調(diào)查丨天然氣發(fā)電保障上海電網(wǎng)安全

編者按：黨的十九大報告強(qiáng)調(diào)推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系。在我國清潔低碳的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整方向中，天然氣發(fā)電是重要的一步棋。

上海是我國天然氣發(fā)電占比較高的地區(qū)。現(xiàn)有發(fā)電裝機(jī)2200萬千瓦，其中燃?xì)鈾C(jī)組590萬千瓦，燃?xì)鈾C(jī)組在全市發(fā)電裝機(jī)中的比重已超過26%。到2020年，上海市煤炭占一次能源消費(fèi)比重將從2015年的36%下降到33%左右，天然氣消費(fèi)量將增加到100億立方米左右，占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到12%。透過上?？次覈烊粴獍l(fā)電的現(xiàn)狀和未來，對于“十三五”能源發(fā)展具有借鑒意義。

“年發(fā)電小時數(shù)只要不超500小時，我們就可以實(shí)現(xiàn)微利。”上海羅涇燃機(jī)發(fā)電廠廠長兼黨委書記瞿浩說。發(fā)電小時數(shù)增高而利潤下降的反?，F(xiàn)象出現(xiàn)，折射出目前天然氣發(fā)電的尷尬現(xiàn)實(shí)———上網(wǎng)電價不及發(fā)電成本。

以環(huán)保為導(dǎo)向的上海市非常重視天然氣發(fā)電。為彌補(bǔ)高成本帶來的競爭力不足，上海市自2012年開始實(shí)施兩部制電價，相當(dāng)于給所有燃機(jī)一個保底補(bǔ)貼，使燃機(jī)電廠得以生存和發(fā)展。

“十三五”加大天然氣替代力度

3月15日，上海市政府印發(fā)《上海市能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》的通知明確“實(shí)現(xiàn)全社會煤炭消費(fèi)總量負(fù)增長，進(jìn)一步加大天然氣替代力度”。2020年，煤炭占一次能源消費(fèi)比重從2015年的36%下降到33%左右。天然氣消費(fèi)量增加到100億立方米左右，占一次能源消費(fèi)比重從2015年的10%增至12%。

上海市是全國較早開始重視天然氣發(fā)電的地區(qū)之一。2002年上?；瘜W(xué)工業(yè)區(qū)成立時，市政府就按照清潔環(huán)保的定位，建設(shè)上海漕涇熱電有限責(zé)任公司(簡稱“漕涇熱電”)2臺30萬千瓦等級的9F型機(jī)組為化工區(qū)集中供熱。其實(shí)，在“十二五”期間，上海市在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中已把天然氣利用放在了突出的位置。2015年底，人工煤氣全部退出上海，上海實(shí)現(xiàn)城市管道燃?xì)?ldquo;全天然氣化”。作為天然氣消費(fèi)重要內(nèi)容的天然氣發(fā)電，也大規(guī)模走入上海市電力供應(yīng)保障的舞臺。

2012年3月21日，上海申能臨港燃機(jī)發(fā)電有限公司(簡稱“臨港燃機(jī)”)一期項(xiàng)目共計(jì)4臺40萬千瓦級燃?xì)?mdash;蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組全部正式投產(chǎn)，總裝機(jī)容量為164.6萬千瓦，是國內(nèi)核準(zhǔn)建成最大規(guī)模的燃機(jī)電廠。“十二五”期間，上海市還投產(chǎn)了奉賢南橋能源中心燃?xì)獍l(fā)電項(xiàng)目，崇明燃?xì)怆姀S開工建設(shè)，天然氣發(fā)電在上海市發(fā)電裝機(jī)中的比重首次突破20%。

“十三五”期間，上海市進(jìn)一步加大天然氣發(fā)展?！渡虾Ｊ心茉窗l(fā)展“十三五”規(guī)劃》明確，有序推進(jìn)燃?xì)怆姀S建設(shè)。結(jié)合天然氣氣源、城市管網(wǎng)布局，建設(shè)閔行燃機(jī)等燃?xì)庹{(diào)峰電源。結(jié)合燃煤鍋爐關(guān)停替代供熱需要和地區(qū)結(jié)構(gòu)調(diào)整，建設(shè)奉賢熱電等燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)機(jī)組。到2020年，全市燃機(jī)規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)到800萬千瓦左右。積極爭取燃?xì)廨啓C(jī)國家重大專項(xiàng)落戶上海，研究建設(shè)重型燃機(jī)試驗(yàn)電站。同時，大力推廣天然氣利用。進(jìn)一步加大天然氣替代力度，完成浦東、金山、青浦等集中供熱企業(yè)的清潔能源替代。

