生物天然气发展未来前景可期
思瀚产业研究院    2023-12-22

作为现代生物质能的利用形式之一，生物天然气在能源脱碳进程中扮演着重要角色。中国产业发展促进会生物质能产业分会与落基山研究所近日联合发布的《碳中和目标下的生物天然气行业展望》（以下简称《展望》）指出，生物天然气既能补充能源供应，加强能源安全，又能在能源脱碳进程中发挥独特作用。预计到2030年，我国生物天然气需求将增至近100亿立方米/年的水平，到2060年，将增至超630亿立方米/年的水平。

三重意义正在凸显

生物天然气是以各类城乡有机废弃物为原料，经厌氧发酵和净化提纯产生的绿色、低碳、可再生的天然气，是一种可替代传统化石天然气的潜在能源。

“2022年，全球能源商品市场剧烈波动，欧洲天然气价格飙升，我国不可避免受到冲击。去年9月，LNG（液化天然气）进口价格一度高达每吨近9000元，相当于超过每立方米6元，是历史平均价格的2-3倍。在此大背景下，生物天然气在全球越来越受到关注，欧洲市场生物天然气的绿色溢价已高达每立方米35元。”落基山研究所董事郝一涵表示。

在业内看来，发展生物天然气在能源保供、减碳、社会效益三个维度都具有重要意义。

据郝一涵介绍，生物天然气可从生产侧和消费侧减少二氧化碳、甲烷、氮氧化物等温室气体排放。在生产侧，可避免其生产原料作为废弃物在处理过程中产生非二氧化碳排放；在消费侧，可替代传统的化石能源，减排二氧化碳。“综合看，每立方米生物天然气能减排2.2千克到3.8千克二氧化碳当量。”

《展望》指出，生物天然气通过在电力、工业、交通、建筑等部门替代传统化石能源，可进一步提升可再生能源比重，从而优化能源消费结构。到2060年，生物天然气需求量可达近7800万吨标准煤，相当于2022年我国能源消费总量的1.4%、非化石能源消费总量的8.1%。

与此同时，发展生物天然气能在一定程度上满足我国经济社会持续发展带来的天然气消费需求，进一步保障能源安全。《展望》预测，到2050年，生物天然气预计可替代传统天然气消费量的比例近13%，显著缓解国内天然气生产压力；从进口角度看，到2030年，生物天然气产量可替代进口天然气的比例将达到4%，2040年和2050年将进一步增至17%和68%。2050年后，随着国内供应能力提升，我国有望实现天然气自给自足，生物天然气在保障能源安全方面的角色将从助力降低对外依存度逐步转向加强国内供应。

发展面临不少挑战

事实上，得益于沼气行业数十年的发展，我国生物天然气在生产技术、工程项目和应用模式上已有一定积淀。多位专家指出，我国生物天然气发展潜力巨大，但目前仍面临多重挑战。

“我国生物天然气源自于沼气，原来的户用沼气设施早在上世纪70年代就有了。但那时规模比较小，主要为了满足农村生活用能。随着时代变迁，如今规模化、集约化的养殖业给生物天然气行业发展带来了新空间。”中国产业发展促进会生物质能产业分会秘书长张大勇指出，“目前国内生物天然气还处于起步阶段，产量规模较小，大概只有每年3亿立方米左右。不过，一些关键性技术得到突破，为生物天然气未来发展奠定了良好基础，如果进一步完善产业支持政策，发展值得期待。”

《展望》指出，2021年，全球生物天然气产量约为59亿立方米，仅相当于当前全球天然气需求量的0.1%。分地区看，欧洲是全球最大的生物天然气生产地区，产量约34.0亿立方米，约占全球58%。我国生物天然气产量约为2.5亿立方米，仅占全球4%。

不过，生物天然气的开发潜力十分可观。中国沼气协会预测，在充分利用城乡废弃物的基础上，到2030年，我国生物天然气生产潜力将超过800亿立方米，2060年将超过1800亿立方米。

郝一涵表示：“当前，我国生物天然气产业化发展面临多重挑战，生产技术有待成熟、发酵技术单一、部分设备尚未国产化、项目投资成本较高，产业体系也有待完善。上游废弃物的收运体系、中游的生产和下游的多元化消费体系，以及副产品的消费体系都有待加强。而且，商业模式的可复制、可推广性也不强，各项目之间差异较大，政策支持力度不够，行业需要进一步规范。”

市场化是最终解决方案

能源绿色低碳转型创造了可观的生物天然气需求，未来，生物天然气产能规模如何实现加速增长？

在郝一涵看来，行业可持续发展，最终解决方案还是市场化。“改善生物天然气项目的经济性，实现生物天然气和传统天然气的平价是关键。”

《展望》明确提出，生物天然气的项目经济性受成本端和收益端多重因素影响，推动其与传统天然气市场平价，既需要在成本端促进技术和建设成本下降，完善基础设施以控制产品外运成本，也需要在收益端拓宽项目收益渠道，在销售之外确保副产品消纳，并积极通过市场机制使其绿色低碳价值变现。对于原料供应这一既可能增加成本又可能成为收益的环节，则需尽可能化成本为收益，从而改善项目经济性。

“较高的项目成本要降至具有竞争力的水平，至少要从四个维度协同发力。”郝一涵说，一是通过技术和工程进步，降低投资成本，二是控制原料的收入成本，三是确保副产品有市场稳定的消纳，四是通过市场交易变现生物天然气的绿色价值。

《展望》建议，建立健全完善的产业体系需要在政策、技术、基础设施、金融等多个维度协同行动。在上游，完善的原料供应体系是支撑生物天然气产能扩张的基石；在中游，需要突破技术瓶颈、降低生产成本，实现工程建设现代化，在供给侧持续培育市场主体；在下游，需构建生物天然气的多元化消费体系，规范副产品消费市场，打通生物天然气消纳利用的“最后一公里”。