天然气则是石油的“好兄弟”，和石油一样，天然气也是一种有机能源物质，同样也是人类活动的重要能源和工业系统的原料。
石油和天然气是不可再生能源，主要原因在于其形成需要经过漫长而复杂的过程。远古时期动植物遗骸深埋地下形成烃源岩，经过一系列高温高压作用，在地下形成油气，并进一步运移至储集层内储存，并由上覆盖层封堵，最终聚集成藏，形成可供开采的油气田。
在46亿年的地质历史时期中，志留系、上泥盆统、上石炭统-上二叠统、上侏罗统、白垩系和渐新统-中新统等6套地层发育了地球上重要的区域性烃源岩，全球常规油气多发现于侏罗系及上部的碳酸盐岩和碎屑岩储集层，其中海相碳酸盐岩石油储量占总储量80%左右，天然气储量占总储量的90%左右。
油气资源可以分为常规和非常规两种类型，除常规的石油和天然气外，随着技术水平的提升，重油、油砂、致密油、 油页岩、页岩气、致密气、煤层气等非常规油气资源也逐渐进入了人们的视野。从油气分布的盆地类型来看，地球上常规油气资源最富集的盆地是被动大陆边缘、裂谷及前陆三大类盆地。被动陆缘盆地的油气资源量最大，占全球待发现油气资源量的49%；前陆盆地和大陆裂谷盆地待发现资源量相当，所占比例均为20%，其次是克拉通盆地，所占比例为11%。从地理特征来看，全球常规油气可采资源中71%分布于中东、俄罗斯、北美和拉美四大地区；非常规油气可采资源84%分布于北美、亚太、拉美和俄罗斯四大地区。
作为不可再生的重要工业原料，石油与天然气资源一直都是各个国家的战略性资源。当前，全球石油与天然气供需关系产生重大调整，能源消费中心向东迁移，生产中心则向西转变。目前，亚太地区逐渐成为能源需求快速增长的主要地区。北美地区则随着页岩油气革命的成功，完成了从油气进口国到出口国的战略性转变，进一步加速了世界能源格局的变革。
自2011年以来，美国共有121家发电厂停止燃烧煤，改用天然气。利用天然气发电，每兆瓦时产生的二氧化碳（CO2）比燃煤产生的二氧化碳约减少50%。如果目前的计划得以实现，到21世纪30年代中期，将有超过170座新的燃气发电厂加入这一行列。这些行动可能会减少温室气体的排放，但采取这些行动的主要原因是廉价天然气的供应，而不是人们对气候变化的担忧。
在水力压裂和其他钻井技术的推动下，充足的天然气供应改变了美国的电力生产方式。在2010—2019年，天然气发电成本下降了40%以上。在过去20年中，美国燃煤发电厂发电的比例从52%下降到23%，而燃气发电厂发电的比例则从16%上升到38%。美国能源信息署（US Energy Information Agency）预计，截至2050年，天然气在能源结构中所占的比例将与现在持平——略低于40%。
天然气是一种比煤炭更清洁的能源，但其使用量的激增对气候的影响尚不清楚。2020年的一项研究估计，在2000—2018年，美国新建的燃气发电厂使发电过程中二氧化碳的排放量减少24%。研究人员预计，在未来几十年里，二氧化碳排放量会减少到现在的一半，因为公用事业公司经常用燃气发电厂取代即将停止使用的燃煤发电厂。尽管新建的燃气发电厂的二氧化碳排放量能够维持在较低水平，但是平均来看，燃煤发电厂在未来50年内将继续释放二氧化碳。一些专家认为，考虑到可再生能源发电成本的急剧下降，特别是如果这种趋势持续，燃气发电厂的增加将在未来50年内给消费者带来更加沉重的经济负担，同时对环境造成损害。
可再生能源成本的下降正在引发另一场能源战。天然气赢得了与煤炭的竞争，但接下来的竞争将是廉价的天然气与太阳能和风能等资源的竞争。天然气的支持者经常吹捧天然气是连接化石燃料和新型可再生能源技术之间的桥梁。但也有人担心，这种燃料的价格水平可能会阻碍其向清洁能源的转化，并减缓美国在实现气候目标方面的进展。例如，即使没有新的燃气发电厂，现有发电厂也必须在2050年前减少2/3的产能，以实现美国在2016年《巴黎协定》中的目标。
