中国天然气行业与碳中和

本书在介绍中国碳中和背景和天然气产业发展现状及趋势的基础上，深入探讨了天然气行业碳资产管理的相关策略与方法，对不同行业中天然气与替代能源的竞争力进行了分析，阐述了与天然气相关的碳中和新技术与新业态，最后总结了油气企业的碳中和之路，并对当前与“双碳”相关的热点问题进行了分析。
本书适用于从事天然气行业的相关管理人员与技术人员阅读，也可供从事碳交易、碳核查、碳资产管理的相关技术人员参考。

张超，1981年生，中共党员，天津大学博士，现任中海石油气电集团有限责任公司总工程师，中国海油集团公司资深技术专家，享受国务院政府特殊津贴。
中国LNG行业技术领军人物与知名专家，带领团队成功攻克了超低温液化天然气储罐、天然气液化、LNG接收站等中国LNG产业的核心技术瓶颈，首创了具有中国自主知识产权的大型LNG全容储罐技术，建成全球最大罐容27万立方米LNG储罐，推动中国LNG储存技术实现国际领先。此外，积极创新以天然气为核心的融合性战略性新兴产业技术，建立了"天然气+"科技创新体系及天然气与新能源融合技术经济管理模式，为保障国家产供储销体系的建设和国家天然气产业绿色低碳发展作出了重要的贡献。
承担和参与国家及省部级等科技攻关项目90项，发表论文论著50篇，拥有技术专利42项，获得省部级以上奖项20余项，出版专著6部。

该书立足于中国低碳化转型背景，在介绍中国“双碳”政策、能源转型路径和碳市场减排机理的基础上，不仅就中国天然气产业发展趋势、产业链碳排放情况、与替代能源竞争力进行分析，还从行业的视角出发，重点阐述了天然气碳中和的新技术新业态，提出了天然气企业绿色转型升级路径，具有重要的现实意义、较强的创新性和一定的科学可行性。

