斯德哥尔摩研究所发布了一份颇具争议的报告,探讨依赖天然气作为通往低碳经济的“过渡技术”所带来的长期影响。 环境智库的报告提出这样一个问题:如果近期转而使用天然气替代燃煤发电,我们是否可能因此限制未来进一步减少碳排放的能力?
从根本上说,天然气相较于煤炭的碳排放优势立竿见影,而且十分明显。单位能量的天然气含碳量只有煤炭的一半。同时,天然气联合循环电厂的效率甚至高于最现代化的超超临界燃煤发电机组。正如 《天然气:潜在气候桥梁的护栏》所指出的,最佳联合循环燃气电厂的能量转换效率为60%,而超超临界燃煤机组最高为44%,因此天然气在碳排放方面还具有额外优势。
在天然气价格低于煤炭的美国,转用这种更清洁的燃料,使电力行业排放量从2007年到2012年下降了12%。但报告也指出,这场燃料革命有一个不利方面:联合循环燃气发电与零碳发电之间可能形成不健康的关系。
在美国,以天然气替代非化石能源(主要是核能、生物质能和风能)的规模大于替代煤炭的规模,也与煤炭和石油合计被替代的规模相近。非洲也有类似结果,但天然气所替代的非化石能源组合有所不同(尤其是2030年后替代风能的情况)。
换言之,天然气不仅取代煤炭,在相当大程度上也会替代更清洁的发电形式。这种效应并非普遍存在;在中国,预计天然气主要替代煤炭,对风电的影响要小得多。
不过,从长期来看,天然气似乎并非解决碳排放问题的灵丹妙药。在天然气价格低廉的国家,尤其是美国,较低的能源价格可能会推高能源需求,这种现象称为“规模效应”。
若干研究利用能源经济模型反映能源供应、价格和消费之间的相互作用;这些研究指出,更充裕、价格更低廉的天然气供应会导致能源消费增加,从而部分或全部抵消替代其他燃料所带来的温室气体减排效益。
斯德哥尔摩研究所引用了包括美国能源信息署(EIA)在内的多个机构发布的报告,并得出一个直截了当、发人深省的结论:
总体而言……仅凭更充裕、价格更低廉的天然气供应,不太可能带来显著的气候效益。
那么,面对拥抱天然气这件事,我们是否无论选择与否都会陷入困境?
未必。在这里,强有力的气候政策可能发挥的作用就显而易见了。若不受约束,公用事业行业可能纯粹出于天然气强劲的经济优势而不断建设更多天然气发电设施。不过,通过实施更严格的可再生能源配额标准,确保更多可再生能源接入电网,可以平衡这种倾向。 碳定价 将削弱天然气的成本优势,并有利于核能。政策还可以确保天然气供应的大部分用于发电——其气候影响在此用途下最大——而不是用于交通运输领域,因为天然气相较汽油和柴油的优势在该领域相对较小。
此外,严格限制天然气生产和液化天然气运输过程中的甲烷泄漏,对减少潜在的温室气体影响至关重要。甲烷作为温室气体的效力比二氧化碳高80多倍。
最后,必须考虑天然气市场对排放的长期影响。全球液化天然气市场的流动性不断提高,在很大程度上推动了全球天然气需求增长;随着新供应投入市场,未来几年该市场规模预计将大幅扩大。
液化天然气项目开发商在气化工厂和远洋液化天然气运输船上投入数十亿美元,因此倾向于签订长期供应合同,通常会将客户绑定20年。反过来,这也会激励买方大力推动液化天然气需求,可能损害风能、生物质能和核能的发展。
显然,在过去十年里,天然气的采用对美国二氧化碳排放产生了积极影响。不过,正如斯德哥尔摩研究所指出的,除非通过政策确保支持对低碳发电形式的投资,否则这一优势可能会随着时间推移而减弱。
本文与 能源集体合作发布。本文的发布并不意味着世界经济论坛认可其中观点。
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作者:Andy Stone是一位能源、媒体和传播专业人士,提供涵盖清洁能源与传统能源的观点。
图片:一人点燃生物气炉。路透社。


