第一作者：丁涵（1990—），男，本科，工程师。从事新能源新资料方面的钻研工作。E-mail：cz_dh@petrochina.com.cn。
油气企业开产生物天然气战术思虑 丁涵1，马建国2，魏志远1，徐源3，贺三4，沈琦5 1.中国石油华北油田公司新能源事业部，河北任丘 062550；2.中国石油集团昆仑造作有限公司，北京 100007；3.中国石油天然气股份有限公司油气和新能源分公司新能源事业部，北京 100007；4.西南石油大学石油与天然气工程学院，成都 610000；5.中海石油（中国）有限公司北京新能源分公司研发中心，北京 102299 提要 生物天然气作为一种可再生燃气，是通过有机拔除物厌氧发酵产生的。它兼具清洁低碳与资源循环利用的个性，在全球能源结构转型过程中展示出了沉要潜力。中国固然占有丰硕的生物天然气资源，但现实利用率较低。探求了油气企业开产生物天然气的战术意思，梳理了中国油气企业生物天然气的开发近况，分析了其在原料分散、技术成本高以及绿色价值开发滞后等方面面对的挑战。针对这些挑战，提出了相应的战术：一是构建“原料收储—发酵提纯—管网输配—终端利用”的全产业链协同发展关环系统，沉点突破厌氧发酵、沼气高效提纯工艺等主题技术；二是通过成立生物天然气绿色认证平台，推动ISCC（国际可持续性与碳认证）等国际尺度互认，从而开发碳减排市场潜力；三是建议油气企业整合区域资源网络，创新“生物天然气+散布式能源”综合供能模式，并加强跨学科复合型人才造就。 0 引言 近年来，全球能源系统正经历着深刻刷新，能源结构持续演变。其发展趋向是从严沉依赖化石能源，逐步过渡到以可再生能源为主导。在此布景下，清洁能源、绿色能源、绿色燃料等领域成为全球重要经济体竞相投资的关键方向。天然气作为一种清洁能源，在能源转型过程中展示出较强的发展弹性与过渡性优势。数据显示，2023年，天然气在全球一次能源消费总量中的占比为23.3%，仅次于石油（占比31.7%）和煤炭（占比26.4%）［1］。在中国，天然气消费也出现出优良的增长态势。2023年，中国天然气消费量为3 945×108 m3，同比增长7.6%，天然气在一次能源消费总量中占比8.5%，较上年提高0.1个百分点［2］。2024年，中国天然气消费量突破4 000×108 m3，同比增长6%以上。预计到2025年，中国天然气需要量将达到4 300×108 m3，年均增长5%；到2030年，天然气需要量将达5 190×108 m3，年均增长4%［3-4］。 生物天然气作为可再生燃气的一种，其出产过程是在无氧环境下，通过微生物对有机拔除物（如畜禽粪便、餐厨垃圾、农作物秸秆等）的分化产生沼气（成分重要为含量50% ~ 70%的CH4、含量25% ~ 45%的CO2以及少量的N2、H2S和H2O［5］），之后再经过脱硫、脱碳等工艺净化提纯得到。由于生物天然气原料起源丰硕，因而拥有规；⒗玫那绷［6-10］。为了推进可再生的生物质能源发展，世界列都城提出了明确的生物质能源发展指标，造订了有关发展规划、律例和政策。例如：德国通过《可再生能源法》设定生物天然气入网强造配额，2023年收购价达0.85欧元/m3（含碳税补助）［11-12］；美国能源部的“Waste-to-Energy”（废能转化）打算推动垃圾填埋气项目从2005年的13个增至2022年的193个，技术升级使产气效能提升了40%［13］；丹麦施杏装沼气2020」亟略，通过税收减免使项目投资回收期缩短至6~8 a［14］。目前，全球生物天然气产业发展出现出肯定的格局。欧洲生物天然气产业发展处于全球当先职位，截至2024年底，欧洲已有超过1 600个生物天然气项目投产运行，总产量达55×108 m3，约占全球产量的45%。美国是全球最大的生物天然气出产国，2024年产量达22×108 m3，约占全球产量的18%。 中国的生物质资源储量可观、品类多样，其起源重要集中于各类出产生涯所产生的渣滓物以及拔除物（蕴含农业拔除物、生涯垃圾、林业拔除物等），有机拔除物体量巨大，具备规；⒄股锾烊黄淖试辞疤。