李森圣 何潤(rùn)民 王富平 敬興勝 梅 琦
(1.中國(guó)石油西南油氣田公司天然氣經(jīng)濟(jì)研究所,四川 成都 610051;2.中國(guó)石油西南油氣田公司,四川 成都 610051)
近年來(lái),隨著氣候變暖,綠色低碳已成為全球能源發(fā)展不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì),各國(guó)日益重視低碳能源的開(kāi)發(fā)利用。2020年9月,習(xí)近平總書(shū)記提出我國(guó)“2030年碳達(dá)峰,2060年碳中和”的莊嚴(yán)承諾,推動(dòng)我國(guó)綠色低碳轉(zhuǎn)型步入新階段。隨著中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見(jiàn)》、國(guó)務(wù)院印發(fā)的《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》等“1+N”政策體系陸續(xù)出臺(tái),中國(guó)的碳達(dá)峰路徑日趨明確。川渝地方政府高度重視踐行“雙碳”國(guó)家戰(zhàn)略,四川省提出在全國(guó)率先實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo),力爭(zhēng)多數(shù)城市于2029年及之前達(dá)峰,成都市提出2025年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,并結(jié)合自身的資源優(yōu)勢(shì)、產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì),加快推進(jìn)清潔能源示范省建設(shè)。重慶市提出加快推動(dòng)綠色低碳發(fā)展,全面提高資源利用效率,引入碳交易市場(chǎng)促使能源消耗企業(yè)節(jié)能減排。
不同于其他油氣主產(chǎn)區(qū),川渝地區(qū)是全國(guó)重要的優(yōu)質(zhì)清潔能源基地,水能及天然氣資源十分豐富。其中,四川是我國(guó)清潔能源資源大省,水電資源得天獨(dú)厚,局部地區(qū)風(fēng)能太陽(yáng)能資源豐富,但水資源開(kāi)發(fā)程度已達(dá)到較高水平,風(fēng)能及太陽(yáng)能總體可供開(kāi)發(fā)資源有限且集中于局部區(qū)域。重慶市一次能源資源有限,呈現(xiàn)“貧煤、少水、有氣、無(wú)油”特征。在“雙碳”目標(biāo)背景下,川渝地區(qū)如何結(jié)合自身的資源稟賦特征,以建設(shè)成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟(jì)圈和國(guó)家天然氣(頁(yè)巖氣)千億立方米級(jí)產(chǎn)能基地為契機(jī),創(chuàng)新天然氣與新能源融合發(fā)展模式,大力推動(dòng)川渝地區(qū)綠色低碳轉(zhuǎn)型升級(jí),實(shí)現(xiàn)綠色產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展,同時(shí)助力“雙碳”目標(biāo)及早實(shí)現(xiàn),是當(dāng)前迫切需要研究的重大課題。
“雙碳”目標(biāo)背景下,推動(dòng)天然氣與可再生能源融合發(fā)展已成為共識(shí)。國(guó)家政策層面,2021年10月,國(guó)務(wù)院印發(fā)的《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》提出,推動(dòng)建立光熱發(fā)電與光伏發(fā)電、風(fēng)電互補(bǔ)調(diào)節(jié)的風(fēng)光熱綜合可再生能源發(fā)電基地;推動(dòng)西南地區(qū)水電與風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電協(xié)同互補(bǔ),“十五五”西南地區(qū)以水電為主的可再生能源體系基本建立;大力推動(dòng)天然氣與多種能源融合發(fā)展,因地制宜建設(shè)天然氣調(diào)峰電站。