天然气是以甲烷为主要成分的可燃气体混合物，包含气田气、石油伴生气等类型，生成途径涵盖有机物热降解、无机地质过程及微生物作用等多重成因 。其密度低于空气且不含一氧化碳，泄漏后易向上扩散，不易积聚形成爆炸性气体，安全性较高。燃烧生成二氧化碳和水蒸气，具有低硫氧化物、氮氧化物和粉尘排放特性，可减少二氧化硫和粉尘排放近100%，二氧化碳排放量60%，氮氧化合物排放量50%，并有助于减少酸雨形成和舒缓温室效应 。储存形式包括LNG（液化天然气）和CNG（压缩天然气），其中LNG体积压缩比达600倍 。
该能源广泛应用于发电、化工、民用燃料及车用领域。发电领域作为清洁能源应用；化工生产中作为重要原料；车用能源以LNG/CNG形式呈现低污染特性 。消费主体集中于电力、工业与居民用气。
天然气开采通过降压工艺实现，涉及气驱、水驱等多种气藏类型 。随着甲烷控排成为国际议题，中国已制定《甲烷排放控制行动方案》，要求产业升级降低泄漏率 。
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