在“双碳”目标驱动下，我国已迈入现代能源体系构建新征程，能源结构正加速向多元、清洁、低碳的方向转型，现代能源体系迎来飞速发展。天然气作为一种清洁低碳高效的化石能源，是构建现代能源体系的中坚力量，在能源系统转型过程中作为新能源的“伙伴能源”发挥重要作用。本文旨在探讨天然气与新能源的融合发展路径，期望能够推动天然气与新能源产业的协同发展。
一、中国能源转型趋势
“双碳”目标提出后，我国能源结构正向清洁、低碳转型，随着电气化进程的推进，新能源在能源体系中的占比将不断攀升。根据中国电力企业联合会发布的《2024年三季度全国电力供需形势分析预测报告》，截至2024年9月底，全国全口径发电装机容量31.6亿千瓦，同比增长14.1%，其中，非化石能源发电装机占总装机容量比重达到56.5%，非化石能源占能源消费总量比重提升至18.9%左右，终端电力消费比重持续提高。
天然气以低碳、高效、灵活等特性成为国家推动清洁低碳战略的关键支撑，承载保供减排的双重使命。根据中石油测算，预计2040年以前天然气消费将保持增长态势，2040年左右天然气消费达峰，峰值约6500亿方，天然气需求仍将保持稳步提升。
天然气与新能源融合共进是替代煤炭、保障能源供应稳定的重要选项。未来，随着非化石能源占比的提升，天然气在一次能源结构转型与终端用能“电气化”水平提升过程中，将发挥提升能源质量、稳定电力输出、促进多能融合等作用。
二、“气+新能源”融合发展路径
“气+新能源”融合发展是指通过天然气与各种能源互补，开拓单一能源产品无法高效开发的潜在市场，主要包括天然气调峰发电、天然气热电联产以及天然气制氢。
（一）天然气调峰发电
天然气发电运行灵活、启停时间短、爬坡速率快、调节性能出色，是为风电、光伏发电等新能源电力提供调峰服务的主要来源之一。在构建现代能源体系过程中，天然气发电调峰在提高国内电网运行安全性和可靠性中发挥至关重要的作用。在调峰发电领域，风力发电和光伏发电具有间歇性、随机性和强烈的波动性，天然气发电灵活性高，碳排放强度仅为煤电的一半左右。未来，随着碳排放监管日趋严格，气电和煤电的价格差距会逐渐缩小，加上气电在投资、占地、用水等方面的优势，气电发展有更大的市场空间，预计2030年发电用气量将达到900亿方，并于2040年前后达到高峰，约1200亿方，因此气电融合成为最佳途径。
（二）天然气热电联产
天然气热电联产是一种将天然气转化为电能和热能的技术，是我国目前综合利用效率最高且环保低碳的能源利用方式。天然气热电联产的原理是将天然气直接燃烧，利用燃气发电机发电，同时利用废热进行供热，这项技术可以在高效利用能源的同时，减少能源浪费和环境污染。天然气热电联产极大地提高了能源利用率，在燃烧同等热值燃料的情况下，损失不到煤电的一半，高品质“电”产出率是煤电的157%，供热量是煤电的83%。预计到2028年，中国热电联产规模将达1500亿元，随着可再生能源成本的持续下降和能效技术的进步，热电联产市场将展现出强劲的增长势头。
（三）天然气制氢
近年来，天然气制氢产业规模不断扩大，具有较大的发展潜力与市场前景。根据国家能源局科技司发布的《中国氢能发展报告（2023）》，天然气制氢是我国氢气供应主要来源之一，2023年中国氢气总产量超3500万吨，其中天然气制氢产量占比约为19%。天然气制氢是指利用天然气作为原料，通过催化转化反应生产高纯氢气的一种技术，主要过程包括天然气与水蒸气在高温和催化剂的作用下，生成氢气和二氧化碳，这种反应被称为“蒸汽重整反应”，是目前工业上最常见的制氢技术之一，通过碳捕获与封存技术，更可减少二氧化碳排放，实现低碳制氢。当前已初步形成以京津冀、长三角、珠三角为首的氢能产业集群，这些区域在氢能制备、储运、基础设施建设等方面取得了显著进展，为天然气制氢产业的发展提供了有力支撑。
三、存在问题及建议
在当前能源结构加速转型的大背景下，天然气与新能源的融合发展迎来重大机遇，但还存在诸多制约因素，为促进天然气与新能源融合共进，笔者提出如下发展建议。
一是完善价格机制。我国天然气进口率连续多年高于40%，国内天然气价格受国际气价波动愈发显著，导致由天然气参与转化后的清洁能源价格高居不下；天然气发电、制氢设备的建设成本较高，专业设备的采购安装、配套设施的建设运行均需投入大量资金。为合理弥补成本，建议加快完善天然气与新能源融合发展的价格机制。天然气调峰发电与热电联产方面，制定气电联动价格基准，适当放宽电力交易市场价格上下限，拉大峰谷价差，推动原材料成本向需求侧疏导；天然气制氢方面，加大氢能产业财政补贴力度，支持制氢加氢一体化综合能源站建设，鼓励天然气低碳制氢，积极引入一批有竞争力的制氢企业参与氢能产业高质量发展。
二是优化政策引导。为进一步深化天然气与新能源融合共进，政策支撑仍需多措并举。国家发展改革委在《天然气利用管理办法》指出，天然气是一种优质高效、绿色清洁的低碳能源，以其灵活高效的特性与新能源协同发展，可为加快构建现代能源体系、实现碳达峰、碳中和目标提供有力支撑。建议从政策层面因地制宜鼓励优先发展调峰气电、天然气热电联产、天然气制氢等，强化跨部门协同，创新机制体制，激发市场活力，助力天然气与新能源多能互补、融合发展。
三是强化技术攻关。当前我国天然气发电和热电联产中燃气轮机和余热回收技术以及天然气制氢中电解水制氢和自热重整制氢技术研发投入不足，创新进程缓慢，使得天然气与新能源融合发展难以形成强有力的技术支撑。建议加快科技攻关，解决当前核心技术“卡脖子”的现象，提高设计制造环节自主性，降低维护运行成本。
未来，天然气将在现代能源体系中扮演更加重要的角色，为我国实现碳达峰、碳中和目标提供有力支撑。推动天然气和新能源的融合发展，应秉持创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，聚焦能源行业发展关键性问题，优化政策支撑体系，强化跨部门协同规划，创新机制与体制，激发市场活力，加速天然气和新能源融合发展向专业化、市场化、规模化方向迈进。
原创：南滨观察
作者：胡建瓴