地方政府政策層面,2021年12月,四川省委發(fā)布《中共四川省委關(guān)于以實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)為引領(lǐng)推動(dòng)綠色低碳優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的決定》,成為四川省發(fā)展綠色低碳優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)的綱領(lǐng)性文件,提出了到2025年綠色低碳優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)營(yíng)業(yè)收入占規(guī)模以上工業(yè)比重達(dá)20%左右的發(fā)展目標(biāo),要求推進(jìn)水風(fēng)光多能互補(bǔ)一體化發(fā)展、規(guī)模化開(kāi)發(fā)利用天然氣、有序開(kāi)發(fā)多類(lèi)型清潔能源,做優(yōu)做強(qiáng)清潔能源產(chǎn)業(yè)。
學(xué)者們提出了天然氣與新能源融合發(fā)展的多種模式?!吨袊?guó)天然氣發(fā)展報(bào)告(2021)》提出了天然氣與新能源融合發(fā)展的3種模式:一是在可再生資源較好的“三北”地區(qū),建立風(fēng)光氣水綜合能源外送模式;二是在可再生資源較好的沿海地區(qū),建立風(fēng)光氣水綜合能源消費(fèi)模式;三是鼓勵(lì)發(fā)展天然氣分布式能源,推廣集供電、供氣、供熱、供冷于一體的綜合能源服務(wù)模式。周淑惠等(2021)結(jié)合不同區(qū)域的能源資源稟賦和消費(fèi)特征,提出天然氣與海上風(fēng)電一體化多能互補(bǔ)、天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)、天然氣分布式能源、氣電與可再生電力“打捆外送”4種融合模式。劉志坦等(2021)提出氣電與煤電、風(fēng)電、光伏、氫能等能源形式橫向融合,實(shí)現(xiàn)氣電產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展。李富春等(2021)以青海作為案例,提出了氣電+光伏模式開(kāi)發(fā)替代省內(nèi)煤電以及打捆外送至中東部地區(qū)消納兩種發(fā)展模式。黃龑和趙文軫(2021)建議從推動(dòng)輔助服務(wù)調(diào)峰市場(chǎng)建設(shè)、進(jìn)一步鼓勵(lì)以天然氣發(fā)電為主的電力調(diào)峰設(shè)施建設(shè)、出臺(tái)利于可再生能源跨省消納的政策措施、開(kāi)展天然氣與可再生能源融合專項(xiàng)研究、實(shí)施天然氣與可再生能源融合發(fā)展試點(diǎn)示范工程等方面著手推動(dòng)天然氣與可再生能源融合發(fā)展[1-9]。
四川盆地常規(guī)氣、頁(yè)巖氣資源量均居全國(guó)之首。作為全國(guó)陸上第三大含油氣盆地,面積達(dá)18×1014km2。根據(jù)自然資源部組織的“十三五”資源評(píng)價(jià),四川盆地天然氣總資源量達(dá)到39.94×1012m3,其中,常規(guī)天然氣資源量14.33×1012m3,致密氣資源量3.98×1012m3,頁(yè)巖氣資源量21.63×1012m3,累計(jì)探明儲(chǔ)量6.14×1012m3。川渝兩地政府貫徹落實(shí)國(guó)家能源安全新戰(zhàn)略,高度重視天然氣的發(fā)展與布局,并將天然氣作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),大力推進(jìn)千億方產(chǎn)能基地建設(shè),四川盆地天然氣進(jìn)入快速增長(zhǎng)的“黃金發(fā)展期”。按照規(guī)劃,到2025年,四川省內(nèi)天然氣年產(chǎn)量630×108m3,天然氣利用量350×108m3;到2035年,四川省內(nèi)天然氣年產(chǎn)量900×108m3,天然氣利用量550×108m3,建成國(guó)家天然氣(頁(yè)巖氣)千億立方米級(jí)產(chǎn)能基地。
以四川省為例,四川地區(qū)水力資源極其豐富。四川省水力資源理論蘊(yùn)藏量1.47×108kW(界河電站按一半計(jì),下同),年發(fā)電量12 870×108kW·h;全省水力資源主要集中在金沙江、雅礱江、大渡河“三江”流域,其技術(shù)可開(kāi)發(fā)量占全省的79.4%,其中“三江”干流規(guī)劃裝機(jī)分別為3 228×104kW、2 883×104kW、2 703×104kW,合計(jì)8 814×104kW,占全省技術(shù)可開(kāi)發(fā)量的59.6%。
1)太陽(yáng)能
