三重意義正在凸顯 生物天然氣發展前景可期

李玲

作為現代生物質能的利用形式之一，生物天然氣在能源脫碳進程中扮演著重要角色。中國產業發展促進會生物質能產業分會與落基山研究所近日聯合發布的《碳中和目標下的生物天然氣行業展望》（以下簡稱《展望》）指出，生物天然氣既能補充能源供應，加強能源安全，又能在能源脫碳進程中發揮獨特作用。預計到2030年，我國生物天然氣需求將增至近100億立方米/年的水平，到2060年，將增至超630億立方米/年的水平。

三重意義正在凸顯

生物天然氣是以各類城鄉有機廢棄物為原料，經厭氧發酵和凈化提純產生的綠色、低碳、可再生的天然氣，是一種可替代傳統化石天然氣的潛在能源。

“2022年，全球能源商品市場劇烈波動，歐洲天然氣價格飆升，我國不可避免受到沖擊。2023年9月，LNG（液化天然氣）進口價格一度高達每噸近9000元，相當于超過每立方米6元，是歷史平均價格的2-3倍。在此大背景下，生物天然氣在全球越來越受到關注，歐洲市場生物天然氣的綠色溢價已高達每立方米35元。”落基山研究所董事郝一涵表示。

在業內看來，發展生物天然氣在能源保供、減碳、社會效益三個維度都具有重要意義。

據郝一涵介紹，生物天然氣可從生產側和消費側減少二氧化碳、甲烷、氮氧化物等溫室氣體排放。在生產側，可避免其生產原料作為廢棄物在處理過程中產生非二氧化碳排放；在消費側，可替代傳統的化石能源，減排二氧化碳。“綜合看，每立方米生物天然氣能減排2.2千克到3.8千克二氧化碳當量。”

《展望》指出，生物天然氣通過在電力、工業、交通、建筑等部門替代傳統化石能源，可進一步提升可再生能源比重，從而優化能源消費結構。到2060年，生物天然氣需求量可達近7800萬噸標準煤，相當于2022年我國能源消費總量的1.4%、非化石能源消費總量的8.1%。

與此同時，發展生物天然氣能在一定程度上滿足我國經濟社會持續發展帶來的天然氣消費需求，進一步保障能源安全。《展望》預測，到2050年，生物天然氣預計可替代傳統天然氣消費量的比例近13%，顯著緩解國內天然氣生產壓力；從進口角度看，到2030年，生物天然氣產量可替代進口天然氣的比例將達到4%，2040年和2050年將進一步增至17%和68%。2050年后，隨著國內供應能力提升，我國有望實現天然氣自給自足，生物天然氣在保障能源安全方面的角色將從助力降低對外依存度逐步轉向加強國內供應。

發展面臨不少挑戰

事實上，得益于沼氣行業數十年的發展，我國生物天然氣在生產技術、工程項目和應用模式上已有一定積淀。多位專家指出，我國生物天然氣發展潛力巨大，但目前仍面臨多重挑戰。

“我國生物天然氣源自于沼氣，原來的戶用沼氣設施早在20世紀70年代就有了。但那時規模比較小，主要為了滿足農村生活用能。隨著時代變遷，如今規模化、集約化的養殖業給生物天然氣行業發展帶來了新空間。”中國產業發展促進會生物質能產業分會秘書長張大勇指出，“目前國內生物天然氣還處于起步階段，產量規模較小，大概只有每年3億立方米左右。不過，一些關鍵性技術得到突破，為生物天然氣未來發展奠定了良好基礎，如果進一步完善產業支持政策，發展值得期待。”

《展望》指出，2021年，全球生物天然氣產量約為59億立方米，僅相當于當前全球天然氣需求量的0.1%。分地區看，歐洲是全球最大的生物天然氣生產地區，產量約34.0億立方米，約占全球58%。我國生物天然氣產量約為2.5億立方米，僅占全球4%。

不過，生物天然氣的開發潛力十分可觀。中國沼氣協會預測，在充分利用城鄉廢棄物的基礎上，到2030年，我國生物天然氣生產潛力將超過800億立方米，2060年將超過1800億立方米。

郝一涵表示：“當前，我國生物天然氣產業化發展面臨多重挑戰，生產技術有待成熟、發酵技術單一、部分設備尚未國產化、項目投資成本較高，產業體系也有待完善。上游廢棄物的收運體系、中游的生產和下游的多元化消費體系，以及副產品的消費體系都有待加強。而且，商業模式的可復制、可推廣性也不強，各項目之間差異較大，政策支持力度不夠，行業需要進一步規范。”

市場化是最終解決方案

能源綠色低碳轉型創造了可觀的生物天然氣需求，未來，生物天然氣產能規模如何實現加速增長？

在郝一涵看來，行業可持續發展，最終解決方案還是市場化。“改善生物天然氣項目的經濟性，實現生物天然氣和傳統天然氣的平價是關鍵。”

《展望》明確提出，生物天然氣的項目經濟性受成本端和收益端多重因素影響，推動其與傳統天然氣市場平價，既需要在成本端促進技術和建設成本下降，完善基礎設施以控制產品外運成本，也需要在收益端拓寬項目收益渠道，在銷售之外確保副產品消納，并積極通過市場機制使其綠色低碳價值變現。對于原料供應這一既可能增加成本又可能成為收益的環節，則需盡可能化成本為收益，從而改善項目經濟性。

“較高的項目成本要降至具有競爭力的水平，至少要從四個維度協同發力。”郝一涵說，一是通過技術和工程進步，降低投資成本，二是控制原料的收入成本，三是確保副產品有市場穩定的消納，四是通過市場交易變現生物天然氣的綠色價值。

《展望》建議，建立健全完善的產業體系需要在政策、技術、基礎設施、金融等多個維度協同行動。在上游，完善的原料供應體系是支撐生物天然氣產能擴張的基石；在中游，需要突破技術瓶頸、降低生產成本，實現工程建設現代化，在供給側持續培育市場主體；在下游，需構建生物天然氣的多元化消費體系，規范副產品消費市場，打通生物天然氣消納利用的“最后一千米”。另外，政策、技術、基礎設施、金融等多維度的舉措可支持建立覆蓋全產業鏈的完整產業體系以及良好的市場環境。