日益严重的环境问题越来越威胁到人类的生存和发展。联合国环境规划署发布的最新数据显示，每年全球1260万死亡人口中，23%归因于环境因素。其中，因为空气污染，全球每年约过早死亡550万人。

空气污染与气候变化密切相关，而煤炭、石油的开采和利用不仅是空气污染物的主要排放源，也是导致气候变化的温室气体的主要来源。化石燃料的大量消耗，使得空气质量持续恶化，同时增加温室气体排放，加剧全球变暖。气候变化成为国际社会最棘手的环境问题，而中国则同时面临气候变化和环境污染双重挑战。2020年9月，习近平总书记提出2060年我国实现碳中和的目标，进一步强调了全面降碳的重要性和紧迫性。

近年来，中国在空气污染治理方面取得较大进步。中国首个蓝天行动方案—《大气污染防治行动计划》实现了中国城市PM2.5浓度五年间下降30%的目标。其中，北京更是下降35%，人民生活环境得以显著提升。联合国环境署（UNEP）于2019年将北京作为成功案例，列入其空气质量改善的报告，并希望将此经验扩展到其他发展中国家和地区。未来，我国将进一步减少污染，改良环境，同时减少碳排放，在远期达到碳中和。

天然气作为一种热值较高的清洁能源，可在改善大气环境中起到有效作用。由北京大学能源研究院、壳牌（中国）有限公司、北京燃气集团、中国城市燃气协会、北京睿观能源咨询有限公司联合编写的《天然气在改善中国大气环境中的作用研究》选取了位于京津冀、长三角、珠三角、汾渭平原的9 家燃煤电厂、10 家燃气电厂以及31台燃气锅炉、13台燃煤锅炉开展了调研工作，并结合问卷调研、文献调研等多种方式，获取实际运行数据，作为课题研究的数据支撑。评价体系方面，本文构建了涵盖排放浓度、排放绩效、污染当量、减排成本、综合效益（投资收益、占地、水耗、能耗）、碳排放等多指标的评价体系，多维度、多层次地对比研究天然气和煤炭在发电和供热领域的环境效益；并着重从供能端作为切入点，探讨天然气和煤炭在发电和供热领域的环境效益。本文通过量化分析的方法，研究分析了天然气发电和燃煤发电为可再生能源调峰过程中的环境效益。研究结果表明，在发电和供热领域，不论是排放浓度、排放绩效、碳排放还是综合效益，天然气都优于煤炭。在发电领域，虽然近年来随着清洁燃煤技术的不断发展，燃煤发电应用的清洁性不断提高，但综合来看，燃气发电在环保方面的综合效益仍具备明显优势，即使是已达到“超低排放”水平的燃煤电厂，其各项排放指标仍略逊于一般燃气电厂；且燃气电厂排放限值还有大幅降低的空间。在供热领域，燃气锅炉的各项指标也优于煤炭。因此，本报告认为，天然气是一种优质、高效、清洁的能源。大力发展天然气，提高天然气在一次能源消费中的比重，是中国减少排放、治理环境污染的重要举措；大力推进“煤改气”是改善大气环境质量、减少温室气体排放、化解环境约束、实现绿色低碳发展的有效途径。