四川盆地大部分地區(qū)屬于太陽(yáng)能Ⅳ類(lèi)資源地區(qū),年輻射總量基本在4 000 MJ/m2以下。資源較好地區(qū)主要分布于盆地以西的阿壩州、甘孜州、涼山州和攀西地區(qū),年輻射總量為5 000~6 390 MJ/m2。按照年總輻射量5 000 MJ/m2以上,日照時(shí)數(shù)在2 000小時(shí)以上的可利用土地面積估算,全省太陽(yáng)能資源理論可開(kāi)發(fā)量約1.4×108kW,技術(shù)可開(kāi)發(fā)量約8 000×104kW。重慶屬于太陽(yáng)能Ⅳ類(lèi)資源地區(qū),年輻射總量為3 344~4 180 MJ/m2。
2)風(fēng)能
四川屬于風(fēng)能資源貧乏區(qū),達(dá)到可開(kāi)發(fā)風(fēng)能資源等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域主要在涼山州境內(nèi)和川東北地區(qū)。涼山州的東部和南部具有豐富的風(fēng)能資源,部分地區(qū)觀測(cè)年50 m高度平均風(fēng)速達(dá)到7 m/s以上,風(fēng)功率密度超300 W/m2,是四川省風(fēng)能資源的重點(diǎn)開(kāi)發(fā)利用區(qū)。十四五期間,具備開(kāi)發(fā)條件風(fēng)電資源約1 800×104kW。重慶地區(qū)風(fēng)能資源同樣較為匱乏,主要在東北部、東南部以及渝中山地,尤其是地勢(shì)高突的高山草地、山脊的具有一定的風(fēng)能資源,可開(kāi)發(fā)利用地區(qū)具體分布在綦江、南川、豐都、石柱、武隆、云陽(yáng)、奉節(jié)、巫山等區(qū)縣。
1)制氫
一是天然氣制氫。川渝地區(qū)當(dāng)前最大的氫氣來(lái)源之一是天然氣制氫,成本在12~16元/kg之間,國(guó)企、外企、民企等多類(lèi)主體紛紛加快布局制氫業(yè)務(wù),現(xiàn)有天然氣化工企業(yè)的氫能大多自產(chǎn)自用,富余產(chǎn)能約為4.4×104t。二是工業(yè)副產(chǎn)氫。工業(yè)副產(chǎn)氫是中短期內(nèi)最現(xiàn)實(shí)、最具經(jīng)濟(jì)性的制氫方式之一,主要以焦?fàn)t煤氣、氯堿尾氣、丙烷脫氫為主進(jìn)行制氫,川渝在煉化、合成氨、電解食鹽水、焦化、鋼鐵等領(lǐng)域規(guī)模以上企業(yè)有40多家,副產(chǎn)氫提純后成本介于8~14元/kg,產(chǎn)能達(dá)2.2×104t以上。三是電解水制氫。川渝地區(qū)已有企業(yè)試點(diǎn)電解水制氫業(yè)務(wù),但因經(jīng)濟(jì)性差,成本為30元/kg左右,處于停產(chǎn)狀態(tài),因此,總體而言,水電制氫尚處于產(chǎn)業(yè)示范及培育階段。
2)輸氫
運(yùn)輸方式包括氣氫長(zhǎng)管拖車(chē)運(yùn)輸、液氫罐車(chē)運(yùn)輸、氣氫管道運(yùn)輸。液氫罐車(chē)運(yùn)輸技術(shù)不成熟、缺少民用標(biāo)準(zhǔn),氣氫管道新建成本高昂,摻氫天然氣管道技術(shù)不成熟。目前川渝地區(qū)主流運(yùn)輸方式為20 MPa氣氫長(zhǎng)管拖車(chē),成本對(duì)運(yùn)輸距離較為敏感,僅適用于短距離運(yùn)輸,運(yùn)輸半徑一般不超過(guò)200~250 km。安全高效的氫氣運(yùn)輸技術(shù)是氫能規(guī)?;瘧?yīng)用的主要瓶頸之一。
川渝地區(qū)東方鍋爐、亞聯(lián)高科等具備車(chē)載儲(chǔ)氫瓶、50 MPa運(yùn)輸復(fù)合長(zhǎng)管、固定高壓儲(chǔ)氫容器制造能力,可為規(guī)?;瘧?yīng)用進(jìn)行技術(shù)儲(chǔ)備,川渝管道具備摻氫先行先試的條件。
3)售氫
目前氫氣主要用于石油煉化、化工、鋼鐵等工業(yè)領(lǐng)域,以及交通領(lǐng)域。一是工業(yè)領(lǐng)域,川渝地區(qū)氫能利用主要在工業(yè)領(lǐng)域,已經(jīng)相對(duì)成熟。二是交通領(lǐng)域,川渝地區(qū)尚處于起步階段。川渝擁有國(guó)內(nèi)最發(fā)達(dá)的CNG站網(wǎng)絡(luò)以及加油站網(wǎng)絡(luò),可以通過(guò)合建站有效降低人工、土地成本。當(dāng)前售氫的存量市場(chǎng)在工業(yè)領(lǐng)域,而最大的增量市場(chǎng)在交通領(lǐng)域,但氫燃料汽車(chē)購(gòu)置和運(yùn)營(yíng)成本高,加氫站數(shù)量不足,氫能終端市場(chǎng)亟待系統(tǒng)性培育。
1)余壓資源
