●侯明揚(yáng)

生物甲烷又稱生物天然氣，主要通過食品垃圾、農(nóng)作物廢料、城市垃圾和畜禽糞便等有機(jī)原料的厭氧消化產(chǎn)生。生物甲烷的特性與天然氣基本一致，因此可以直接注入天然氣管網(wǎng),且不會(huì)改變現(xiàn)有油氣利用形態(tài)。生物甲烷已在世界范圍內(nèi)被認(rèn)為是一種低碳、靈活的新型能源，既可以作為傳統(tǒng)化石能源的替代品，也可以成為垃圾發(fā)電等潛在解決方案，還有助于大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。

多國生物甲烷探索利用取得進(jìn)展

現(xiàn)階段世界多個(gè)國家和地區(qū)生物甲烷的探索利用已取得一定進(jìn)展。在北美地區(qū)，政策激勵(lì)引導(dǎo)生物甲烷開發(fā)項(xiàng)目由2020年的162個(gè)大幅增至2024年的近500個(gè)，產(chǎn)量的70%以城市垃圾為原料。在歐洲地區(qū)，地緣政治沖突發(fā)生后，以可再生能源計(jì)劃“REPowerEU ”為契機(jī)，加快推進(jìn)可再生能源發(fā)展，2023年甲烷產(chǎn)量較2022年增長約35%，原料來源則為畜禽糞便和農(nóng)作物廢料等農(nóng)業(yè)垃圾。

根據(jù)能源咨詢公司伍德麥肯茲測算，2050年，全球生物甲烷產(chǎn)量將大幅增至740億立方米，約占天然氣總需求量的2%，或全球液化天然氣（LNG）需求量的10%。

美國在《通貨膨脹削減法案》中大幅擴(kuò)大了對生物甲烷及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的政策支持，并計(jì)劃將生物甲烷產(chǎn)量從2023年的47億立方米大幅提升至2050年的376億立方米，從而使生物甲烷在美國天然氣消費(fèi)中的占比從0.4%提升至4.3%。

英國和丹麥也分別計(jì)劃將生物甲烷產(chǎn)量從2023年的9億立方米和7億立方米，逐步提升至2050年的24億立方米和14億立方米。另據(jù)歐洲沼氣協(xié)會(huì)（EBA）的數(shù)據(jù)，全球生物甲烷市場規(guī)模在2023年16.34億美元的基礎(chǔ)上，2023年~2028年將實(shí)現(xiàn)6.7%的年復(fù)合增長率。

基于原材料保障角度分析，目前，美國生物甲烷產(chǎn)量只消耗了全美垃圾填埋場400億立方米/年資源保障能力的不足10%，且不包括畜禽糞便、食物垃圾等其他生物甲烷原料來源；預(yù)計(jì)歐洲和巴西2050年生物甲烷的資源保障能力將分別達(dá)到1500億立方米/年和440億立方米/年；澳大利亞、馬來西亞、印度、印尼和我國也擁有較好的生物甲烷資源保障能力。也就是說，全球大部分地區(qū)都具備發(fā)展生物甲烷的資源條件與潛力。

國際石油公司“搶先一步”

由于生物甲烷具有低碳、可再生的特性，且能較方便地整合至現(xiàn)有天然氣產(chǎn)業(yè)鏈中，部分國際石油公司已逐步開展相關(guān)業(yè)務(wù)。

其中，2022年，bp斥資40億美元收購了Archaea能源公司，并成為美國最大的生物甲烷生產(chǎn)商，擁有50個(gè)生產(chǎn)基地和80個(gè)相關(guān)項(xiàng)目。2024年，新任首席執(zhí)行官默里·奧金克洛斯上任后，bp還計(jì)劃到2025年再建15~20座一體化生物甲烷工廠，持續(xù)強(qiáng)化沼氣處理、生物甲烷生產(chǎn)、管道輸送和出售等全價(jià)值鏈管理。

在2022年以20億美元收購了總部位于丹麥的自然能源公司后，殼牌成為歐洲地區(qū)最大的生物甲烷生產(chǎn)企業(yè)，計(jì)劃2030年產(chǎn)量達(dá)到4400桶油當(dāng)量/日。

此外，隨著航運(yùn)燃料低碳監(jiān)管政策的收緊，生物甲烷在船舶加注過程中的應(yīng)用范圍將不斷擴(kuò)大，西班牙雷普索爾和芬蘭Gasum能源公司均已在該領(lǐng)域布局探索。

但相對于bp、殼牌和雷普索爾等國際石油公司面對的傳統(tǒng)油氣市場規(guī)模，生物甲烷仍處于利基市場（是指在較大的細(xì)分市場中具有相似興趣或需求的一小群顧客所占有的市場空間），未來將有更多石油公司通過并購等手段參與生物甲烷的開發(fā)利用。

