随着脱碳进程的推进，美国可再生天然气生产潜力不断增长。

美国天然气基金会 (AGF) 发布了其对可再生天然气 (RNG) 供应潜力的最新评估，结果显示，在雄心勃勃的脱碳情景下，到 2050 年，美国的 RNG 产能可能会增长四倍以上。

该研究由全球咨询公司 ICF 进行，并于 2025 年 7 月发布。研究发现，可再生天然气 (RNG) 可以在减少难以脱碳的行业的温室气体 (GHG) 排放方面发挥重要作用，尤其是在住宅、商业和工业供暖以及交通运输领域。

该报告概述了三种生产情景——低排放情景、高排放情景和雄心勃勃的减排情景——这些情景基于不同的原料利用率、市场部署和技术成熟度。在低排放情景下，到2050年，可再生天然气（RNG）的年产量可达1628万亿英热单位（tBtu），约占目前居民天然气用量的三分之一。在高排放情景下，产量将增至3728万亿英热单位/年。但在最积极的净零排放路径——雄心勃勃的减排情景下，RNG的供应量可达7061万亿英热单位/年，足以满足目前居民天然气需求的约146%。

这些增长得益于原料种类的扩大和技术资源可用性评估的改进。该研究纳入了美国能源部《2023年十亿吨报告》中的最新数据，以及美国农业部和环境保护署的最新数据。与AGF 2019年的研究相比，即使原料使用受到更严格的可持续性筛选，可再生天然气（RNG）的总潜力仍增长了17%。

原料多样性和技术发展拓宽了可再生天然气的获取途径

可再生天然气（RNG）可利用多种有机废弃物生产，包括垃圾填埋气、食物垃圾、动物粪便、污水污泥、城市固体垃圾（MSW）以及农作物和林业残余物。AGF的报告探讨了两种主要的生产途径——厌氧消化（AD）和热气化（TG）——以及第三种新兴途径：利用甲烷化氢气的电转气（P2G）。

能源作物和农业残余物是最大的技术潜力来源，每年可提供超过9500吨英热单位（tBtu）的能源。动物粪便和城市生活垃圾每年可提供近4600吨英热单位（tBtu）的能源，但由于实际操作和经济方面的限制，短期内可实现的供应量有所减少。垃圾填埋气和废水衍生的可再生天然气（RNG）是最具成本效益的能源来源之一，预计将占据可再生天然气供应曲线的低端部分。

除了生物质能来源外，该研究还考虑了通过将可再生氢与捕获的二氧化碳在甲烷化过程中结合而制成的合成可再生天然气（RNG）。基于美国10%至40%的风能、太阳能和核能用于电解的假设，ICF估计到2050年，每年最多可生产472吨英热单位（tBtu）的P2G衍生RNG。

该报告还模拟了在各种情景下可再生天然气（RNG）的减排潜力。通过替代地质天然气，到本世纪中叶，RNG每年可减少美国8200万至3.28亿吨温室气体排放。根据部署规模，使用电转气技术还可以额外减少600万至3200万吨的排放。

ICF 预测，到 2050 年，大多数可再生天然气 (RNG) 的生产成本将介于每百万英热单位 (MMBtu) 15 至 40 美元之间，其中垃圾填埋场和废水处理项目成本较低，而粪便、食物垃圾和热气化项目成本较高。报告指出，尽管 RNG 的成本仍然高于化石天然气，但其全生命周期的减排效益使其减排成本处于具有竞争力的每吨二氧化碳当量 (CO2e) 70 至 400 美元范围内——与其他脱碳策略相比，这一成本水平相当甚至更低。

政策和创新是市场扩张的关键

该报告强调了持续的技术创新和扶持政策对于充分释放可再生天然气（RNG）潜力的重要性。气化、原料收集和碳捕获技术的进步可以降低成本，并扩大更具挑战性原料的应用范围。此外，建立更清晰的RNG碳强度评估框架及其在清洁燃料标准中的作用也至关重要。

总而言之，AGF 的研究表明，可再生天然气 (RNG) 是清洁能源转型的重要组成部分。凭借丰富的原料来源、不断增长的项目基础以及日益完善的政策支持，可再生天然气有望成为一种可扩展的低碳替代能源，它不仅能够利用现有的管道基础设施，还能支持多个领域的气候目标。