川渝地區(qū)現(xiàn)有余壓資源十分豐富,可利用潛力較大。川渝環(huán)形管網(wǎng)擁有數(shù)量眾多的天然氣調(diào)壓點(diǎn),在生產(chǎn)、輸配過(guò)程中的余壓回收利用資源十分豐富。且隨著四川盆地天然氣加速上產(chǎn),余壓資源將進(jìn)一步增加。加速上產(chǎn)帶來(lái)大規(guī)模的產(chǎn)能建設(shè),將新增部分氣井、集輸壓氣站、凈化廠、地下儲(chǔ)氣庫(kù)等更多的節(jié)流調(diào)壓點(diǎn),余壓回收利用的資源空間非常大。2)伴生資源
在川渝地區(qū)天然氣勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中,伴隨著較為豐富的地?zé)?、鋰資源等伴生資源。以地?zé)崮転槔拇ㄊ〉責(zé)豳Y源豐富,是我國(guó)地?zé)豳Y源儲(chǔ)量豐富的大省,地?zé)豳Y源總量為9.79×1018kJ,可折合標(biāo)準(zhǔn)煤3.34×1011t,居全國(guó)第四位。根據(jù)初步普查成果,四川省高溫地?zé)岚l(fā)電具備技術(shù)開(kāi)發(fā)條件地區(qū)主要分布于康定縣、巴塘縣、理塘縣、甘孜縣、阿壩縣等5個(gè)縣。油氣田礦權(quán)范圍集中在四川盆地和盆周山地,主要為中低溫地?zé)釁^(qū),地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)性較華北等東部油田稍差。鋰資源方面,盆地內(nèi)部分氣田水中鋰等伴生資源品質(zhì)較好,初查結(jié)果表明,安岳氣田龍王廟組、威遠(yuǎn)氣田燈影組、平落壩雷四鋰平均含量均高于工業(yè)品位,具有較好的資源基礎(chǔ)和潛在開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。
3)枯竭氣藏資源
川渝地區(qū)豐富的碳源為枯竭氣藏資源的利用創(chuàng)造了條件。四川盆地正加速上產(chǎn),“雙碳”目標(biāo)下油氣田企業(yè)碳減排壓力大,企業(yè)內(nèi)部主要集中在凈化廠尾氣碳減排方面具有較大需求。此外,川渝地區(qū)鋼鐵、水泥、陶瓷、玻璃以及化工等行業(yè)企業(yè)也有一定的碳減排需求。四川盆地天然氣開(kāi)發(fā)歷史悠久,擁有數(shù)量眾多的老氣田、枯竭氣田,具備豐富的老井資源和咸水層資源,可大力推進(jìn)CO2回注封存技術(shù)研究及工業(yè)示范,為CCS/CCUS技術(shù)推廣與應(yīng)用奠定良好資源基礎(chǔ)。
川渝地區(qū)既面臨加速推進(jìn)建設(shè)天然氣千億立方米產(chǎn)能基地、打造中國(guó)“氣大慶”的重大發(fā)展機(jī)遇,同時(shí)又面臨按照國(guó)家總體部署及早實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的挑戰(zhàn),需要?jiǎng)?chuàng)新天然氣與新能源融合發(fā)展模式,探索一條天然氣規(guī)模上產(chǎn)與綠色轉(zhuǎn)型高質(zhì)量協(xié)調(diào)發(fā)展的綠色發(fā)展之路。綜合上述分析,結(jié)合天然氣的技術(shù)特性及其在“雙碳”目標(biāo)下的定位和作用,提出以川渝地區(qū)氣、水、風(fēng)、光資源為依托,充分發(fā)揮資源和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì),以橫向融合發(fā)展和縱向融合發(fā)展為主線,打造6個(gè)“天然氣+”的天然氣與新能源融合發(fā)展創(chuàng)新模式,把川渝地區(qū)建成天然氣與新能源深度融合發(fā)展示范區(qū)。
1)定位
一是清潔能源體系中的主體能源之一。2017年6月中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)委等13部委印發(fā)《加快推進(jìn)天然氣利用的意見(jiàn)》,提出逐步將天然氣培育成為我國(guó)現(xiàn)代清潔能源體系的主體能源之一。二是基礎(chǔ)能源。在“雙碳”目標(biāo)下,我國(guó)能源結(jié)構(gòu)向低碳、無(wú)碳的轉(zhuǎn)型過(guò)程中,天然氣作為清潔能源將補(bǔ)位煤炭,發(fā)揮基礎(chǔ)能源作用。三是可再生能源的伙伴。國(guó)家提出構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),天然氣發(fā)電將作為最主要的調(diào)峰電源之一,與煤電、抽水蓄能、儲(chǔ)能以及氫能等能源形成多能互補(bǔ)格局。