在上海市的能源規(guī)劃藍(lán)圖上，到2020年，上海市還將建成奉賢熱電工程，新建2臺40萬千瓦等級燃?xì)鈾C(jī)組;閔行燃機(jī)工程，新建2臺40萬千瓦等級燃?xì)鈾C(jī)組;天然氣分布式供能系統(tǒng)新增20萬千瓦。此外，青浦等熱電聯(lián)產(chǎn)清潔能源替代項(xiàng)目也計(jì)劃在“十三五”期間開工，按照“嚴(yán)格以熱定電、合理發(fā)電容量”原則，實(shí)施清潔能源替代。

燃機(jī)運(yùn)營以安全保障為先

位于上海北部寶山區(qū)的羅涇燃機(jī)發(fā)電廠(簡稱“羅涇燃機(jī)”)改造自原寶鋼羅涇鋼廠自備電廠。羅涇鋼廠自備電廠隨著寶鋼羅涇鋼廠的停產(chǎn)而停運(yùn)后，2014年，上海市發(fā)展改革委批復(fù)羅涇燃機(jī)電廠轉(zhuǎn)為公用調(diào)峰電廠。2015年4月，經(jīng)過改造的2臺20萬千瓦機(jī)組投入商業(yè)運(yùn)行。瞿浩告訴記者，電廠之所以能夠獲得批準(zhǔn)，主要原因在于上海電網(wǎng)調(diào)峰的需求。

目前，上海全市電網(wǎng)負(fù)荷約為2000萬千瓦，其中約1000萬千瓦為外來的水電，不可控因素較高。而作為國際大都市，上海對電網(wǎng)的可靠性要求越來越高，雖然煤電機(jī)組的容量足以滿足目前上海電網(wǎng)的負(fù)荷需求，但煤機(jī)啟動慢，遇到突發(fā)情況，難以快速頂起負(fù)荷，而燃機(jī)卻有著快速啟動的獨(dú)特優(yōu)勢。

“燃機(jī)響應(yīng)快，能及時應(yīng)對負(fù)荷的突然變化。以我們廠的GE9E型機(jī)組為例，冷態(tài)啟動達(dá)到滿負(fù)荷狀態(tài)需要1.5小時，熱態(tài)啟動只需要0.5小時。”瞿浩介紹說，冷態(tài)啟動指停機(jī)3天以上的啟動，停爐10小時以內(nèi)為熱態(tài)啟動。

臨港燃機(jī)也屬于公用調(diào)峰電廠，為保障電網(wǎng)安全，其機(jī)組目前處于晝開夜停狀態(tài)，隨時根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷變化調(diào)整開機(jī)負(fù)荷。

“6月份水電進(jìn)滬，我們明顯感到這一個月來電網(wǎng)負(fù)荷特別不穩(wěn)定，昨晚通知我們今天開1臺機(jī)，今天臨時同時要開3臺。外來電不穩(wěn)定，變化很大。作為調(diào)峰機(jī)組，熱機(jī)狀態(tài)下半小時就能從并網(wǎng)到達(dá)到滿負(fù)荷狀態(tài)，所以我們這種機(jī)組運(yùn)行比較多，作用發(fā)揮得淋漓盡致。”6月23日，臨港燃機(jī)副總經(jīng)理陳紅良對記者說。

記者梳理上海市天然氣發(fā)電的價值時發(fā)現(xiàn)，除了人人皆知的環(huán)保價值外，對安全的貢獻(xiàn)是其存在和發(fā)展的重要動力。定位為調(diào)峰的燃機(jī)電廠在迎峰度冬、大型活動、電網(wǎng)故障、環(huán)保壓力大的時候，都對保障電網(wǎng)發(fā)揮了重要作用。同樣，以熱定電的熱電聯(lián)供天然氣發(fā)電廠安全作用更是重于泰山。

