氣候變化問題正在成為撬動全球能源轉型乃至國際秩序調整的重要杠桿，走向綠色低碳是不可逆轉的時代潮流。我國積極穩妥推進“雙碳”工作，經濟社會進入加快綠色化、低碳化高質量發展階段。近年來，我國化石能源基礎設施改造與建設、可再生能源技術研發與應用，為下一階段更深度、更有序、更高效、更安全的能源轉型積蓄了能量。

中國石化經濟技術研究院日前發布的《中國能源展望2060（2024年版）》報告預測，煤炭消費短期略增，中遠期加速下降；石油需求進入增長最后階段，預計“十五五”中期達峰，達峰后加速下滑。我國能源消費總量將于2030~2035年間達峰，峰值突破62億噸標準煤，屆時非化石能源消費占比在30%左右。在能源消費達峰階段（2023~2035年），光伏、風能和天然氣等清潔能源將成為增長貢獻最大的能源品種。未來12年，我國光伏和風電消費量增幅高達240%和40%，非化石能源占比將從18%上升至34%；天然氣消費量達到5755億立方米，占比將從9%增至12%；三者對能源消費總量的增長貢獻率合計超過150%。

本版摘選《中國能源展望2060（2024年版）》相關內容，對我國加快構建新型能源體系背景下的天然氣、非化石能源、氫能等清潔能源發展前景進行分析，敬請關注。

本版文圖由 中國石化經濟技術研究院 提供

天然氣：發揮好“橋梁能源”作用

發展前景取決于能源總體安全和轉型進程

雖然歐洲天然氣危機短期沖擊全球能源市場，但難以顛覆天然氣“橋梁能源”的定位。預計我國天然氣需求將于2040年前后達峰，峰值約6100億立方米，占一次能源消費比例將近13%；到2060年約4000億立方米，占一次能源消費比例約9%。

近中期，天然氣對煤炭的替代減弱，消費增長勢頭有所放緩。特別在發電領域，作為“橋梁能源”的天然氣消費增長勢頭減弱。預計到2025年，天然氣占一次能源消費比例約9%。后期，在可再生能源加快發展和“碳達峰”的壓力，以及經濟逐漸向好和天然氣進口成本降低的利好下，天然氣消費增長加快，預計到2030年，占一次能源消費比例約11%。

中遠期，天然氣的替代空間將被電力和氫能取代，消費增長動力減弱。建材、輕工業等天然氣替代相對容易的領域已完成替代，剩余空間有限，同時部分行業逐步進入電力替代階段，氫能技術取得突破性進展，天然氣在取代高碳能源和作為靈活性電源方面的優勢遭遇挑戰，消費增長減緩直至進入平臺期。預計在2040年前后，天然氣消費達峰，峰值6100億立方米，占一次能源消費比例將近13%。

遠期，天然氣逐漸被電力和氫能替代，消費開始進入下降階段。隨著電氣化發展及氫能成本的下降，天然氣消費領域被逐步擠壓，需求度過平臺期開始下降。預計到2060年，天然氣消費約4000億立方米，占一次能源消費比例約9%。

隨著能源系統綠色低碳轉型深入推進，來自天然氣使用的碳排放在總碳排放中的比例持續升高。天然氣消費占一次能源的比例“先升后降”，但其碳排放在總碳排放中的占比將持續升高。預計到2060年，全國總碳排放中將近一半由清潔高效的天然氣所貢獻，能源系統得到根本性優化。

工業和發電顯著影響天然氣消費

未來最有發展潛力和影響力的兩個天然氣消費部門是工業和發電，二者對天然氣消費量變化的合計貢獻將高于80%。

“碳達峰”目標實現之前，天然氣著力促成終端能源系統由高碳排放向低碳排放調整。這一時期，為穩妥實現“碳達峰”目標及防治大氣污染，推進燃料清潔低碳化調整是優選路徑，工業部門是消費增長的主要引擎。

“碳達峰”至天然氣需求達峰之間，天然氣在終端能源結構改善中的作用減弱，而在電力系統優化中的作用增強。這一時期，隨著國內工業轉型升級及工藝提升，電力需求比化石燃料需求更加旺盛，工業部門天然氣消費增量的下滑帶動整體消費增量降低，同時對電力系統的清潔性、穩定性要求也在提升，發電部門天然氣需求先加快增長后逐漸企穩；交通部門除了面臨電動化的挑戰，在天然氣可發揮優勢的長途運輸上與氫能車的競爭越來越激烈。