尽管特朗普（Trump）政府退出了该协定，但美国新当选的总统约瑟夫·拜登（Joseph Biden）已承诺重新加入该协定。2020年的一份报告称，如果当前能源结构不变，即天然气在发电方面继续发挥重要作用，美国二氧化碳排放量的下降在接下来的15年里将低于10%，这远不能满足联合国政府间气候变化专门委员会的要求，即截止到2030年，美国二氧化碳的排放量需减少50%。美国加利福尼亚州劳伦斯伯克利国家实验室的科学家Amol Phadke（也是该报告的联合作者）表示，为了实现到2035年，将90%的可再生能源转化为电力，以减少88%的二氧化碳排放的目标，必须大幅减少天然气的使用。他声称：“在没有可再生能源的情况下，天然气只能起到有限的作用。天然气将供应约10%的电力，直到2035年后会被逐步淘汰。”
坚持用天然气发电的理由，通常是以成本和间歇性为依据，即它具有在任何时间、任何天气下都能供电的能力。天然气已经为可再生能源设定了一个较低的价格门槛。得克萨斯大学奥斯汀分校（Universityof Texas at Austin）的经济学家、公共政策学教授Sheila Olmstead谈道：“没有人认为廉价天然气会很快消失。”但纽约斯通里奇跟踪清洁能源股票的投资分析师Tom Konrad表示：“在过去10年里，可再生能源发电成本的下降速度远快于任何人的预期。”
部分数据表明，可再生能源在价格上优于天然气（图1）。总部位于百慕大群岛的金融咨询公司Lazard赞助的一项年度分析报告，估算了不同能源的均衡成本——电力公司为收回建筑成本和其生命周期内的运营成本而需要收取的费用。2020年的数据显示，公用事业规模的晶体硅太阳能电池板以最常见的光伏技术为依据，即每兆瓦时的均衡成本在31美元和42美元之间，而薄膜太阳能电池板（一种更新和更高效的替代品）每兆瓦时的均衡成本为29~38美元。与此同时，只有在电网缺电时才会启动天然气调峰发电厂，成本为151~198美元。稳定运行的天然气联合循环电厂的成本估计为44~73美元。
5、石油是可再生能源吗Konrad说，可再生能源也在间歇性发电方面取得了一些进展。他说，近年来，锂离子电池的储存成本已经大大降低，因为它可以弥补几个小时内电力产量的下降。在短期储存方面，天然气调峰发电厂的成本效益开始低于大型电池，但对于几天、几周或几个月的中期储存来说，天然气仍然具有优势。
此外，在超过20年的时间里，天然气中占比最大的成分（甲烷）所产生的温室效应是二氧化碳的80倍。因此，改用天然气的影响取决于在生产、运输和使用过程中存在多少排放或泄漏的天然气，而事实证明，这个数字很难确定。最近预估的数据表明，泄漏和排放可能会减少甚至消除从煤炭向天然气转变这一行为所带来的气候变化上的益处。
Phadke和Olmstead指出，如果要用天然气价格反映其排放的温室气体对环境的影响，那么天然气的价格将会更高。Phadke说：“因为天然气不会为其产生的气候成本买单，这不是一种公平竞争。”然而，太阳能电池板的生产和处理也对环境造成了巨大的负面影响，这些影响也并没有被计入太阳能发电的成本中。
6、天然气和沼气区别在美国，如何为碳定价或是否将碳所造成的环境破坏考虑到价格中仍然是一个争论不休的问题。其中一种方法已经被几个州、市和县提起诉讼，要求大型石油公司为气候变化的成本买单，这一举措最终会使化石燃料变得更加昂贵。Olmstead指出，另一种方法是要求发电厂采用碳捕捉技术，目前一些设施正在测试中，这也会增加天然气发电的成本。然而，所有的碳定价策略都是不确定的。
一些分析人士指出，因取消备受瞩目的项目，可再生能源发电量的增长再创新高，由此他们声称，天然气已经失去了投资者和决策者的青睐，并将其称为富裕国家的“新煤炭”（new coal）。然而，关于使用哪种能源更经济的计算是复杂的。Olmstead提醒到，增加使用可再生能源的最大障碍可能是燃料成本以外的因素。关于建造何种类型的发电厂的决定需要考虑投资成本和增加输电线路的费用等因素。Konrad说，监管决策也发挥了作用，目前政策倾向于在美国建设天然气发电厂。最关键的是新建一座天然气发电厂是否有意义，Olmstead认为：“是否有意义取决于它取代的是什么，如果我们想用它来代替煤，那么新建一座天然气发电厂是有意义的。但是，如果要在燃气发电厂和可再生能源发电设施之间做选择，则应取决于如何处理排放问题。”