身處化工區(qū)的漕涇熱電是上?；瘜W(xué)工業(yè)區(qū)循環(huán)經(jīng)濟(jì)一體化的重要配套工程，負(fù)責(zé)向區(qū)內(nèi)用戶集中供應(yīng)蒸汽及除鹽水。漕涇熱電總經(jīng)理史佩鋼告訴記者，化工屬于高風(fēng)險行業(yè)，如果突然中斷供熱，會造成很大的安全風(fēng)險。為保障供熱可靠，漕涇熱電在2臺30萬千瓦聯(lián)合循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)的基礎(chǔ)上，配備3臺快速啟動鍋爐，如果1臺燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)生故障跳機(jī)切斷供熱，快速啟動鍋爐會立即啟動補(bǔ)充供熱。“平時處于熱備用狀態(tài)，就像用小火燒水，處于微滾狀態(tài)，一旦需要切成大火，立即就有蒸汽出來，2分鐘可達(dá)到滿負(fù)荷狀態(tài)，3臺快速啟動鍋爐加起來可以達(dá)到1臺燃?xì)廨啓C(jī)的出汽量。”

電價補(bǔ)貼保證適度贏利空間

2016年，羅涇燃機(jī)機(jī)組年利用小時數(shù)約為320小時。

2016年，臨港燃機(jī)機(jī)組年利用小時為1567小時。

熱電聯(lián)產(chǎn)的燃機(jī)電廠年利用小時數(shù)可以達(dá)到5000~6000小時，甚至更高，發(fā)電可以獲得足夠的利潤，但調(diào)峰電廠最低的年利用小時數(shù)只有300小時左右，企業(yè)如何生存?

瞿浩告訴記者，因?yàn)樯虾Ｊ薪o予燃機(jī)基本的電價保障。上海市自2012年開始實(shí)施的兩部制電價就是為解決天然氣發(fā)電成本高而制定的。具體辦法為，將上網(wǎng)電價分為容量電價與電量電價，容量電價按照全年利用2500小時安排，電價標(biāo)準(zhǔn)為0.22元/千瓦時，用以補(bǔ)償燃?xì)怆姀S在電網(wǎng)運(yùn)行中的頂峰發(fā)電作用。容量電價不管發(fā)不發(fā)電，每年固定由電網(wǎng)支付給燃?xì)怆姀S，相當(dāng)于給燃機(jī)電廠一個保底收益。羅涇燃機(jī)2臺機(jī)組加起來的年容量電價收入約1.8億元。電量電價是實(shí)際發(fā)電量的上網(wǎng)電價。據(jù)介紹，按照現(xiàn)在的上海市燃機(jī)發(fā)電上網(wǎng)電價，發(fā)電收益不足以彌補(bǔ)發(fā)電成本，也就是發(fā)電反而會減少電廠的收益。

例如羅涇燃機(jī)這樣的E型燃機(jī)，又根據(jù)年利用小時數(shù)在500小時之內(nèi)和之外，上網(wǎng)結(jié)算電價又做了區(qū)分。500小時之內(nèi)，上網(wǎng)電價按照0.66元/千瓦時結(jié)算;500小時以上，按照0.56元/千瓦時結(jié)算。而羅涇燃機(jī)的發(fā)電成本價約為0.86元/千瓦時。

“上海天然氣都是來自上海燃?xì)?集團(tuán))有限公司的一張管網(wǎng)，每立方天然氣價格熱電聯(lián)供機(jī)組為2.4元，其他機(jī)組是2.5元。發(fā)電成本由每立方天然氣價格除以每立方天然氣的發(fā)電量可加單計(jì)算，臨港熱電的F型燃機(jī)每立方天然氣約可以發(fā)5千瓦時電，羅涇熱電的E型燃機(jī)則能發(fā)4.2千瓦時電，加上固定成本等其他費(fèi)用，一放氣發(fā)電，就虧損。”

在這種情況下，容量電價就成為燃機(jī)電廠賴以生存的救命稻草。正是由于上海燃機(jī)電廠實(shí)行了兩部制電價，上海所有燃機(jī)電廠都沒有出現(xiàn)經(jīng)營困境。雖然年發(fā)電小時數(shù)只有300多小時，羅涇燃機(jī)仍創(chuàng)下了微利的經(jīng)營業(yè)績。

與羅涇燃機(jī)項(xiàng)目相比，因?yàn)榕R港燃機(jī)有更大的裝機(jī)容量，企業(yè)贏利狀況也更加樂觀。臨港燃機(jī)共有4臺F型燃機(jī)，總裝機(jī)容量120萬千瓦，每年的容量電費(fèi)是2500小時乘以120萬元，再乘以0.22元/千瓦時，達(dá)到6.6億元。