“碳中和”目標實現之前，電力和氫能加快在終端用能領域滲透，天然氣著力于保障電力系統的安全穩定及難電氣化領域的燃料需求。隨著電氣化發展及氫能成本下降，天然氣發展空間被逐步擠壓，需求度過平臺期開始下降。用作普通工業燃料的部分逐步被電替代，高溫加熱、還原劑部分被氫替代。人口減少帶動建筑用能下降，用作炊事、制備熱水或取暖的天然氣也將被電或摻混的氫取代一部分。可再生能源電力規模的增長帶動調峰容量需求的增加，但裝機利用率不斷下降，發電用氣穩步降低。

LNG需求和供應成本長期均看漲

LNG（液化天然氣）進口量在近中期內持續增長，但2028年后的不確定性加大。

國產氣是支撐天然氣需求增長的穩固基石，天然氣自給率長期不低于50%。預計國內天然氣產量在2040年前后達到峰值，與天然氣需求峰值期接近，峰值規模3100億立方米左右，到2060年仍然可能在2500億立方米左右。由此判斷，天然氣總進口量峰值大概率在3000億立方米以內。

2028年后，或有新增進口管道氣項目進入市場。俄羅斯積極推進中俄中線建設。《中國—中亞峰會西安宣言》明確提出支持加快中國—中亞天然氣管道D線建設。

LNG進口需求不確定性很高，但遠期供應成本看漲或將推動新增進口管道氣落地。據測算，2045年LNG進口量峰值將達2330億立方米，年均增速4.3%；若中亞D線在2028年后建成通氣，LNG進口量峰值將降至2030億立方米，年均增速3.7%；若中俄中線在2030年后建成通氣，LNG進口量峰值將降至1830億立方米，年均增速3.3%；若兩條管線均建成通氣，LNG進口量峰值將降至1530億立方米，年均增速2.5%。無論哪種情況，LNG進口需求均有長期增長空間。

未來新增的LNG供應成本水平總體高于已經投產的項目，遠期LNG供應成本看漲，對價格的考量或促進新增進口管道氣項目落地。同時，未來全球LNG新增供應美國居多，通過進口來源多元化分散風險的考慮也對進口LNG和進口管道氣的分配有所影響。

非化石能源：已成為能源系統增量主體

將于2045年前后成為我國能源供應主體

2023年，我國非化石能源在能源消費體系中的供應量增至9.94億噸標準煤，在一次能源消費中的占比達17.8%，其中，水電、風電、光伏發電裝機容量均連續多年居全球首位。

從整體看，非化石能源已成為我國能源系統增量主體，并將于2045年前后成為我國能源供應主體。近期，我國光伏、風電等可再生能源加速擴大規模，“新能源+儲能”的新型電力系統逐步構建，預計到2030年，我國非化石能源發電量增至5.7萬億千瓦時，接近總發電量的一半，非化石能源發電裝機容量增至26億千瓦以上，超過我國總發電裝機規模的六成。中遠期，非化石能源轉為能源供應存量主體，隨著新型能源體系構建完善，非化石能源發電量和裝機容量雙雙超越化石能源，受替代空間減小等影響，非化石能源發電裝機容量增速放緩。遠期，非化石能源將成為我國主導能源，預計到2060年，我國非化石能源發電量超過16萬億千瓦時，占我國總發電量的93%。

光伏和風電對非化石能源的增長貢獻度最大，沿海核電穩步發展對非化石能源的增長貢獻度顯著提高。得益于資源、成本、規模優勢，風電和光伏是我國非化石能源發電增量的主體，合計占非化石能源裝機增量的比例長期在70%以上。沿海核電穩步發展，支撐核電保持穩定增長，對非化石能源發電增量的貢獻由近期的10%左右增為遠期的20%左右。水電近期仍有一定增長，但在2040年以后，由于新增可開發水電資源受限、裝機基本飽和等原因，發電量基本保持穩定。隨著技術突破，生物質在電力中應用不斷增長，在非化石能源發電增量中占比將由近期5%左右增為遠期10%左右。生物質能、地熱能和海洋能等其他非化石能源不僅是實現“雙碳”目標的有益補充，更是大氣污染治理、固體廢棄物處理的有效手段。

加大三方協同力度確保非化石能源電力穩定供應

風電、光伏的快速發展，對電力系統的靈活性提出更高要求，電網、供應、需求三方協同力度不斷加大。

供應側方面，煤電、氣電作為可靠火電容量發揮重要調峰作用，抽水蓄能和電池儲能在未來幾年會出現大幅增長。隨著非化石能源發電比例提升，煤電、氣電作為可靠電源的調峰作用更加凸顯。煤發電小時數不斷下降，降幅超60%。天然氣發電小時數先升后降，2060年降幅接近50%。在儲能方面，2025年投運3000萬千瓦項目后，儲能規模迅速擴大，2050年將提供超過4億千瓦時電力。