2024年，中国重要生物质资源年产生量约为45.3×108 t，作为能源利用的开发潜力为4.6×108 tce，现实转化为能源的不及0.6×108 tce，将来发展空间巨大。截至2024年底，中国规；锾烊黄瓴客黄5×108 m3，预计2030年将达30×108 m3，市场发展远景辽阔［15］。 1?油气企业开产生物天然气的布景及意思 1.1?积极响应国度政策，把握发展机缘 当前，国度将环境；び肽茉醋椭糜诔烈绞踔拔，一系列利好生物天然气产业的政策律例相继出台（见表1），有效支持了生物天然气的规？，也为油气企业参加其中提供了明确的政策支持和市场预期。 表1?2022—2024年生物天然气产业有关政策
1.2?优化能源供给结构，保险能源安全
生物天然气产业链的原料资源具备分散性与可再生性，这使其不受国际能源市场价值颠簸、地缘政治矛盾等表部成分的滋扰。凭借这一优势，生物天然气可能构建与传统油气互补的多元化供给系统［16］。油气企业在能源基础设施建设、管网运营等领域堆集了丰硕的技术经验，可推动生物天然气接入现有的能源输送网络，加强能源系统的抗风险能力。不仅如此，生物天然气的开发还可能将分散的生物质能转化为集中且不变的能源供给。在面对极端气象、突发事务引发的能源供给中断情况时，生物天然气可阐扬区域性应急补充作用，从而进一步筑牢国度能源安全的底层支持。
1.3?推动绿色低碳转型，实现价值增长
随着“双碳”指标的推动以及能源行业绿色转型的加快，传统油气业务面对着诸多压力。一方面，碳排放的约束日益趋紧；另一方面，市场需要结构也产生了变动。而生物天然气作为一种低碳可再生能源，与国度绿色发展战术高度符合。在此布景下，油气企业若布局生物天然气领域，拥有沉要意思。首先，可能突破传统化石能源业务的蹊径依赖，构建起“化石能源+清洁能源”的双轮驱动业务架构，从而实现与绿色发展政策导向的深度协同。同时，国际上的认证系统为生物天然气产业提供了沉要支持，如ISCC（国际可持续发展与碳认证）、RSB（可持续生物资料圆桌会议认证）等。油气企业参加生物天然气业务并获取此类认证，能带来多方面的积极影响：其一，可加强生物天然气在国内表市场的竞争力，为绿色能源产品打开更辽阔的利用空间；其二，能借助认证所体现的碳减排功效与生态价值，提升品牌在低碳领域的社会认同度，推动自身从传统的“能源供给商”向“综合能源服务商+生态价值创造者”转型，为企业在低碳时期的价值增长启发新蹊径［17］。
2?油气企业生物天然气开发近况 目前，中国油气企业在生物天然气开发领域已迈入规；导式锥。以中国石油天然气集团有限公司（简称中国石油）、中国石油化工集团有限公司（简称中国石化）等企业为主导，通过对工业废水（如舍得酒业项目）和农业拔除物（如大邑项目）进行资源化利用，实现了贸易化利用，其技术涵盖沼气提纯、管网消纳及碳减排买卖等方面。具体项目如下： 2024年9月，中国石油西南油气田分公司（简称西南油气田）与舍得酒业的生物天然气合作项目正式签约启动，并于2024年12月16日实现ISCC认证。该项目选取“ICX厌氧+变压吸附提纯”工艺处置酿酒废水，产出甲烷含量97%的一类尺度燃气。同时，西南油气田在成都大邑县建成农业拔除物处置项目，年处置粪污秸秆35×104 t，日产生物天然气1.5×104 m3。2024年12月，该项目出产的生物天然气通过管路并入城市燃气管网，成为国内首个生物天然气并网项目；截至2025年7月，大邑项目累计产气220×108 m3［18］。 中国石油大庆炼化公司与黑龙江博能绿色能源科技集团股份有限公司发展绿色甲醇项目合作，通过现有的天然气造甲醇装置加工生物天然气获得生物甲醇。一期工程规划年产能4×104 t，预计于2026年实现生物甲醇规；坎。2024年9月，该项目正式投产并产出国内首吨切合国际尺度的绿色甲醇，其产品通过ISCC EU认证，成为国内首个兼具国际认证与量产能力的绿色新能源项目［19］。 