2)作用
一是發(fā)揮清潔低碳的基礎(chǔ)能源作用。相比煤炭,天然氣清潔低碳優(yōu)勢(shì)非常突出,燃?xì)怆姀SCO2排放較燃煤電廠減排約50%。二是發(fā)揮調(diào)峰靈活性保障以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的供電安全性作用。隨著可再生能源比重不斷提高,保障電力運(yùn)行安全已經(jīng)成為新時(shí)期保障我國(guó)能源安全的新重心,天然氣發(fā)電對(duì)于提升以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)、保障高比例可再生能源電力系統(tǒng)的供電安全具有重要作用。三是發(fā)揮天然氣制氫對(duì)于氫能全產(chǎn)業(yè)鏈的先導(dǎo)培育作用。受制于經(jīng)濟(jì)性差、技術(shù)待突破的因素,可再生能源制氫商業(yè)化利用還需要較長(zhǎng)時(shí)期。在氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初期,天然氣制氫對(duì)于擴(kuò)大氫的應(yīng)用場(chǎng)景、市場(chǎng)培育、技術(shù)推動(dòng),具有重要意義。
橫向融合發(fā)展模式,指的是天然氣與其他不同品類(lèi)能源的融合,突出不同能源之間的互補(bǔ)性、耦合性,主要包括天然氣與水電、風(fēng)電、光電及氫能的多能融合發(fā)展模式。
1)天然氣+水電
水電具有季節(jié)性以及區(qū)域性分布特征,“棄水”現(xiàn)象仍有發(fā)生,川渝地區(qū)擁有天然氣的資源優(yōu)勢(shì)和管網(wǎng)優(yōu)勢(shì),作為資源基礎(chǔ)良好、經(jīng)濟(jì)性合適的重要補(bǔ)充能源之一,通過(guò)發(fā)揮水電與天然氣發(fā)電的管網(wǎng)協(xié)同性、功能耦合性,推動(dòng)天然氣發(fā)電與水電的融合發(fā)展,最大化能源綜合使用效率和效益。
“十四五”及以后,川渝地區(qū)電力發(fā)展進(jìn)入需要再平衡的新周期,依托四川盆地豐厚的天然氣資源和地下儲(chǔ)氣庫(kù),發(fā)揮儲(chǔ)氣庫(kù)強(qiáng)大的季節(jié)性儲(chǔ)采調(diào)峰的功能,采取在夏季豐水期儲(chǔ)氣用電、冬季枯水期采氣發(fā)電外輸?shù)倪\(yùn)行模式,充分利用氣電的優(yōu)越調(diào)峰性能解決四川水電存在的“豐多枯少”、川電外輸線路季節(jié)性閑置問(wèn)題,有效平衡水電豐枯兩季的發(fā)電量及維護(hù)電網(wǎng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行;實(shí)現(xiàn)水電與氣電的“氣水打捆外送”,實(shí)現(xiàn)氣水風(fēng)光一體化提升,促進(jìn)清潔能源最大化消納,形成兩個(gè)“西電東送”的氣水風(fēng)光打捆外送新格局,將川西地區(qū)資源豐富的水風(fēng)光電力送往盆地東部負(fù)荷中心,保障成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟(jì)圈建設(shè)的能源安全,同時(shí)外供全國(guó)華中、華東地區(qū)全國(guó)負(fù)荷中心,繼續(xù)為國(guó)家戰(zhàn)略提供電力支撐,在更大范圍實(shí)現(xiàn)清潔能源優(yōu)化配置[10]。
2)天然氣+風(fēng)光電
風(fēng)、光電具有隨機(jī)性、間接性的特點(diǎn),客觀上需要一定規(guī)模的靈活調(diào)峰電源與之相匹配。此外,川渝地區(qū)風(fēng)光資源具有區(qū)域特征,良好的風(fēng)、光資源主要集中在甘孜州、阿壩州、涼山州及攀枝花等地區(qū),其他地區(qū)風(fēng)光資源相對(duì)貧乏,這決定了在不同區(qū)域采取差異化的融合發(fā)展模式。
川渝地區(qū)可重點(diǎn)發(fā)展3個(gè)方向:一是天然氣發(fā)電與分布式能源,依托天然氣資源與電力企業(yè)合作運(yùn)營(yíng)川渝地區(qū)燃?xì)庹{(diào)峰和分布式能源項(xiàng)目,提升電網(wǎng)、氣網(wǎng)的調(diào)峰能力;二是氣風(fēng)光電融合發(fā)展,依靠資源優(yōu)勢(shì),天然氣企業(yè)與電力企業(yè)合作在川渝地區(qū)開(kāi)發(fā)風(fēng)光新能源項(xiàng)目,形成多能互補(bǔ)融合發(fā)展;三是內(nèi)部清潔替代,大力推進(jìn)天然氣生產(chǎn)場(chǎng)所區(qū)域內(nèi)的分布式光伏利用,促進(jìn)企業(yè)提質(zhì)增效發(fā)展及實(shí)現(xiàn)清潔綠電的替代使用[11-13]。