電網方面，“西電東送”“北電南供”格局不變，大規模跨區域產業轉移和電力輸送并存。未來大型清潔能源基地主要分布在西部、北部，電力需求中心則仍在東部、中部，電力跨區域流動規模將繼續擴大，預計到2050年、2060年，跨區域跨省電力流動將分別達8.1億、8.3億千瓦。加快發展特高壓電網是關鍵，近中期初步形成東、西部兩大同步電網，西部電網間通過多回直流異步聯網。遠期將全面建成堅強可靠的東部西部同步電網，預計2050年、2060年，我國特高壓直流工程輸電容量分別達到4.9億、5.1億千瓦。

需求側方面，需求側管理將在電力系統供需平衡中發揮重要作用，成為安全保供的經濟選項。可調節負荷作為一種高效的靈活性資源，隨著市場機制建立健全，未來發展空間巨大。預計2025年、2030年、2060年，我國可調節負荷容量分別有望達到0.8億、1.2億、3.5億千瓦，占最大負荷的比重分別約為5%、7%、15%。近期可調節負荷將以緩解電力供需緊張形勢為主，中遠期以緩解供需緊張和支撐新能源消納并重。

氫能：廣泛深度參與碳中和進程

綠氫有望于2030~2035年邁過經濟性“拐點”

2023年，我國氫氣供應量3541萬噸，其中，煤制氫占比64.6%、電解水制氫占比不足0.5%。隨著碳排放約束的增強和電解水制氫經濟性的提升，我國化石能源制氫將于“十五五”期間達峰并下行，電解水制氫將于2030年前后開啟規模化發展階段。預計到2060年，我國氫氣供應量增至8580萬噸，其中煤制藍氫和天然氣制藍氫占比7%、電解水制氫占比89.5%，制氫耗能占我國一次能源消費總量的18%。

近中期，灰氫是我國的主導氫源，技術成熟，價格低廉，但制氫直接碳排放約占我國能源活動碳排放總量的4%。當前，我國煤制灰氫和天然氣制灰氫規模約2800萬噸，處在峰值平臺期，占氫氣供應總量的78%左右。預計2030年后，在碳排放約束政策下，碳排放成本升高推動灰氫成本加速上漲，使得灰氫市場競爭力減弱、供應逐步萎縮，到2060年基本退出。

展望遠期，綠氫將成為我國的主導氫源，并在氫氣供應低碳化、能源消費低碳化進程中發揮關鍵作用。在電解水制氫技術升級、智能化制造和可再生能源發電降本共同作用下，我國綠氫有望于2030~2035年邁過經濟性“拐點”，進入規模化發展階段。預計我國綠氫供應量將于2030年增至300萬噸，于2035年達到1188萬噸，于2040~2045年突破3000萬噸，正式成為我國主導氫源（占專門制氫50%以上），于2060年達到7680萬噸。

藍氫是我國氫源低碳化的重要補充，將于2030年后提速發展。盡管藍氫發展有其特定適用場景，但是整體來看藍氫經濟性在近中期不及灰氫、遠期不及綠氫，使得藍氫產業規模擴張存在局限。

氫氣是一種二次、甚至三次能源，氫能和可再生能源的滲透推廣將深度重構我國能源供給與利用模式。

應用場景趨于多元化，2060年消費總量增至8580萬噸

展望未來的氫能社會，氫能將扮演燃料、原料、儲能介質等多重角色，廣泛深度地參與工業、交通、建筑、發電等部門的碳中和進程。預計2060年，我國氫能消費規模達8580萬噸，占我國終端能源消費總量近12%。

我國氫能消費增長歷程可以劃分為三大階段：

示范發展階段（當前至2035年）。在此期間，氫能交通、綠氫煉化、氫冶金等應用場景尚不具備經濟規模，95%以上的氫氣仍用于工業領域。預計這一階段我國氫能消費規模增長緩慢，年均增速在1.5%左右；氫能消費規模增幅有限，增至4264萬噸，較當前增長23%左右。

快速推廣階段（2036~2050年）。在此期間，預計我國氫能消費量約6790萬噸。盡管工業部門仍將占據氫能消費量的2/3左右，但氫能應用場景從以煉油化工為主向冶金、水泥、玻璃、陶瓷等場景推廣，并在交通、建筑等領域實現規模化應用。預計氫能占我國終端能源消費總量的比重將從4.5%增至8%。

多元應用階段（2051~2060年）。我國能源轉型進入碳達峰收官階段，“燃料”將與“原料”并列成為氫能的最主要用途，預計我國氫能消費規模將再擴張26%左右。氫能的多元化應用主要體現在3個層面：一是作為一種平價的零碳燃料，廣泛用于工業領域，提供高品位熱；二是氫能以甲醇、氨等氫基燃料的形式，助力航空、水運等行業深度脫碳；三是氫儲能和氫發電將成為確保我國電力系統安全穩定的重要一環。