中国石化集团新星石油有限责任公司（简称新星公司）在河北、河南等地运营多个生物天然气项目。作为中国石化地扰纂新能源板块的主力军，新星公司正逐步构建生物天然气规；⒄沟牟瞪，打算到2025年实现生物天然气年产能超5×108 m3，2030年成为国内生物天然气重要供给商之一。 2024年8月，绿气新能源（北京）有限公司结合中石化新星（北京）新能源有限公司、上海石油天然气买卖中心，推出国内首个“互联互通、气证合一”生物天然气线上买卖平台，实现绿色属性与买卖凭证绑定，形成产供销一体化市场系统。该平台以“六统一”（统一规划、统一建设、统一购销、统一监测、统一核证、统一尺度）为运营准则，通过专业化、市场化及国际化运作模式，推动生物天然气与通例能源管网互联及全国统一市场对接，推进资源整合与降本增效协同。同年8月20日，绿气新能源（北京）公司挂单的1 500×104 m3生物天然气被百事食品（中国）有限公司摘单，达成中国首单绿色天然气线上买卖［20］。 3?油气企业开产生物天然气面对的挑战与应对战术 3.1?面对的挑战 在全球能源结构低碳转型的大布景下，生物天然气产业虽具备沉塑能源结构的潜力，但其规；⒄谷允芏喑疗烤痹煸。油气企业布局生物天然气产业也面对着战术机缘与多维挑战的双沉博弈。 3.1.1?产业链层面 当前，生物天然气产业链出现出显著的“碎片化”特点，具体阐发为高低游环节严沉割裂，各参加主体之间不足有效的协同合作。这种情况导致了产业链整体效能低下、成本偏高的问题。从原料端来看，农业拔除物地理散布零散，生物质资源具佑装三高三低”的特点：“三高”即网络成本高（占出产成本的35%~50%）、时空颠簸性高（生物质资源在功夫和空间散布上出现出显著的不平衡性和不不变性）以及预处置难度高；“三低”则是能量密度低、尺度化水平低和贮存不变性低。这就形成了“原料荒”与“原料废”并存的矛盾局面，并且田舍、合作社与出产企业之间尚未形成不变的利益联结。出产端存在技术协同不及、规模效应缺失的问题。消纳端方面，生物天然气项目大多远离城市燃气管网，运输成本高达0.7~1.3元/m3［21］。 3.1.2?技术层面 生物天然气的技术成熟度直接决定着产业发展潜力。当前，技术层面存在的两大问题严沉造约着生物天然气产业的发展。首先，主题发酵环节存在显著短板。厌氧发酵工艺效能偏低，成为产衣珐张的首要阻碍。中国主流湿式厌氧发酵工艺的均匀有机负荷率为3.2 kgCOD/（m3·d），较德国双膜系统在处置混合有机拔除物（有机负荷率可达5.8 kgCOD/（m3·d））低45%［22］。同时，膜分离组件、智能节造系统等主题设备进口依赖度达72%，其中高端气体分离膜（如氦气提纯膜）、高精度传感器等关键部件进口比例超过85%［23］。其次，副产品综合利用技术滞后，影响了产业的经济性。厌氧发酵产生的沼渣沼液富含氮、磷、钾等营养，但国内资源化利用率不及40%，无数企业仅进行单一堆肥处置，未能实现高附加值转化。相比之下，德国企业通过膜浓缩与低温干燥技术，将沼液加工为有机液体肥，单元沉量附加值提升3 ~ 5倍［24］。 3.1.3?绿色价值开发层面 在全球低碳转型加快推动的大布景下，生物天然气的绿色价值凸显，其意思不仅局限于能源代替自身，更体此刻国际业务规定适配、碳资产转化与国际认证衔接等多个维度［25］。从国际业务规定适配角度来看，CBAM（欧盟碳边陲调节机造）已明确将对电力、钢铁、水泥、铝、化肥、氢气等六大行业征收“碳关税”。由于这些行业的大部门出产工艺与过程和天然气关联缜密，若企业使用生物天然气代替化石天然气或其他化石能源，便可大幅降低碳排放。这不仅能削减碳关税支出，降低国际业务成本，还能有效提升产品的国际竞争力［26］。然而，当前生物天然气在助力企业应对国际业务规定方面存在诸多问题。一方面，不足精准的碳足迹核算系统。无数企业尚未成立覆盖“原料网络—发酵产气—运输使用”全链条的碳排放计量模型，这使得企业难以量化生物天然气代替所带来的碳减排效益。另一方面，碳关税应对战术滞后。这导致国内企业在将来的国际业务中，仍需为化石能源亏损支付高额碳成本。