在空气污染和气候变化的双重压力下,天然气作为最为清洁的化石能源,在我国被视为重要的过渡能源。随着“煤改气”政策的推广,国内天然气供不应求,近年来进口依存度迅速攀升至40%以上。然而,我国天然气储存设施发展相对滞后,储气率仅为5%左右,远低于全球平均水平。随着近年来的去全球化趋势和不确定性日趋增强的国际形势,我国政府多次表达对高油气对外依存度的重视。为应对天然气进口中断,一方面可通过不断增加国内产量(如非常规天然气),以削弱对化石能源的高对依存度;一方面可通过提高终端能源效率或使用替代燃料等措施降低对天然气的需求。

研究团队使用综合评估框架(情景分析-排放模型-空气质量模型-健康模型)识别系列应对潜在国际天然气供应中断方案的空气质量、温室气体排放和水资源压力等环境影响和相关健康损失。研究发现,以提升终端能源效率的方式弥补进口天然气供应中断是目前能同时改善空气质量(以及人体健康)、减少温室气体排放并缓解水资源压力的方案。如以当前以煤为主的能源结构弥补进口天然气供应中断,将导致空气污染、温室气体排放和区域水资源压力的增加,并导致PM2.5相关的额外过早死亡人数增加23,300 (95% CI: 22,100-24,500) 人。基于较为清洁的化石燃料燃烧技术、非常规天然气、以当前或未来更为清洁的能源结构提供电力来弥补天然气进口中断虽然能显著降低当前化石能源结构直接弥补的空气污染和健康代价,但仍会导致一定量的额外空气污染物和温室气体排放,以及水资源消耗。

短期来说,加强天然气储气能力,对保障我国化石能源的安全供应有重要意义。随着我国双碳目标的推进,可再生能源将大幅度替代化石能源。长期来看,更为有效地途径则是不断提高能源终端效率,以及大力推进终端能源电力化及电力清洁化。这些举措同时为中国“双碳目标”的实现提供额外的动力,但需注意可再生能源大规模发展可能引发的能源系统脆弱性需要妥善研究。

以上研究成果以“Environmental Consequences of Potential Strategies for China to Prepare for Natural Gas Import Disruptions”为题发表在Environmental Science & Technology上。beat365体育亚洲官网在线覃栎研究员为论文第一作者及通讯作者。论文链接:https://doi.org/10.1021/acs.est.1c03685

 

  
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