3)天然氣+氫能
川渝地區(qū)已經(jīng)具備發(fā)展氫能全產(chǎn)業(yè)鏈的良好基礎(chǔ),但同樣受制于經(jīng)濟(jì)性差、技術(shù)待突破等因素,當(dāng)前主要以天然氣制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫為主,用氫主要集中在工業(yè)和交通領(lǐng)域,氫能產(chǎn)業(yè)仍待培育,需要通過(guò)發(fā)揮天然氣制氫對(duì)于氫能全產(chǎn)業(yè)鏈的先導(dǎo)培育作用,做大川渝地區(qū)氫能產(chǎn)業(yè)。
聚焦于制氫、輸氫和用氫的氫能全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,在川渝地區(qū)建立氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)盟,集中力量努力在裝備和技術(shù)上重點(diǎn)攻關(guān)實(shí)現(xiàn)突破,提升川渝氫能產(chǎn)業(yè)在全國(guó)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力,充分發(fā)揮氫能在綜合能源服務(wù)轉(zhuǎn)型中的支撐作用。重點(diǎn)發(fā)展4個(gè)方向:一是制氫環(huán)節(jié),重點(diǎn)突破具備高價(jià)值附加產(chǎn)品生產(chǎn)能力的制氫技術(shù),在延伸天然氣產(chǎn)業(yè)鏈的同時(shí)提升綜合能源服務(wù)水平;二是輸送環(huán)節(jié),突破天然氣管道摻氫運(yùn)輸系列瓶頸技術(shù),形成質(zhì)量、分析測(cè)試、儲(chǔ)運(yùn)、加注等方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系;三是用氫環(huán)節(jié),交通領(lǐng)域緊跟技術(shù)進(jìn)展、有序布局站點(diǎn)、梯度配置項(xiàng)目,等技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性條件成熟后,開(kāi)展工業(yè)領(lǐng)域氫能示范項(xiàng)目,利用好構(gòu)建成渝“氫走廊”的契機(jī),發(fā)展氫燃料汽車(chē);四是裝備制造,助推“龍頭企業(yè)+配套企業(yè)”成鏈集群發(fā)展,推動(dòng)自貢氫能裝備制造先行區(qū)建設(shè),推進(jìn)氫能裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展[14-16]。
縱向融合發(fā)展模式,指的是天然氣與產(chǎn)業(yè)鏈延伸資源的融合,突出天然氣開(kāi)發(fā)過(guò)程中產(chǎn)生的相關(guān)資源的回收利用,主要包括天然氣與余壓發(fā)電、伴生資源及CCS/CCUS的融合發(fā)展模式。
1)天然氣+余壓發(fā)電
余壓是天然氣管網(wǎng)高、中、低壓系統(tǒng)在運(yùn)行中的壓差而自然形成的能量資源,具有清潔低碳、無(wú)成本等特性,回收利用的潛力大。川渝地區(qū)管網(wǎng)發(fā)達(dá)、余壓資源豐富,余壓發(fā)電可自用,也可上網(wǎng)外送。因此,可優(yōu)先發(fā)揮壓差發(fā)電在油氣企業(yè)內(nèi)部清潔替代中的重要作用,并逐步探索“壓差發(fā)電+分布式光伏發(fā)電”的融合發(fā)展模式;開(kāi)發(fā)模式上,早期為了降低風(fēng)險(xiǎn),可采取合同能源管理模式,隨著余壓發(fā)電的技術(shù)和裝備趨于成熟,可再逐步擴(kuò)展至合資合作及自建自營(yíng)模式;建成壓差發(fā)電電廠并通過(guò)電網(wǎng)調(diào)配對(duì)企業(yè)異地負(fù)荷場(chǎng)站實(shí)施定向供電。
2)天然氣+伴生資源