在国际认证衔接方面，ISCC 2023版新增了生物质原料可追忆性数字系统强造条款［27］。国内多多企业若想进入国际市场，尤其是欧盟市场，就必须通过该认证。但目前国内不足切合国际尺度的原料追忆技术平台，现有系统在生物质起源真实性核验、运输蹊径追踪等职能上存在缝隙。这种国际绿色认证系统衔接不畅的情况，成为国内企业进入国际市场的隐形壁垒。 3.2?对策措施 3.2.1?加强产业链整合与协同发展 生物天然气的产业发展离不开美满的产业链以及协同发展机造。油气企业应充分阐扬自身优势，依附现有的油气资源天赋，强化与高低游企业的合作。一方面，协同农业龙头企业，构建区域性原料收储系统。在原料富集区合理布局预处置节点，以此压缩运输半径，降低物流成本。同时，推广“种植—养殖—拔除物—能源—肥料”的关环模式，通过有机肥反哺农业，提高田舍参加的积极性。通过整合农业拔除物、畜禽粪污等多元化原料，保险原料的不变供给，进而构建“原料收储—发酵提纯—管网输配—终端利用”的产业关环，为规；霾於ɑ［28］。另一方面，要充分阐扬油气企业现有基础设施优势，借助成熟的城市燃气管网系统、LNG加气站网络以及工业用户资源，实现生物天然气与传统化石能源的协同输配和市场互补。 在终端消纳环节，应锁定高附加值客户（如汽车造作、食品加工企业等），并签定持久保量竞价和谈（如西南油气田与中嘉汽车造作（成都）有限公司的合作）。在循环利用方面，将沼渣、沼液回收还田，成立二氧化碳捕集系统用于驱油增产，实现种养结合关环与资源的高效再生。此表，还需造订综合能源利用规划，开发“生物天然气+散布式光伏+储能”等新能源利用综合项目，为工业园区、贸易综合体供能，提升能源利用的综合效益。同时，索求生物天然气造氢、甲醇、柴油等多元化产品的可行性。通过全方位的市场拓展和缜密合作，提升生物天然气的市场份额和产业竞争力。 通过全产业链的深度整合，油气田企业可能将生物天然气产业打造成为“传统能源转型+村落振兴+生态；ぁ钡母春闲筒。这样既能阐扬能源基础设施的规模效应，又能通过跨界协同造就新的增长极，为“双碳”指标下的能源企业转型提供可复造的实际蹊径。 3.2.2?加大技术研发及创新力度 面对技术瓶颈，油气企业亟需加大技术研发与创新力度，可从资金投入和人才资源整合两方面着手。在资金投入方面，企业应左右开弓：一是设立专项研发基金，每年从利润中划出固定比例资金，专款专用，保险研发项目资金流不变。同时，凭据技术发展态势，合理分配资金，聚焦关键技术。二是积极争取当局资金，借助当局科研经费的杠杆力量，撬动更多社会本钱涌入生物天然气研发领域。 在人才资源整合方面，企业内部要提拔分歧专业布景科研人员组建生物天然气技术研发专属团队，与高校、科研机构共同搭建产学研合作基地，深刻钻研生物质原料网络分类技术、厌氧发酵主题技术、沼气高效提纯技术、智能化管控技术，突破生物天然气产业发展瓶颈，提升产业竞争力，实现环境效益与经济效益双赢［29］。 3.2.3?加快生物天然气绿色价值开发 绿色价值是当下绿色能源的关键营收起源与产业名片。目前，ISCC、RSB、GS（黄金尺度）等机造在全球领域内获得了宽泛认可。这些机造为生物天然气等绿色能源提供了全球认证尺度以及碳资产开发平台。生物天然气的绿色价值潜力巨大，出产生物天然气时，每吨干秸秆的均匀温室气体减排量可达1 229 kg，每吨畜禽粪污鲜沉的均匀温室气体减排量为275 kg［30］。 基于此，油气企业需多管齐下，加快生物天然气绿色价值的开发过程。一方面，要美满绿色生物天然气全性命周期数据监测系统，贯通原料网络、出产储运等环节的可追忆链条，从而实现与ISCC等国际认证尺度接轨；另一方面，要同步构建碳资产开发战术，依附国际VCS（核证碳尺度）、GS碳信誉机造，索求CCER（国度核证自愿减排量）机造下沼气碳减排步骤学的开发，以此提升绿色价值转化效力，驱动生物天然气的规；⒂胄б嫔。
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