí)間，這需要牢牢抓住能源結(jié)構(gòu)調(diào)整這個(gè)“牛鼻子”，出臺(tái)發(fā)布重點(diǎn)領(lǐng)域和行業(yè)碳達(dá)峰實(shí)施方案和一系列支撐保障措施，構(gòu)建起碳達(dá)峰、碳中和“1+N”政策體系，為支撐我國(guó)能源轉(zhuǎn)型及“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供指導(dǎo)意見及行動(dòng)方案，推動(dòng)國(guó)家能源轉(zhuǎn)型及碳減排工作的有效、高效邁進(jìn)，切實(shí)以較低的能源消耗和碳排放有效支撐高質(zhì)量發(fā)展，以能源行業(yè)深刻變革支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革，助力經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型。
在我國(guó)當(dāng)前的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)下，推動(dòng)能源系統(tǒng)低碳轉(zhuǎn)型、提高能源利用率，是能源從業(yè)者共同的目標(biāo)，需要持續(xù)堅(jiān)韌的努力。能源細(xì)分領(lǐng)域?qū)⒃趯?shí)施“雙碳”目標(biāo)的不同階段呈現(xiàn)不同的產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局，能源企業(yè)需要未雨綢繆，圍繞技術(shù)創(chuàng)新、戰(zhàn)略管理、前瞻研究、組織變革等方面提前布局，順應(yīng)能源轉(zhuǎn)型趨勢(shì)，打造行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的競(jìng)爭(zhēng)力。目前應(yīng)清晰地認(rèn)識(shí)到，我國(guó)碳資產(chǎn)管理相關(guān)業(yè)務(wù)尚處于初期階段，能源產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)的碳排放核算、與國(guó)際碳市場(chǎng)接軌問(wèn)題、碳價(jià)對(duì)能源企業(yè)的影響、清潔發(fā)展路徑等尚未明晰，均還在摸索中積累經(jīng)驗(yàn)。
作為一種安全環(huán)保、清潔低碳的化石能源，天然氣可廣泛應(yīng)用于城市燃?xì)狻⒐I(yè)、發(fā)電、交通和化工等領(lǐng)域。尤其天然氣發(fā)電啟停快、調(diào)峰性能優(yōu)的特點(diǎn)，決定了其在新型能源系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中不可取代的作用和地位，天然氣將作為可再生能源發(fā)展過(guò)程中重要的伙伴能源，在“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中持續(xù)發(fā)揮作用。隨著天然氣消費(fèi)需求的大幅度增長(zhǎng)，天然氣領(lǐng)域內(nèi)的投資、儲(chǔ)運(yùn)、生產(chǎn)和貿(mào)易量也呈快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，天然氣將在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
本書正是基于這樣的宏觀背景，立足國(guó)內(nèi)，聚焦于天然氣領(lǐng)域，分天然氣行業(yè)和碳排放兩條線進(jìn)行介紹，開篇從國(guó)家“雙碳”目標(biāo)出發(fā)，講述我國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化中采取的種種能源對(duì)策，探究國(guó)際國(guó)內(nèi)碳市場(chǎng)發(fā)展歷程，論述天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢(shì)，并通過(guò)碳核算和經(jīng)濟(jì)性分析將兩條線歸為一條，結(jié)合勘探開發(fā)、液化、儲(chǔ)運(yùn)和利用等天然氣上、中、下游發(fā)展現(xiàn)狀，從碳排放核算、碳資產(chǎn)管理和碳核查等全新的碳資產(chǎn)角度，進(jìn)行分析和論述，為天然氣行業(yè)企業(yè)摸清碳排放家底提供了計(jì)算方法，為行業(yè)企業(yè)如何進(jìn)行碳資產(chǎn)管理提供了參考案例；繼而分析碳價(jià)格與天然氣及其替代能源競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系的影響，從液化天然氣冷能梯級(jí)利用、摻氫發(fā)電、二氧化碳捕集、利用與封存（CCUS）和生物質(zhì)能開發(fā)、碳捕集與封存（BECCS）等方面分析和指導(dǎo)新技術(shù)發(fā)展方向；最后在總結(jié)借鑒國(guó)際先進(jìn)能源企業(yè)低碳發(fā)展經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，分析中國(guó)天然氣行業(yè)的減排路徑和措施，為行業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展目標(biāo)匯總不同的技術(shù)方向、給出一定的規(guī)劃指導(dǎo)建議。篇章末尾還重點(diǎn)跟蹤分析了歐盟碳關(guān)稅及其對(duì)中國(guó)能源行業(yè)的影響、全國(guó)碳配額相關(guān)規(guī)則、海洋碳匯研究三方面內(nèi)容。
群智用，則庶績(jī)不足康也。感謝陳峰、張丹、秦鋒、隋朝霞、孫楠、王建萍、曹惟、楊璐銘、張興達(dá)、付亞軒、謝旭光、邱灶楊、姚輝超、明紅芳、胡蘇陽(yáng)、胡俊梅、趙赫、艾鶯為本書提供的幫助。
隨著中國(guó)“雙碳”目標(biāo)的不斷推進(jìn)和碳排放權(quán)交易市場(chǎng)的不斷發(fā)展壯大，天然氣行業(yè)碳排放統(tǒng)計(jì)核算體系及相關(guān)技術(shù)發(fā)展會(huì)愈加完善。本書在學(xué)術(shù)性、規(guī)范性和系統(tǒng)性等方面還有待進(jìn)一步提高，敬請(qǐng)行業(yè)專家學(xué)者、決策者和科研人員等批評(píng)指正。

