气体清洁能源是能源革命的重要领域
未来清洁、低碳能源的前景固然诱人,但当前可再生能源所占比例还非常小。 IEA统计结果显示,2013年全球消耗的一次能源中,传统可再生能源水能占2.5%,风能、光能和地热潮汐等可再生能源仅占1.3%。虽然可再生能源在过去10年发展迅速,但要成为人类的主力能源还需要较长的时间。越来越多的研究表明,从技术经济可行性角度看,在人类从以高污染、高碳的煤炭和石油等化石能源为主的能源结构,转向清洁、低碳、可持续新能源结构的几十年过程中,以天然气为主的气体清洁能源将承担承先启后的重要角色。
美国著名实业家和学者海夫纳在 《能源大转型》一书中把人类使用的能源按照存在形态分为固体能源、液体能源和气体能源,其中薪柴、木炭、煤炭为固体能源,石油为液体能源,天然气为气体能源的代表。海夫纳把天然气、风能、太阳能和氢能都称为气体能源或能源气体,他认为能源大转型是从过去不可持续的固体能源向清洁的可持续能源即气体能源的转型,即人类能源要经历从固体到液体再到气体的转型过程。固体能源向液体能源再向气体能源的发展过程,就是从高碳能源向低碳能源转变的过程。海夫纳认为,由于美国页岩气的突破以及全球天然气的大量开发,天然气“可在短期内扩大供应,可成为通向可持续能源未来的桥梁”。
我们的研究中,把气体清洁能源定义为在目前经济、技术条件下,其常温物理状态为气态、可提供能量或动力的物质,最主要的气体清洁能源是以甲烷为主的碳氢化合物、氢气、一氧化碳等低分子量的可燃气体,主要包括常规天然气、页岩气、煤层气、煤制甲烷、可燃冰(又称天然气水合物)、生物质气和氢能等。气体清洁能源具有高效、清洁、经济、安全的特点,是较理想的清洁、低碳优质能源,可作为人类通向以可再生能源为主的新能源结构过程中的过渡性能源,在今后几十年中不断替代石油、煤炭等高碳能源,使人类在扩大能源使用量的同时,逐步进入以可再生能源为主的能源新时代。
越来越多的证据表明,地球上天然气、页岩气和煤层气等气体清洁能源储量巨大。就我国而言,迄今为止的勘探表明,包括常规天然气、页岩气、煤层气和可燃冰在内的天然气地质资源量、可采资源量分别达336万亿立方米和92万亿立方米。即使天然气消费水平比目前的翻一番,即每年达到4000亿立方米(按等热值换算,相当于3.82亿吨原油),我国天然气资源仍可供开采200年以上。
但是,对饱受污染困扰的我国,目前气体清洁能源所占比例比较低,既不能满足替代燃煤锅炉、家庭煤炭消耗的需要,也不能满足平衡风能、太阳能等可再生能源迅速发展的需要。我们将在这一组“中国气体清洁能源发展—天然气报告”的系列文章中,分析我国天然气迅速发展的技术和资源条件、存在的
问题和障碍,以如何通过加快深化改革,创造良好的制度和制定合适的
政策,支持天然气的广泛应用,促进我国能源提高能效,实现清洁化、低碳化。
作者单位:国务院发展研究中心资源与环境政策研究所