气价猛涨,天然气供热还有优势吗?

内容摘要:今年以来,国际天然气价格持续上涨,在欧洲、亚洲、美国等主要市场创下历史新高。与新冠疫情造成的去年5月低点相比较,欧洲天然气价格在不到一年半的时间内上涨超过10倍,亚洲液化天然气价格也在过去一年中上涨近6倍。今年以来,国际天然气价格持续上涨,在欧洲、亚洲、美国等主要市场创下历史新高。与新冠疫情造成的去年5月低点相比较,欧洲天然气价格在不到一年半的时间内上涨超过10倍,亚洲液化天然气价格也在过去一年中上涨近6倍。
中能供热网报道:今年以来,国际天然气价格持续上涨,在欧洲、亚洲、美国等主要市场创下历史新高。与新冠疫情造成的去年5月低点相比较,欧洲天然气价格在不到一年半的时间内上涨超过10倍,亚洲液化天然气价格也在过去一年中上涨近6倍。
图:我国天然气价格走势

天然气价格为何暴涨?涨价还会持续多久?高气价是否会成为未来能源市场的常态?

对于这些问题深刻而复杂,却并非大多数用气企业所关心的。他们最关心的问题是:天然气涨价对企业效益的影响。而在众多用气领域中,天燃气供热行业成为了重要的利益相关方。

天然气供热对中国北方大多数地区来说已经不是新名词。国家开始重视大气污染和温室气体排放问题之后,制定了煤改气、煤改电等清洁供热政策,天然气供热已经成为了主流的供热方式之一。2018年,我国冬季采暖结构中天然气供热占17.1%,并保持着较高的发展速度,据分析,2030年我国天然气供热占比将达31.8%。

天然气价格暴涨的形势,必然会影响到天然气供热的发展。有没有比天然气更加经济、环保的清洁供热方式?已实现大规模天然气供热的企业,该如何降低成本,保证收益?

天然气掺氢:燃气清洁化的必经之路

氢气是质量热值最高的常规燃料,燃烧产物完全清洁,且可由水制取,储量丰富。因此,氢能被称为21世纪理想的清洁能源。

对于天然气管道掺氢,西方国家已进行了十多年的探索。早在2008年,荷兰就测试了天然气掺氢的家用性能,掺氢体积最高可达12%;英国在2019年建成的首个天然气掺氢项目则将掺氢比例提升到20%,并成功长时间地向100户家庭和30座教学楼供气。另一方面,日本则在天然气发电领域研究了天然气掺氢的可能性和性能:日本三菱日立电力系统公司在2012年开始测试的掺氢30%的大型燃气轮机测试,根据测试结果,可降低碳排放10%,并保持60%以上的发电效率。
图:日本天然气掺氢发电项目

我国对于天然气掺氢的研究起步较晚,但也已经取得了一定的成果。2019年和2020年,我国相继建成了北京朝阳和张家口两个天然气掺氢示范项目,为我国天然气掺氢研究奠定了基础。

天然气掺氢能为天然气供热带来收益吗?从目前来讲,掺氢的经济性还有待进一步优化,但在天然气价格上涨的背景下,掺氢是一项值得深入探索的技术。

截至8月24日,我国天然气价格已达到5898元/吨,在今年1月甚至达到了接近10000元/吨的极高价位。与之相比,目前已成熟的制氢技术可将制氢成本控制在40000元/吨以内。而从另一方面来看,氢气的体积热值可达天然气的3倍,密度则不到天然气的1/9,不难得出结论:天然气掺氢在价格上具备一定的可行性。

此外,天然气掺氢还有一项巨大的优势:对于原有天然气管道,不需大规模改造即可用于输氢。欧洲Naturalhy项目曾在2002年-2006年进行了天然气管道掺氢的早期试验,并总结了掺氢对原有天然气管道的要求,我国的天然气掺氢示范项目也证实了原有天然气管道可以安全实现一定比例的掺氢。

随着我国天然气掺氢示范项目的成功运行和数个省市支持氢能发展政策的落地,天然气掺氢必将成为未来能源行业发展的重要途径。而对于天然气供热这个巨大的市场,氢能或许能成为解决天然气价格问题的一把金钥匙。
图:国家电投天然气掺氢示范项目

其他清洁能源供热:优势渐显,比天然气更低碳

实际上,天然气供热对环境带来的好处,“降污”要大于“降碳”。

天然气并非完全清洁的能源,依然会产生碳排放。比起煤炭,它的优势主要在于降低二氧化硫、二氧化氮、烟尘等污染物的排放,而对于我国现在的“碳中和”形势而言,天然气并非理想的选择,在双碳目标下,不少天然气供热企业都背负着较大的减排压力。

事实上,天然气供热VS其他清洁能源供热的争论已经持续了数年,天然气有着技术成熟、成本较低、覆盖面广等优势,较早地占领了大量供热市场,然而随着技术的不断革新,其他清洁能源供热技术的成本和性能已经逐渐接近甚至超过了天然气。

在清洁供热行业,不少碳排放远低于天然气的供热方式,如热泵、地热能、太阳能光热、核能供热等,都已经拥有了成熟的市场。
图:天然气与热泵等供热方式对比

储能、峰谷电政策推动供热行业转型

从整个能源行业来讲,供热绝非单打独斗。国家政策支持和引导,时时刻刻关系着供热市场的走向。以当前国内能源行业的“碳中和”主题来说,对于供热而言最重要的政策,无疑是“储能”和“峰谷电价”。

“碳中和”对大量可再生能源发电的需求,提高了对削峰填谷的要求和电网调峰的压力。因此,储能设施的建设和削峰填谷的推广,关系着我国能源结构转型的进程。“储热”和“储氢”都是储能技术中的重要部分,更是与供热密切相关。

以电锅炉供热为例,目前主流的集中式电锅炉供热都配备了蓄热装置,以实现谷电利用。随着国家出台完善峰谷电价制度的新政策,利用低谷电制热并储存,在高峰时段用于供热的模式进一步降低了运行成本,达到了更高的经济性,并同时为电网削峰填谷做出贡献。
图:太阳能+水蓄热供暖

在能源结构转型和新能源政策的背景下,新型供暖方式的竞争力正在提高。天然气掺氢将会随着技术成熟而逐渐扩大规模,是目前极具前景的技术方向,而对于有条件的地区来说,采用配套蓄能装置的供暖技术代替天然气,也不失为一个好的选择。
标签: 天然气
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