可再生天然气来源众多，名称各样。可持续天然气、生物甲烷和沼气都是可再生天然气。其生产能源时，可减少温室气体排放和其他类型污染，世界上有许多项目在探索可再生天然气的潜力。为使质量更接近我们通常开采和使用的化石基天然气，可再生天然气需要升级，所以其甲烷浓度至少达到90%，这样就有可能通过现有的基础设施将气体分销到市场，并在普通电器中使用。
7、天然气和液化气的区别为了最大限度地提高生物质到可再生天然气转换过程的效率，大型生产设施投入使用，并将其设在港口或河流等运输通道附近。许多工厂还靠近现有的、可能已停用的储气设施，因此即使在市场波动较小和需求疲软的时期，生产也可以继续进行。
甲烷化(增加二氧化碳和一氧化碳中的甲烷含量)的方法有很多，这两种气体通常用于制造可再生天然气。三个主要过程是:
厌氧消化是在专用厌氧消化池中进行的，有时作为副产品发生，从垃圾填埋场和废水处理场以气体形式收集。对于可再生天然气，细菌培养物应用于有机材料，在加工过程中释放甲烷。其也自然地出现在浅水泻湖中。沼气通常是在厌氧条件下由某些有机物（如废料）的微生物降解而成。其主要由甲烷和二氧化碳组成，往往也存在其他微量气体。在萨巴蒂尔反应法中，氢气和二氧化碳在300°C至400°C的高温和高达3兆帕（mpa）的压力下相互反应。在这些条件下，反应产生甲烷(可再生天然气)和水。热气化方法将有机原料加热至临界温度，在此温度下，甲烷释放，但材料不会燃烧。捕获的甲烷可以加工成可再生天然气。
8、代替天然气的最佳燃料几乎任何含有某种有机化合物的原料都可能是可再生天然气加工的合适候选原料。沉降废水和含有机废物的垃圾填埋场产生的污泥是常用的可再生原料。这些原料具有经济和环境优势，可以利用其他浪费的材料。
能源作物是可再生天然气生产的另一种良好、可持续的原料来源。尽管在评估特定可再生天然气资源的环境效益时，需要考虑单作的危险性，但在恶劣条件下快速生长的作物仍是首选。
以能源作物为原料生产的可再生天然气具有明显的环境优势。生长中的植物有自己的碳捕获和封存技术，利用光合作用将二氧化碳从大气中抽出，用氧气代替。因此，能源作物原料制成的可再生天然气通常被认为是一种碳中性能源。与化石基天然气相比，可再生天然气燃烧时向大气中添加的二氧化碳更少。这是因为它要么释放本来会由废物原料释放的二氧化碳，要么因为它释放的碳量会被下一代能源作物恢复。
9、天然气多少钱一方可再生天然气利用有机废物，否则就会占用空间和能源进行处理。可再生天然气与化石基天然气存在的环境风险基本相同。它会在燃烧时向当地大气中释放一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、硫化氢和颗粒物，以及甲烷，这是一种长期存在的温室气体。
可再生天然气的一个主要好处是，它可以通过现有电网基础设施和设备进行生产、分配和消费。这使其成为一种有前途的替代热能和能源，不需要消费者的初始资本投资。
一项研究发现，仅美国废水中的生物固体就可以提供足够的沼气原料，以满足美国全国12%的电力需求。在英国，国家电网表示，该国目前至少有15%的天然气消费量可以用现成的可再生天然气替代。
10、天然气是怎么开采出来的英国有大约90个生物甲烷气注入点，用于厌氧消化可再生天然气处理。与此同时，英国能源公司Ecotricity已经宣布其打算向英国客户提供可再生天然气。加拿大天然气供应商FortisBC也在其现有的天然气配送系统中使用可再生天然气。
通常说起天然气，人们都认为这是一种不可再生能源，那么RNG（可再生天然气）又是怎么回事呢？这种潜力巨大的能源正在得到越来越多的重视。
许多人希望将RNG作为可再生能源利用的同时，还能使其成为清理垃圾填埋场的一种方式。
