建筑用能電氣化轉(zhuǎn)型可否跳過天然氣環(huán)節(jié)？
——訪睿博能源智庫（RAP）中國項(xiàng)目研究員陳晶盈

■本刊記者 余璇 / 編輯 曲藝

在全球能源加速變革中，越來越多的國家意識(shí)到建筑用能電氣化是一種更經(jīng)濟(jì)、更安全的減排脫碳路徑。深度推進(jìn)建筑用能電氣化轉(zhuǎn)型將對天然氣行業(yè)產(chǎn)生哪些影響？目前國際上有哪些做法值得借鑒？我國應(yīng)如何安全、穩(wěn)定地優(yōu)化天然氣管網(wǎng)？對此，本刊記者專訪了睿博能源智庫（RAP）中國項(xiàng)目研究員陳晶盈。

《中國能源觀察》：推動(dòng)建筑用能電氣化轉(zhuǎn)型有何重要意義？

陳晶盈：建筑用能電氣化是將建筑運(yùn)行階段的能源需求從化石能源轉(zhuǎn)化為電能，旨在降低建筑的直接碳排放，促進(jìn)電力系統(tǒng)的低碳化發(fā)展。數(shù)據(jù)顯示，2020 年中國建筑運(yùn)行階段的用能和碳排放分別占全國能源消費(fèi)總量和全國碳排放總量的21.3%和21.7%。2021 年，《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》中指出，加快推動(dòng)建筑用能電氣化和低碳化。開展建筑屋頂光伏行動(dòng)，大幅提高建筑采暖、生活熱水、炊事等電氣化普及率。推動(dòng)建筑用能電氣化轉(zhuǎn)型，是實(shí)現(xiàn)我國“雙碳”目標(biāo)的重要舉措。

目前，相當(dāng)一部分的采暖、熱水、炊事等需求需要通過燃燒天然氣滿足，其中又以供暖占據(jù)能耗主要位置。以英國為例，室內(nèi)供暖分別占居民和商業(yè)用戶燃?xì)饪傁牡?5%和70%。我國則多以燃煤和燃?xì)鉃橹鳌?/p>

盡管天然氣被認(rèn)為是相對清潔的能源選擇，但仍是一種會(huì)產(chǎn)生污染和碳排放的化石燃料。許多氣候行動(dòng)規(guī)劃已指出，實(shí)現(xiàn)凈零排放目標(biāo)需要加強(qiáng)建筑領(lǐng)域電氣化，逐漸減少對化石燃料的依賴。國際能源署分析表明，要在2050年實(shí)現(xiàn)全球凈零目標(biāo)，所有新建筑和20%的現(xiàn)有建筑需要在2030年轉(zhuǎn)為零碳建筑，即直接使用可再生能源或采用可完全脫碳的能源，比如電能或集中供暖來滿足用戶需求。深度電氣化將顯著減少天然氣需求，對天然氣配售管網(wǎng)的利用率、相關(guān)產(chǎn)業(yè)和用戶都將帶來重要影響。

《中國能源觀察》：在國際上，建筑用能電氣化將會(huì)對天然氣配售管網(wǎng)產(chǎn)生怎樣的影響？

陳晶盈：以英國為例，目前英國面臨的挑戰(zhàn)及應(yīng)對方式，可以為其他承諾減排的國家提供參考，為全球各地帶來些許啟發(fā)。

這里談及的天然氣配售管網(wǎng)主要指連接到居民和商業(yè)，用于下游分銷和應(yīng)用的最后一段天然氣運(yùn)輸管道。

英國已確定了2050年凈零排放溫室氣體的目標(biāo)，距離現(xiàn)在僅剩26 年。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)需要大規(guī)模投資鼓勵(lì)建筑電氣化轉(zhuǎn)型，尤其是對供熱系統(tǒng)的電氣化轉(zhuǎn)型。全面實(shí)現(xiàn)建筑電氣化轉(zhuǎn)型之后，對化石燃料的需求和其輸送渠道的使用都將大幅減少。

然而，目前英國的天然氣管網(wǎng)設(shè)施仍在吸引資本投入。天然氣管網(wǎng)定價(jià)原則遵循“準(zhǔn)許成本加合理收益”，建設(shè)天然氣管網(wǎng)的費(fèi)用會(huì)通過賬單轉(zhuǎn)嫁給用戶。英國的天然氣管網(wǎng)經(jīng)濟(jì)壽命是45 年，這意味著即使從2024 年起停止管網(wǎng)的建設(shè)，用戶也需要一直承擔(dān)已建設(shè)管網(wǎng)的設(shè)施費(fèi)用，至少持續(xù)到2069年，遠(yuǎn)超凈零排放目標(biāo)年份。

假設(shè)英國達(dá)成凈零排放目標(biāo)，建筑領(lǐng)域的燃?xì)庑枨髮⒔档椭两闼剑蟛糠秩細(xì)夤艿罆?huì)被空置或淘汰。即使目標(biāo)未能完全實(shí)現(xiàn)，建筑的燃?xì)庑枨笠廊粫?huì)顯著減少。然而，用戶卻會(huì)因?yàn)榇_保成本回收的定價(jià)原則，需要繼續(xù)填補(bǔ)前期天然氣管網(wǎng)建設(shè)費(fèi)用。

這個(gè)現(xiàn)象還會(huì)形成另一層隱患。隨著2050年凈零排放目標(biāo)的接近，各種政策和科技的進(jìn)步將逐年降低用戶的燃?xì)庑枨蟆．?dāng)越來越多的居民和商戶選擇與燃?xì)夤艿罃噙B并停止支付天然氣賬單，燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)的建造和運(yùn)營成本會(huì)越來越多地轉(zhuǎn)嫁給還未斷連的留守用戶，提高其成本分?jǐn)偙壤?/p>

