天然氣在家庭和工業的廣泛應用，大幅度降低了大氣污染水平。回想起讀研究生時，在“過程技術”的第一堂課上，我的英國老師興致勃勃地介紹了英國六七十年代煤氣轉天然氣的那段歷史。英國煤轉氣起源于在北海發現了龐大的天然氣田，為了讓公眾更好地接受天然氣，英國政府給家庭用天然氣起了一個很響亮的名字，叫“High Speed Gas”（高速氣）[1]，配上暖心的廣告詞：“高速氣給我們所有人帶來一個更美好、更溫暖和更安全的世界”。美好的廣告讓人們期待著煤氣轉天然氣那一天的到來，叫“C-Day”。

從碳減排的角度考慮，由于燃氣發電的排放因子約為燃煤發電的一半，而且在調峰調頻上比燃煤電廠更具靈活性，在雙碳目標提出后，中國許多省份加大了對燃氣發電的支持。但事實上，天然氣使用帶來的二氧化碳排放仍然非常顯著。國際上，歐美一些城市已經開始制定“退出天然氣“政策；美國加州能源委員會正計劃頒布禁令，禁止全州新建房屋接入和使用天然氣，鼓勵天然氣改電。以美國為例，燃氣發電是美國最大的電力來源，每年約13,580億度電來源于燃氣電廠，2019年直接碳排放約5.6億噸（大于英國總碳排放），相當于每度電直接排放412克二氧化碳[2]；而用于提供基礎負荷的燃氣聯合循環電廠的度電碳排放因子可降到350~400克之間。按照8月18日歐盟碳市場的2021年12月配額期貨收盤價（58歐元/噸二氧化碳）[3]計算，每度電需要繳納0.024歐元（相當于人民幣0.18元）購買碳配額。

從天然氣價格和綜合能源安全等因素考慮，天然氣不一定是替代煤炭作為中國基礎能源的最佳選項。天然氣價格是制約燃氣發電在中國大規模應用的重要因素。以廣東省為例，9F以上的燃氣機組上網電價為0.605元/kWh[4]，6F以下小參數燃氣機組上網電價為0.64元/kWh，比廣東省煤電標桿上網電價0.463元/kWh高出30~38%。而如果將高出的這部分約0.13~0.17元/kWh的電價（或成本）用于進行燃煤電廠碳捕集、利用與封存（CCUS）近零碳排放改造，足夠實現比燃氣發電低80%的碳排放因子水平。而如果燃氣電廠要實現近零碳排放（低于100克/kWh），則需要增加20~30%的度電成本，將高達0.8元/kWh左右。

綜合能源安全是制約天然氣在中國工業領域使用的關鍵因素，同時也使得中國用氣成本高于美國、加拿大、澳大利亞和部分歐洲國家。中國天然氣無法自給自足，對外依存度超過40%。國內較高的天然氣開采成本和國外天然氣進口運輸成本推高了中國天然氣價格，東北亞LNG的2021年12月期貨價格為18.24美元/MMBtu，而美國亨利港天然氣期貨價格僅為4.02美元/MMBtu。因為中國天然氣成本處于結構性的價格劣勢，在沒有重大氣藏發現的情景下，中國電力和工業體系大比例地使用天然氣可能會削弱競爭力。工業用氣優先級別次于居民用氣，在冬季用氣高峰期，燃氣發電經常面臨“氣荒”的局面[5]，而冬季國際市場較高的天然氣需求和價格進一步約束了國內燃氣發電的供應能力。如果使用燃氣發電作為基礎電源，氣荒帶來的燃氣電廠負荷不足，某種程度抵消了燃氣發電靈活性的價值。

在雙碳背景下，對于新建燃氣發電的投資決策，首先要了解天然氣各種用途——包括居民取暖、居民做飯、工業領域等用途和需求——的排序。燃氣發電最大的價值是作為靈活電源提供調峰調頻輔助服務，我認為在我國國情下將其作為基礎電源是浪費資源。燃氣電廠投資者需要了解所在地區的天然氣供求和基礎設施狀況、能源市場機制、提供輔助服務的市場價值、未來碳價格水平，并嘗試制定十至二十年的氣電邊際成本曲線作為決策依據。

為了避免新建燃氣電廠產生“碳鎖定”效應[6]，建議投資者考慮開展二氧化碳捕集預留，并考慮是否部署在其他大型排放源附近（如大型工業園區）。2009年，英國修改《電力法》，要求所有30萬千瓦以上燃氣電廠必須采用二氧化碳捕集預留設計。近期多項研究顯示，工業集群通過CCUS脫碳的成本，通常比單個項目脫碳成本低。此外，在開采天然氣和煤炭過程中，還可能存在甲烷泄露問題，燃氣發電和燃煤發電投資者同樣需要關注上游解決甲烷泄露問題[7]，評估天然氣生產或供應企業的甲烷排放管理能力，在簽署長期購銷協議過程中充分考慮避免影響企業形象、范圍三排放和ESG評級。

作者：梁希，英國倫敦大學學院（UCL）可持續金融與基建轉型教授、氣候投融資促進生態文明建設國際合作平臺（CIFE）副主任，中國環境科學學會氣候投融資專委會常委，中英（廣東）CCUS中心秘書長

編輯和審核：王莉

[1] North Western Gas Board, 1976. High Speed Gas from the North Sea isComing. https://gas.retropia.co.uk/

[2] US EIA, 2021. How much carbon dioxide is produced per kilowatthourof U.S. electricity generation? https://www.eia.gov/tools/faqs/faq.php?id=74&t=11

[3] ICE, 2021. EUAA Futures. https://www.theice.com/products/4347999/EUAA-Futures/data?marketId=6501037&span=1

[4]廣東省發改委, 2021. 關于天然氣發電機組超限定小時數上網電價問題的通知. http://drc.gd.gov.cn/ywtz/content/post_3303145.html

[5]陳宗法，2021. 陳宗法：雙碳目標下，“十四五”燃氣發電如何發展？https://www.chinathinktanks.org.cn/content/detail?id=oj45y081

[6]碳鎖定效應是指，自產業革命以來，高度依賴化石能源的技術成為各產業的主導技術，該技術與政治、經濟、文化制度和組織形成正反饋，結成一個“技術一制度綜合體”，使得整個社會建立在化石能源基礎之上，并形成路徑依賴。

[7] Alverez et al, 2018. Assessment of methane emissions from the U.S.oil and gas supply chain. Science, 361 (6398).