地?zé)釋儆诳稍偕茉?,伴生的地?zé)崴Y源具有清潔低碳、利用成本低等特征,且可與城鎮(zhèn)生活清潔用能良好融合。鋰是國(guó)家戰(zhàn)略性稀有礦產(chǎn)資源,回收利用伴生的氣田水中含有的豐富鋰資源,具有重大意義。地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)利用方面,根據(jù)地區(qū)地?zé)豳Y源特點(diǎn)及需求,加大探索天然氣開(kāi)發(fā)過(guò)程中伴生地?zé)豳Y源的效益開(kāi)發(fā)及綜合利用,并探索“伴生地?zé)?燃?xì)饫錈犭娐?lián)產(chǎn)”多能互補(bǔ)融合模式,由內(nèi)部利用向地方服務(wù)拓展,加快推進(jìn)地?zé)嵋?guī)?;?。鋰資源開(kāi)發(fā)利用方面,充分利用油氣田企業(yè)礦權(quán)范圍內(nèi)氣田水和深層地下鹵水資源中鋰、鉀、溴等豐富的有價(jià)元素,分步驟、分階段開(kāi)展鋰、鉀、溴等元素分離提取及高附加值產(chǎn)品生產(chǎn)相關(guān)的基礎(chǔ)研究、技術(shù)攻關(guān)和工程示范,實(shí)現(xiàn)鋰、鉀、溴等戰(zhàn)略資源綠色、高效綜合利用并產(chǎn)出高附加值產(chǎn)品。
3)天然氣+CCS/CCUS
CCS/CCUS技術(shù)作為我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)技術(shù)組合的重要組成部分,不僅是我國(guó)化石能源低碳利用的唯一技術(shù)選擇,保持電力系統(tǒng)靈活性的主要技術(shù)手段,而且是鋼鐵水泥等難減排行業(yè)的可行技術(shù)方案。國(guó)外已經(jīng)在電力、工業(yè)及油氣行業(yè)得到一定應(yīng)用,但我國(guó)CCS/CCUS技術(shù)整體處于工業(yè)示范階段,現(xiàn)有示范項(xiàng)目規(guī)模較小。
根據(jù)四川盆地天然氣生產(chǎn)碳排放情況,結(jié)合國(guó)家能源戰(zhàn)略和雙碳目標(biāo),利用盆地內(nèi)枯竭氣藏多的優(yōu)勢(shì),探索打造CCS/CCUS的示范區(qū),開(kāi)展碳交易試點(diǎn)。一是基于當(dāng)今國(guó)內(nèi)外碳捕集、利用和封存(CCS/CCUS)的技術(shù)基礎(chǔ),形成適用于天然氣行業(yè)的CCS/CCUS技術(shù)路線;二是圍繞技術(shù)瓶頸加強(qiáng)基礎(chǔ)研究、技術(shù)研發(fā)和對(duì)外合作,進(jìn)行集成示范部署,完成天然氣CCS/CCUS示范項(xiàng)目建設(shè);逐步擴(kuò)大應(yīng)用規(guī)模,最終實(shí)現(xiàn)天然氣生產(chǎn)過(guò)程CO2減排和資源化利用。
川渝地區(qū)天然氣與新能源融合發(fā)展創(chuàng)新模式的有效實(shí)施,有賴于川渝地區(qū)政府、油氣生產(chǎn)企業(yè)以及其他新能源參與主體的多方協(xié)作、共同努力,通過(guò)政策支持、試點(diǎn)示范、戰(zhàn)略聯(lián)盟、聯(lián)合技術(shù)攻關(guān),推動(dòng)川渝地區(qū)清潔能源產(chǎn)業(yè)壯大發(fā)展,助力地區(qū)高質(zhì)量發(fā)展。
1)政策支持方面,逐步構(gòu)建系統(tǒng)完備的政策體系,發(fā)揮政策綜合效應(yīng),推動(dòng)天然氣與新能源融合發(fā)展加快突破。四川省委已發(fā)布《中共四川省委關(guān)于以實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)為引領(lǐng)推動(dòng)綠色低碳優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的決定》,之后系列配套性政策將相繼出臺(tái)。在推動(dòng)“天然氣+水電”、“天然氣+風(fēng)光電”的融合發(fā)展中,最突出的矛盾為天然氣發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)問(wèn)題,現(xiàn)行天然氣發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)形成機(jī)制已難以適應(yīng)形勢(shì)變化,應(yīng)加快優(yōu)化天然氣發(fā)電生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)配套政策。建議政府盡快執(zhí)行“兩部制”上網(wǎng)電價(jià),將現(xiàn)行標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制改為“電量電價(jià)+容量補(bǔ)償”的市場(chǎng)化價(jià)格形成機(jī)制,電量電價(jià)通過(guò)市場(chǎng)化交易形成,容量補(bǔ)償前期主要通過(guò)政府定價(jià)確定,后期主要通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性配置方式形成。容量補(bǔ)償資金可通過(guò)輸配電價(jià)疏導(dǎo),納入省級(jí)電網(wǎng)輸配電價(jià)回收。