如果不采取措施，不斷提升的燃?xì)廨斉滟M(fèi)可能會(huì)導(dǎo)致用戶進(jìn)入一個(gè)惡性循環(huán)——越多用戶停止使用天然氣，留守用戶分?jǐn)偟某杀揪透啵欢杀痉謹(jǐn)傋兌鄷r(shí)，更多用戶會(huì)停止使用天然氣。

這種局面對燃?xì)夤?yīng)側(cè)和用戶側(cè)都將產(chǎn)生負(fù)面影響。一方面，燃?xì)夤?yīng)側(cè)可能面臨延遲甚至無法回收成本的風(fēng)險(xiǎn)；另一方面，留守用戶要承擔(dān)不公平的費(fèi)用分?jǐn)偂Ｒ蜃赓U房屋無法選擇電氣化改造，或因無法承擔(dān)電氣化初裝投資而較遲轉(zhuǎn)型的用戶更有可能成為留守用戶。這意味著，收入較低的人群更可能面臨高昂的燃?xì)赓M(fèi)用。即使政府控制燃?xì)夥?wù)價(jià)格，將建設(shè)費(fèi)用平均分?jǐn)偨o所有已斷連和未斷連的用戶，或直接從用戶身上移除這一費(fèi)用負(fù)擔(dān)，保留這部分“過時(shí)企業(yè)”對整體社會(huì)而言仍然成本不菲。因此，繼續(xù)建設(shè)和更新連接居民和商業(yè)的燃?xì)馀涫巯到y(tǒng)并不是最佳選擇。

《中國能源觀察》：英國的實(shí)踐為我國帶來了哪些啟示？

陳晶盈：隨著環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)、電氣化總成本持續(xù)降低，以及溫室氣體凈零排放目標(biāo)迫近，居民和商業(yè)用戶對天然氣的需求將逐漸減少，可以預(yù)見天然氣輸配系統(tǒng)利用率也將逐年降低。對許多國家和地區(qū)而言，輸配系統(tǒng)的資產(chǎn)不僅不需要增加，更應(yīng)該討論如何逐步淘汰現(xiàn)有管網(wǎng)。面對逐漸老化的天然氣輸配系統(tǒng)與新一輪的天然氣管網(wǎng)使用費(fèi)定價(jià)，英國也正在思考未來天然氣輸送系統(tǒng)的發(fā)展重點(diǎn)。

英國面臨的困難可以作為前車之鑒。我國則一直側(cè)重于推動(dòng)建筑領(lǐng)域的“煤改氣”和“煤改電”雙重政策。《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》計(jì)劃逐步提高天然氣的使用，著重規(guī)劃新建和改造燃?xì)夤艿溃蕴岣呷細(xì)馄占奥省Ｈ欢诋?dāng)前綠色低碳發(fā)展的大趨勢下，還應(yīng)仔細(xì)權(quán)衡建筑領(lǐng)域內(nèi)使用電能和天然氣之間的利弊。

在未來電力系統(tǒng)大量減碳的情況下，在輸配電設(shè)施完備的城鎮(zhèn)繼續(xù)鋪展燃?xì)庀到y(tǒng)，不僅存在一定投資風(fēng)險(xiǎn)，甚至可能延緩環(huán)境目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。相比于重復(fù)經(jīng)歷從煤炭到天然氣再到清潔能源的發(fā)展歷程，我國完全有機(jī)會(huì)跳過中間步驟，將資源集中在“煤改電”和“氣改電”上，提高清潔能源在用電側(cè)的利用效率，同時(shí)在發(fā)電側(cè)推進(jìn)清潔能源和儲(chǔ)能設(shè)施的建設(shè)。

為了安全、穩(wěn)定地淘汰天然氣管網(wǎng)并滿足用戶需求，我國可從以下幾方面著手：

做好建筑隔熱，提升采暖制冷效率。通過提升建筑隔熱性能，優(yōu)化建筑整體用能效率，以及采用熱泵電灶等設(shè)備，尋求“非管道”方案以滿足終端用戶需求。此類措施有助于避免添加或擴(kuò)建天然氣管道容量，從而減少對傳統(tǒng)能源的依賴。通常這些方案比擴(kuò)建天然氣管道更為經(jīng)濟(jì)。

開展未來供熱需求和成本效益分析。基于數(shù)據(jù)評(píng)估多種城市發(fā)展路徑的供熱需求和成本效益。這有助于明確每個(gè)措施整個(gè)生命周期的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境影響。在城市規(guī)劃中，公開詳細(xì)的成本效益分析方法，充分考慮化石燃料的排放成本和健康成本，包括與燃?xì)庀嚓P(guān)的碳排放以及燃?xì)庀到y(tǒng)中通風(fēng)、明火燃燒和泄漏產(chǎn)生的甲烷排放。

實(shí)行地區(qū)定向電氣化。當(dāng)條件成熟后，從最末端的天然氣配售管網(wǎng)開始（例如先從一棟樓開始，然后擴(kuò)展到整個(gè)小區(qū)），以地區(qū)為單位有序?qū)嵤╇姎饣杆偬娲搮^(qū)域內(nèi)所有燃?xì)馐褂茫⑻蕴鄳?yīng)的燃?xì)夤芫W(wǎng)。該方法可以有序淘汰管網(wǎng)，同時(shí)保障用戶的能源需求。■