著者

第1章 中國(guó)碳中和背景	001
1.1　中國(guó)“雙碳”政策	002
1.1.1　政策框架	002
1.1.2　主要政策舉措	002
1.1.3　政策目標(biāo)	003
1.2　能源轉(zhuǎn)型	005
1.2.1　中國(guó)能源結(jié)構(gòu)演變概述	005
1.2.2　煤炭、煤電去產(chǎn)能以及清潔化利用	008
1.2.3　煤改氣、煤改電	010
1.2.4　可再生能源發(fā)展	015
1.2.5　中國(guó)“雙碳”目標(biāo)下的能源發(fā)展方向	016

第2章 碳市場(chǎng)概述	019
2.1　碳稅與碳交易的碳減排機(jī)理	020
2.1.1　碳定價(jià)問(wèn)題的經(jīng)濟(jì)學(xué)分析	020
2.1.2　碳稅減排機(jī)理	021
2.1.3　碳交易減排機(jī)理	022
2.1.4　碳稅與碳交易減排機(jī)理比較	022
2.2　國(guó)際碳市場(chǎng)發(fā)展歷程及現(xiàn)狀	023
2.2.1　全球碳市場(chǎng)概況	024
2.2.2　歐盟碳市場(chǎng)發(fā)展歷程及現(xiàn)狀	025
2.2.3　國(guó)際碳市場(chǎng)發(fā)展對(duì)中國(guó)的啟示	028
2.3　中國(guó)碳市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)	029
2.3.1　中國(guó)碳市場(chǎng)建立歷程	030
2.3.2　地區(qū)碳市場(chǎng)試點(diǎn)現(xiàn)狀	033
2.3.3　中國(guó)碳市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀	037
2.3.4　中國(guó)碳市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)	039
2.4　中國(guó)碳市場(chǎng)與國(guó)際碳市場(chǎng)的協(xié)同發(fā)展	040

第3章 中國(guó)天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)	043
3.1　發(fā)展現(xiàn)狀	044
3.1.1　上游供應(yīng)情況現(xiàn)狀	044
3.1.2　中游基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展現(xiàn)狀	050
3.1.3　下游消費(fèi)情況現(xiàn)狀	055
3.1.4　國(guó)家管網(wǎng)成立后油氣體制改革發(fā)展新方向	058
3.2　發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)	060
3.2.1　中長(zhǎng)期預(yù)測(cè)	060
3.2.2　中短期預(yù)測(cè)	064

第4章 天然氣行業(yè)碳資產(chǎn)管理	067
4.1　碳資產(chǎn)管理現(xiàn)狀	068
4.1.1　碳資產(chǎn)解讀	068
4.1.2　典型碳資產(chǎn)管理企業(yè)簡(jiǎn)介	069
4.2　碳排放核算方法	071
4.2.1　微觀碳排放核算方法	071
4.2.2　宏觀碳排放核算方法	072
4.3　天然氣產(chǎn)業(yè)鏈碳排放核算	075
4.3.1　天然氣行業(yè)碳排放核算方法	076
4.3.2　液態(tài)天然氣產(chǎn)業(yè)鏈碳排放情況分析	079
4.3.3　氣態(tài)天然氣產(chǎn)業(yè)鏈碳排放情況分析	088
4.3.4　液態(tài)天然氣產(chǎn)業(yè)鏈與氣態(tài)天然氣產(chǎn)業(yè)鏈對(duì)比分析	090
4.4　天然氣行業(yè)碳資產(chǎn)管理策略	091
4.4.1　基于碳資產(chǎn)管理的新建基礎(chǔ)設(shè)施經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)	091
4.4.2　碳匯策略	098
4.4.3　碳履約與碳交易策略	101
4.5　碳核查趨勢(shì)及應(yīng)對(duì)	108
4.5.1　碳核查行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)	108
4.5.2　天然氣行業(yè)碳核查發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)對(duì)策略	110