市場規(guī)模化的政策和成本挑戰(zhàn)

不過，生物甲烷市場未來規(guī)?；l(fā)展也面臨諸多挑戰(zhàn)。

由于生物甲烷產(chǎn)業(yè)同時(shí)面對能源、環(huán)保、農(nóng)業(yè)和城市管理等多個(gè)政府部門的監(jiān)管，部分國家缺乏透明、清晰和協(xié)調(diào)的生物甲烷發(fā)展相關(guān)政策法規(guī)體系。特別是在近年來全球性氣候與環(huán)境治理的大背景下，一些國家環(huán)保政策制定大幅優(yōu)先于能源保障政策制定，將限制未來包括生物甲烷在內(nèi)的諸多能源產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

此外，政府直接補(bǔ)貼一直是歐洲等地區(qū)生物甲烷發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力，但隨著補(bǔ)貼成本的快速上漲，歐洲各國的目標(biāo)均轉(zhuǎn)為逐步淘汰補(bǔ)貼以減少國家財(cái)政負(fù)擔(dān)、促進(jìn)低碳能源之間的有序競爭等，可能給本地區(qū)生物甲烷近中期發(fā)展帶來負(fù)面影響。

生產(chǎn)生物甲烷的成本取決于原料、生產(chǎn)規(guī)模和運(yùn)營成本。歐洲地區(qū)生物甲烷生產(chǎn)成本估計(jì)為17~28美元/百萬英熱單位；美國不同垃圾填埋氣開發(fā)利用項(xiàng)目成本差異較大，稅前盈虧平衡價(jià)格在4~35美元/百萬英熱單位，總體大幅低于其他原料生產(chǎn)生物甲烷項(xiàng)目。

與天然氣相比，生物甲烷生產(chǎn)成本明顯偏高，在缺乏政府補(bǔ)貼和“碳管理”的國家和地區(qū)顯然缺乏市場競爭力。

我國油企應(yīng)擴(kuò)大生物甲烷業(yè)務(wù)占比

我國石油公司應(yīng)密切關(guān)注生物甲烷市場的發(fā)展，并依托現(xiàn)有條件和企業(yè)未來能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)，由點(diǎn)及面地發(fā)展生物甲烷業(yè)務(wù)。

比如，中國石化提出打造第一氫能公司，而“甲烷蒸汽重整”是全球主流制氫路線，如果利用生物甲烷蒸汽重整將生成綠氫。在此過程中，不僅實(shí)現(xiàn)了氫氣“灰轉(zhuǎn)綠”，而且可能形成“綠氫—生物甲烷—綠氫”綠色低碳循環(huán)新范式。

此外，我國石油公司還應(yīng)通過加大資金支持、爭取合作開發(fā)、適時(shí)開展收并購等措施，不斷擴(kuò)大生物甲烷在上游資源組合中的業(yè)務(wù)占比。

事實(shí)上，我國部分石油公司已務(wù)實(shí)開展在生物甲烷開發(fā)利用方面的探索。其中，中國石油西南油氣田公司今年9月與舍得酒業(yè)達(dá)成生物甲烷項(xiàng)目合作協(xié)議，計(jì)劃每年生產(chǎn)生物甲烷300多萬立方米，以舍得酒業(yè)的釀酒廢水作為生物天然氣原料，通過厭氧發(fā)酵和變壓吸附等工藝提純制備生物甲烷，并通過西南油氣田公司內(nèi)部管網(wǎng)實(shí)現(xiàn)生物甲烷和天然氣的互聯(lián)互通和綠色利用。這是中國石油首個(gè)規(guī)?；锛淄轫?xiàng)目。

（作者單位：中國石化石油勘探開發(fā)研究院）

生物甲烷是什么？

生物甲烷由沼氣提純得來，沼氣主要由廚余垃圾、污水、堆填廢棄物、農(nóng)作物、糞便和殘?jiān)扔袡C(jī)原料產(chǎn)生。從全生命周期凈碳排放量來看，生物甲烷被視為一種低碳能源。一方面，生物甲烷燃燒時(shí)排放的二氧化碳與動(dòng)植物原料生長時(shí)所吸收的二氧化碳相匹配，沒有新的二氧化碳被帶入全球環(huán)境系統(tǒng)；另一方面，由廢棄物產(chǎn)生的生物甲烷可以避免其自然降解可能發(fā)生的甲烷排放。另外，有機(jī)原料在厭氧發(fā)酵過程中，除釋放生物甲烷和二氧化碳等氣體外，其余各種養(yǎng)分元素基本都保留在發(fā)酵后的殘余物中，可以用作高效肥料等。