編者按:6月25日,麻省理工學院公布了《天然氣的未來》中期研究報告,從技術、經濟、政治、國家安全和環境等方面出發,全面系統地討論了直到2050年美國和全球天然氣(包括非常規天然氣)的資源和利用潛力,並提出了多項政策建議。
這項研究是麻省理工學院在能源領域多學科綜合性系列研究的最新成果,主要面向高層政府部門。我國天然氣消費正在不斷增加,而中國又是貧油少氣的國家,了解和積極參與全球天然氣資源開發和市場發展,加大國內天然氣和非常規天然氣的勘探開發及相關科學技術研究將是未來能源工作的重點。從這個意義上說,這份報告具有重要的參考價值。
從全球來看,天然氣供應是豐富的,且大部分開發成本相對較低。目前對剩餘可採天然氣資源的預測值中,一般為16200萬億立方英尺,是全球天然氣消費量的150倍。此外,最低和最高的預測值分別為12400萬億立方英尺和20800萬億立方英尺。在一般預測值中,大約9000萬億立方英尺是經濟可採資源,井口價為4美元/MMBtu或更低。
報告認為,全球豐富的天然氣資源預示著近期至中期天然氣利用將極大擴張,特別是電力生產。在美國,未來數十年天然氣佔能源結構的比例將不斷增加,其中,非常規天然氣尤其是頁岩氣將對未來美國能源供應和CO2減排產生重要貢獻。
過去5年裡對美國頁岩氣可採量的評估大幅上升。目前一般預測約為650萬億立方英尺,最低和最高預測值分別為420萬億立方英尺和870萬億立方英尺。一般預測值中,大約400萬億立方英尺是經濟可採的,井口價為6美元/MMBtu或更低。
美國部分原來不產氣的地區具有豐富的頁岩氣資源,開發這些資源將改變全美天然氣生產和分配格局。
報告提出,頁岩氣開發的環境影響是可控的,但仍具有挑戰性凱發APP。最大的挑戰是水管理,特別是壓裂流體的有效處理。對于從未進行過大規模天然氣生產的地區,頁岩氣開發的擴大需要相應地擴建管道人族無敵3凱發APP、儲存和處理基礎設施。這方面的限制需要在用天然氣替代煤炭的決策中加以考慮。
不過,長期來看,非常嚴格的碳排放約束將限制包括天然氣在內的所有化石燃料,除非碳捕獲與封存技術與其他低碳替代燃料相比具有競爭力。
新的科學技術運用凱發K8官方旗艦店APP,,特別是對于非常規資源來說,能夠在美國天然氣供應與進口之間的長期經濟競爭中產生顯著貢獻,能夠優化資源利用、降低成本,減少天然氣的環境足蹟。
即使在假定的CO2排放政策壓力下,美國天然氣利用預計到2050年將大量增加。在到2050年CO2減排50%的情景下,利用全球經濟模型和包括了不確定性的天然氣價格曲線排放價格的主要影響是能源需求減少並在電力領域以天然氣替代煤炭。實際上,天然氣發電為低碳環境下其他技術的競爭樹立了一個標桿。
對此情景可能產生影響的一個主要因素是技術進步可能降低替代能源的成本,特別是可再生能源、核能以及碳捕獲與封存(CCS)。
更嚴格的CO2減排目標(如80%)就可能要求電力部門完全除碳化。這必須使相競爭的低碳技術獲得高速發展,包括應用于煤炭和天然氣的CCS技術。如果因為對天然氣資源的樂觀評估而忽視了對目前成本較高的技術的開發,這將是嚴重的政策錯誤。相反地,對這些技術進行政策扶持和長期性補貼而在中短期內將天然氣排除在外也是一種錯誤的做法,因為這將顯著增加CO2減排的成本。
一些政府和類政府的RD&D項目在非常規天然氣資源開發中取得了重要成就。這些項目與短期生產稅激勵相結合,成為當今非常規天然氣事業的重要推動因素。
天然氣的總體利用存在彈性,在三大應用部門(電力、供暖凱發APP、工業)中,任意一個部門用量的減少都將導致價格降低以及其他部門用量的增加。
由于變化性和不確定性,間歇性電力資源人族無敵3,如風能和太陽能的擴大將顯著影響天然氣的產能及其在電力部門中的利用。這些影響短期內體現在調度模式的響應上,長期則體現在產能的增加和減少對間歇性資源大規模引入的靈活響應上。
在美國凱發APP,天然氣及其他燃料得到高效利用的機會很多,發電可以從煤炭轉換為以天然氣為燃料。用天然氣替代煤炭可在近期內對CO2排放產生重要影響,美國煤炭利用中有相當一部分是低效的火力發電站,不適合採用碳捕獲技術,並且還有相當一部分天然氣聯合循環(NGCC)發電能力未得到充分利用。
美國壓縮天然氣(CNG)汽車運輸市場的發展為天然氣利用的擴大和CO2減排提供了機遇凱發APP,但近期內要成為天然氣新的主要市場或減輕美國對石油的依賴性還為時過早。不過,在碳約束情景中可以看到本世紀中期以前,私人汽車市場會出現明顯增加。液化天然氣(LNG)目前對長途卡車來說還沒有表現出經濟上的吸引力,主要問題是成本以及需要低溫儲存。