2)試點(diǎn)示范方面,結(jié)合區(qū)域內(nèi)清潔能源資源稟賦情況和產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展布局,選擇適宜地區(qū)試點(diǎn)開(kāi)展“天然氣+”的多能融合發(fā)展項(xiàng)目。并利用國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)的《要素市場(chǎng)化配置綜合改革試點(diǎn)總體方案》的契機(jī),以保障成渝雙城經(jīng)濟(jì)圈用能安全和推動(dòng)綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展為主要目標(biāo),以推進(jìn)四川盆地千億方天然氣產(chǎn)能建設(shè)專項(xiàng)規(guī)劃和國(guó)家清潔能源示范省建設(shè)為契機(jī),將“天然氣+”的多能融合發(fā)展試點(diǎn)項(xiàng)目積極融入川渝地區(qū)資源環(huán)境綜合改革試點(diǎn)工作,統(tǒng)籌利用好政府和市場(chǎng)的“有形之手”和“無(wú)形之手”的作用[17-18]。
3)戰(zhàn)略聯(lián)盟方面,建立產(chǎn)業(yè)鏈上中下游合作機(jī)制,產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)應(yīng)秉持做大氣水風(fēng)光融合發(fā)展以及共同產(chǎn)業(yè)鏈延伸資源回收利用的共同目標(biāo),建立長(zhǎng)期合作機(jī)制,增進(jìn)彼此信任,設(shè)立產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金,共同促進(jìn)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。強(qiáng)化戰(zhàn)略聯(lián)盟,以四川省建設(shè)國(guó)家清潔能源示范省為契機(jī),油氣企業(yè)牽頭,與地方政府、發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)公司、燃機(jī)設(shè)備企業(yè)、電力設(shè)計(jì)單位、新能源企業(yè)等合作建立清潔能源產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,整體規(guī)劃研究區(qū)域內(nèi)天然氣與多種能源創(chuàng)新協(xié)同發(fā)展,打造一批氣水風(fēng)光示范項(xiàng)目。
4)聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)方面,以產(chǎn)業(yè)鏈布局創(chuàng)新鏈,打造聯(lián)合攻關(guān)平臺(tái),集中優(yōu)勢(shì)力量開(kāi)展多能融合發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。加強(qiáng)基礎(chǔ)研究,在總體規(guī)劃基礎(chǔ)上,細(xì)化各重點(diǎn)業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)研究,強(qiáng)化資源摸排,以及技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)可行性的分析論證;統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,便于業(yè)務(wù)推廣應(yīng)用;統(tǒng)籌協(xié)調(diào)區(qū)域內(nèi)外優(yōu)勢(shì)科研力量,打造聯(lián)合攻關(guān)平臺(tái),采取“國(guó)內(nèi)頂級(jí)科研機(jī)構(gòu)+川渝優(yōu)勢(shì)特色科研單位”的外部合作模式,與相關(guān)科研機(jī)構(gòu)建立戰(zhàn)略合作關(guān)系,開(kāi)展以天然氣為主導(dǎo)的多能融合發(fā)展路徑及支持政策研究。