2020年9月，中国国家主席习近平向世界做出了庄严的承诺：中国将秉持人类命运共同体理念，继续作出艰苦卓绝努力，提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和，为实现应对气候变化《巴黎协定》确定的目标作出更大努力和贡献。习近平总书记强调：“绿色低碳发展，这是潮流趋势，顺之者昌。”
察势者智，驭势者赢。从国际形势看，当今世界正经历百年未有之大变局，国际能源市场波动加大，全球能源治理体系深度调整。同时，全球科技创新进入空前密集活跃的时期，新一轮科技革命和产业变革正在重构全球创新版图、重塑全球经济结构，以清洁、高效、可持续为目标的能源技术加速发展将引发全球能源变革，能源发展呈现低碳化、电力化、智能化趋势，现代能源科技正在深刻影响国家发展和国际竞争。
随着绿色发展步伐的不断加快，发展清洁能源、降低碳排放已经成为国际社会的普遍共识。实施“双碳”目标是一场广泛而深刻的经济社会变革，我国承诺实现从碳达峰到碳中和的时间，远远短于发达国家所用时间，这需要牢牢抓住能源结构调整这个“牛鼻子”，出台发布重点领域和行业碳达峰实施方案和一系列支撑保障措施，构建起碳达峰、碳中和“1+N”政策体系，为支撑我国能源转型及“双碳”目标的实现提供指导意见及行动方案，推动国家能源转型及碳减排工作的有效、高效迈进，切实以较低的能源消耗和碳排放有效支撑高质量发展，以能源行业深刻变革支撑经济社会系统性变革，助力经济社会发展全面绿色转型。
在我国当前的能源消费结构下，推动能源系统低碳转型、提高能源利用率，是能源从业者共同的目标，需要持续坚韧的努力。能源细分领域将在实施“双碳”目标的不同阶段呈现不同的产业发展格局，能源企业需要未雨绸缪，围绕技术创新、战略管理、前瞻研究、组织变革等方面提前布局，顺应能源转型趋势，打造行业可持续发展的竞争力。目前应清晰地认识到，我国碳资产管理相关业务尚处于初期阶段，能源产业各环节的碳排放核算、与国际碳市场接轨问题、碳价对能源企业的影响、清洁发展路径等尚未明晰，均还在摸索中积累经验。
作为一种安全环保、清洁低碳的化石能源，天然气可广泛应用于城市燃气、工业、发电、交通和化工等领域。尤其天然气发电启停快、调峰性能优的特点，决定了其在新型能源系统建设过程中不可取代的作用和地位，天然气将作为可再生能源发展过程中重要的伙伴能源，在“双碳”目标实现过程中持续发挥作用。随着天然气消费需求的大幅度增长，天然气领域内的投资、储运、生产和贸易量也呈快速增长态势，天然气将在我国能源结构的调整中发挥越来越重要的作用。
本书正是基于这样的宏观背景，立足国内，聚焦于天然气领域，分天然气行业和碳排放两条线进行介绍，开篇从国家“双碳”目标出发，讲述我国应对气候变化中采取的种种能源对策，探究国际国内碳市场发展历程，论述天然气产业发展的现状和趋势，并通过碳核算和经济性分析将两条线归为一条，结合勘探开发、液化、储运和利用等天然气上、中、下游发展现状，从碳排放核算、碳资产管理和碳核查等全新的碳资产角度，进行分析和论述，为天然气行业企业摸清碳排放家底提供了计算方法，为行业企业如何进行碳资产管理提供了参考案例；继而分析碳价格与天然气及其替代能源竞争关系的影响，从液化天然气冷能梯级利用、掺氢发电、二氧化碳捕集、利用与封存（CCUS）和生物质能开发、碳捕集与封存（BECCS）等方面分析和指导新技术发展方向；最后在总结借鉴国际先进能源企业低碳发展经验的基础上，分析中国天然气行业的减排路径和措施，为行业企业实现绿色低碳发展目标汇总不同的技术方向、给出一定的规划指导建议。篇章末尾还重点跟踪分析了欧盟碳关税及其对中国能源行业的影响、全国碳配额相关规则、海洋碳汇研究三方面内容。
群智用，则庶绩不足康也。感谢陈峰、张丹、秦锋、隋朝霞、孙楠、王建萍、曹惟、杨璐铭、张兴达、付亚轩、谢旭光、邱灶杨、姚辉超、明红芳、胡苏阳、胡俊梅、赵赫、艾莺为本书提供的帮助。
随着中国“双碳”目标的不断推进和碳排放权交易市场的不断发展壮大，天然气行业碳排放统计核算体系及相关技术发展会愈加完善。本书在学术性、规范性和系统性等方面还有待进一步提高，敬请行业专家学者、决策者和科研人员等批评指正。

著者

第1章 中国碳中和背景	001
1.1　中国“双碳”政策	002
1.1.1　政策框架	002
1.1.2　主要政策举措	002
1.1.3　政策目标	003
1.2　能源转型	005
1.2.1　中国能源结构演变概述	005
1.2.2　煤炭、煤电去产能以及清洁化利用	008
1.2.3　煤改气、煤改电	010
1.2.4　可再生能源发展	015
1.2.5　中国“双碳”目标下的能源发展方向	016

第2章 碳市场概述	019
2.1　碳税与碳交易的碳减排机理	020
2.1.1　碳定价问题的经济学分析	020
2.1.2　碳税减排机理	021
2.1.3　碳交易减排机理	022
2.1.4　碳税与碳交易减排机理比较	022
2.2　国际碳市场发展历程及现状	023
2.2.1　全球碳市场概况	024
2.2.2　欧盟碳市场发展历程及现状	025
2.2.3　国际碳市场发展对中国的启示	028
2.3　中国碳市场发展现状及发展趋势	029
2.3.1　中国碳市场建立历程	030
2.3.2　地区碳市场试点现状	033
2.3.3　中国碳市场发展现状	037
2.3.4　中国碳市场发展趋势	039
2.4　中国碳市场与国际碳市场的协同发展	040

第3章 中国天然气产业发展现状及趋势	043
3.1　发展现状	044
3.1.1　上游供应情况现状	044
3.1.2　中游基础设施发展现状	050
3.1.3　下游消费情况现状	055
3.1.4　国家管网成立后油气体制改革发展新方向	058
3.2　发展趋势预测	060
3.2.1　中长期预测	060
3.2.2　中短期预测	064