天然氣制甲醇已經得到大規模工業利用,這是一種具有成本競爭力並可減輕對石油依賴的常溫液體交通燃料凱發APP。不過與汽油相比對碳排放的影響不大凱發K8官網首頁,。
經濟對全球天然氣市場和貿易的支配程度在未來數十年裡將會增加,主要影響體現在投資與天然氣進口。
與其他化石燃料相比,天然氣的碳足蹟明顯更低,加上北美非常規天然氣供應的發展以及低碳替代能源的高成本和進展緩慢,使人們意識到天然氣將成為通往低碳未來的“橋梁”。
目前,北美凱發APP、歐洲和工業化的亞洲已形成了區域化市場。其中美國天然氣市場較為完善,不需要制定特殊政策來使其對CO2減排作出實質性貢獻。而國際天然氣市場處于整合的早期階段,還存在許多有待解決的障礙。如果形成一個更為整合的市場,各國可以在同一經濟基礎上從事天然氣生產與貿易,這樣將增加當前區域性市場之間的貿易人族無敵3。
研究報告指出,加強國際天然氣市場的流動性符合美國的利益,將降低美國的天然氣價格,增強全球供應多樣化並迅速彌補供應中斷,美國將在未來數十年間成為LNG主要淨進口國AG凱發K8真人娛樂。。
本項研究發現,對美國天然氣供應的樂觀或悲觀預測,以及價格波動和政策變化,常常導致成本高昂的投資決策。而全球天然氣市場在本項研究的時間範圍內可能產生劇烈變化。
作為全球性常規天然氣資源集中的結果,政策和地緣政治在全球供應和市場結構中扮演了重要角色。報告提出,一些相關問題將越來越頻繁地出現在美國能源與安全議程之中:包括美國的盟國在內對天然氣的依賴可能制約美國的對外政策選擇;新的市場參與者可能給透明市場的發展帶來阻礙;對天然氣管道和管線控制的爭奪在關鍵地區非常緊張;較長的供應鏈增加了天然氣基礎設施的脆弱性。
以上這些因素交集在一起成為當前能源與氣候變化政策爭論的中心。本項研究的首要目的是為這些爭論提供全面的技術性分析。特此提出建議:
1.為使美國豐富的天然氣資源對社會的價值最大化人族無敵3,美國的CO2減排政策應設計為創建一個“公平競爭環境”,使所有能源技術能夠在由法定CO2排放目標制約的公開市場中互相競爭。對所有燃料來說人族無敵3,沒有長期性補貼或享受其他特殊政策待遇的CO2價格是實現這一目標的最有效方法。
2.在尚未制定這類政策時,中期能源政策應試圖盡可能實現公平競爭環境方案的效果。至少在近期有必要實現減少能源需求並用天然氣替代部分燃煤發電。
3.盡管需要一個公平競爭環境並制定碳排放價格,仍需開展RD&D活動並在有限時間內對長期內有競爭力的低排放技術予以定向補貼,包括可再生能源、煤炭和天然氣發電碳捕獲與封存以及核能。
5.在間歇性可再生電力大量增加的情況下,應制定或採取政策和監管措施(如輔助服務或容量機制)使天然氣發電的投資達到與之相適應的水平。
6.應當消除天然氣作為交通燃料(包括CNG和LNG)的監管和政策障礙,使其能夠與其他技術相競爭。這有利于減少石油依賴,且CNG還能減少碳排放。
7.出于經濟和全球安全考慮,美國應尋求制定政策以促成高效、全面、透明、供應多樣化且由經濟因素決定的全球天然氣市場。
8.隨著全球需求和國際貿易的增長,在國內和對外政策中應採取下述措施:將能源問題全面納入美國對外政策制定之中;支持國際能源署(IEA)加強對天然氣的關注,並將新興市場(例如中國、印度和巴西)作為不可或缺的參與者吸收到IEA的活動中來;在非常規天然氣資源的戰略擴張中實現關鍵技術共享;保障天然氣基礎設施的物理和信息安全凱發APP,滿足全球天然氣輸送體系日益擴大和互聯的需要;促進國內天然氣的高效利用,鼓勵減少生產國國內利用的補貼。
9.為確保非常規天然氣資源的最大利用,應當在範圍和規模上大大增加對非常規天然氣開發,特別是頁岩氣開發研究的政府支持。尤其是應納入一個全面和完整的研究計劃,建立起對美國頁岩資源的系統了解。此外,應研究減少壓裂用水量凱發K8官網首頁,,開發具有成本效益的水循環利用技術。
此外,工業界和各級政府應加強協調,通過研究和監管措施使頁岩氣開發的環境影響最小化。壓裂操作過程和水管理的透明化是關鍵。應當加強石油和天然氣田開發中最佳實踐經驗的交流。制定綜合性區域用水和處置計劃並公開水力壓裂流體相關信息。
10.政府和國會應當支持有關環境保護和國內天然氣供應的RD&D活動。一方面能源部應持續將重點放在基礎研究項目;另一方面應由工業界發起一個互相協作的“預算外”計劃,重點放在可產生相對短期影響的技術開發與示範以及技術轉移。