第5章 碳成本下天然氣與替代能源競(jìng)爭(zhēng)力分析	113
5.1　城市燃?xì)飧?jìng)爭(zhēng)力分析	114
5.1.1　城市燃?xì)忸I(lǐng)域用氣現(xiàn)狀及特征	114
5.1.2　考慮碳成本的城市燃?xì)馓烊粴飧?jìng)爭(zhēng)力分析	115
5.1.3　城市燃?xì)忸I(lǐng)域天然氣消費(fèi)的變化趨勢(shì)	118
5.2　工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力分析	118
5.2.1　工業(yè)領(lǐng)域用氣現(xiàn)狀及特征	118
5.2.2　考慮碳成本的工業(yè)天然氣競(jìng)爭(zhēng)力分析	119
5.2.3　工業(yè)領(lǐng)域天然氣消費(fèi)的變化趨勢(shì)	122
5.3　發(fā)電競(jìng)爭(zhēng)力分析	122
5.3.1　發(fā)電領(lǐng)域用氣現(xiàn)狀及特征	122
5.3.2　考慮碳成本的發(fā)電天然氣競(jìng)爭(zhēng)力分析	124
5.3.3　發(fā)電領(lǐng)域天然氣消費(fèi)的變化趨勢(shì)	125
5.4　交通競(jìng)爭(zhēng)力分析	126
5.4.1　交通領(lǐng)域用氣現(xiàn)狀及特征	126
5.4.2　考慮碳成本的交通天然氣競(jìng)爭(zhēng)力分析	127
5.4.3　交通領(lǐng)域天然氣消費(fèi)的變化趨勢(shì)	131

第6章 天然氣碳中和新技術(shù)新業(yè)態(tài)	133
6.1　液化天然氣冷能梯級(jí)利用	134
6.1.1　利用概念	134
6.1.2　利用技術(shù)現(xiàn)狀	135
6.1.3　利用方案實(shí)例	142
6.2　摻氫燃?xì)獍l(fā)電	143
6.2.1　“雙碳”背景下?lián)綒浒l(fā)電的意義	143
6.2.2　燃機(jī)摻氫發(fā)電現(xiàn)狀及趨勢(shì)研究	144
6.3　二氧化碳捕集、利用與封存	148
6.3.1　天然氣行業(yè)相關(guān)碳捕集項(xiàng)目實(shí)例	149
6.3.2　碳捕集技術(shù)	152
6.3.3　二氧化碳利用技術(shù)	166
6.3.4　二氧化碳封存技術(shù)	167
6.3.5　二氧化碳儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)	183
6.4　生物質(zhì)能開發(fā)、碳捕集與封存（BECCS）	184
6.4.1　全球BECCS發(fā)展歷程及預(yù)測(cè)	186
6.4.2　中國(guó)BECCS技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀	187
6.5　天然氣分布式與新能源耦合技術(shù)	189
6.5.1　天然氣分布式能源與新能源耦合系統(tǒng)	189
6.5.2　天然氣分布式發(fā)電與新能源耦合案例	192

第7章 油氣企業(yè)碳中和之路	195
7.1　石油公司低碳發(fā)展行動(dòng)方案	196
7.1.1　國(guó)外典型石油公司	196
7.1.2　國(guó)內(nèi)典型石油公司	201
7.2　天然氣企業(yè)碳減排措施	207
7.2.1　上游減排措施	207
7.2.2　中游減排措施	210
7.2.3　下游減排措施	212

第8章 跟蹤點(diǎn)分析	223
8.1　跟蹤點(diǎn)一：歐盟碳關(guān)稅及其對(duì)我國(guó)的影響	224
8.1.1　歐盟碳市場(chǎng)	224
8.1.2　歐盟碳關(guān)稅	224
8.1.3　碳關(guān)稅征收范圍與核算	225
8.1.4　碳關(guān)稅影響分析和發(fā)展趨勢(shì)	225
8.2　跟蹤點(diǎn)二：中國(guó)碳配額發(fā)放辦法及核查、懲罰規(guī)則	227
8.2.1　中國(guó)碳配額分配機(jī)制	227
8.2.2　中國(guó)發(fā)電行業(yè)配額分配及管理	228
8.2.3　配額管理機(jī)制發(fā)展趨勢(shì)分析及企業(yè)應(yīng)對(duì)建議	230
8.3　跟蹤點(diǎn)三：中國(guó)海洋碳匯現(xiàn)狀	232
8.3.1　海洋碳匯分類	232
8.3.2　海洋碳匯相關(guān)政策	237
8.3.3　碳匯交易與綠色金融	238

參考文獻(xiàn)		239