第4章 天然气行业碳资产管理	067
4.1　碳资产管理现状	068
4.1.1　碳资产解读	068
4.1.2　典型碳资产管理企业简介	069
4.2　碳排放核算方法	071
4.2.1　微观碳排放核算方法	071
4.2.2　宏观碳排放核算方法	072
4.3　天然气产业链碳排放核算	075
4.3.1　天然气行业碳排放核算方法	076
4.3.2　液态天然气产业链碳排放情况分析	079
4.3.3　气态天然气产业链碳排放情况分析	088
4.3.4　液态天然气产业链与气态天然气产业链对比分析	090
4.4　天然气行业碳资产管理策略	091
4.4.1　基于碳资产管理的新建基础设施经济评价	091
4.4.2　碳汇策略	098
4.4.3　碳履约与碳交易策略	101
4.5　碳核查趋势及应对	108
4.5.1　碳核查行业发展现状及趋势	108
4.5.2　天然气行业碳核查发展趋势及应对策略	110

第5章 碳成本下天然气与替代能源竞争力分析	113
5.1　城市燃气竞争力分析	114
5.1.1　城市燃气领域用气现状及特征	114
5.1.2　考虑碳成本的城市燃气天然气竞争力分析	115
5.1.3　城市燃气领域天然气消费的变化趋势	118
5.2　工业竞争力分析	118
5.2.1　工业领域用气现状及特征	118
5.2.2　考虑碳成本的工业天然气竞争力分析	119
5.2.3　工业领域天然气消费的变化趋势	122
5.3　发电竞争力分析	122
5.3.1　发电领域用气现状及特征	122
5.3.2　考虑碳成本的发电天然气竞争力分析	124
5.3.3　发电领域天然气消费的变化趋势	125
5.4　交通竞争力分析	126
5.4.1　交通领域用气现状及特征	126
5.4.2　考虑碳成本的交通天然气竞争力分析	127
5.4.3　交通领域天然气消费的变化趋势	131

第6章 天然气碳中和新技术新业态	133
6.1　液化天然气冷能梯级利用	134
6.1.1　利用概念	134
6.1.2　利用技术现状	135
6.1.3　利用方案实例	142
6.2　掺氢燃气发电	143
6.2.1　“双碳”背景下掺氢发电的意义	143
6.2.2　燃机掺氢发电现状及趋势研究	144
6.3　二氧化碳捕集、利用与封存	148
6.3.1　天然气行业相关碳捕集项目实例	149
6.3.2　碳捕集技术	152
6.3.3　二氧化碳利用技术	166
6.3.4　二氧化碳封存技术	167
6.3.5　二氧化碳储运技术	183
6.4　生物质能开发、碳捕集与封存（BECCS）	184
6.4.1　全球BECCS发展历程及预测	186
6.4.2　中国BECCS技术发展现状	187
6.5　天然气分布式与新能源耦合技术	189
6.5.1　天然气分布式能源与新能源耦合系统	189
6.5.2　天然气分布式发电与新能源耦合案例	192

第7章 油气企业碳中和之路	195
7.1　石油公司低碳发展行动方案	196
7.1.1　国外典型石油公司	196
7.1.2　国内典型石油公司	201
7.2　天然气企业碳减排措施	207
7.2.1　上游减排措施	207
7.2.2　中游减排措施	210
7.2.3　下游减排措施	212

第8章 跟踪点分析	223
8.1　跟踪点一：欧盟碳关税及其对我国的影响	224
8.1.1　欧盟碳市场	224
8.1.2　欧盟碳关税	224
8.1.3　碳关税征收范围与核算	225
8.1.4　碳关税影响分析和发展趋势	225
8.2　跟踪点二：中国碳配额发放办法及核查、惩罚规则	227
8.2.1　中国碳配额分配机制	227
8.2.2　中国发电行业配额分配及管理	228
8.2.3　配额管理机制发展趋势分析及企业应对建议	230
8.3　跟踪点三：中国海洋碳汇现状	232
8.3.1　海洋碳汇分类	232
8.3.2　海洋碳汇相关政策	237
8.3.3　碳汇交易与绿色金融	238

参考文献		239