煤電沙龍第十七期（一）| 電力市場的拓展—天然氣發(fā)電

我國天然氣和天然氣發(fā)電雖保持較快增長，但發(fā)展仍不及預(yù)期。2019年中國天然氣發(fā)電裝機達(dá)到9022萬千瓦，但氣電在中國電源結(jié)構(gòu)中占比僅有4.5%，發(fā)電量占比僅3.2%，遠(yuǎn)低于全球平均23%的水平。按照目前的發(fā)展趨勢，中國氣電裝機很難實現(xiàn)電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃提出的1.1億千瓦的目標(biāo)。目前在我國大力開展的“打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”、加速能源轉(zhuǎn)型、擺脫煤炭依賴以及應(yīng)對氣候變化進程中，都迫切需要增加天然氣的供應(yīng)和消費。

在煤電沙龍第十七期的第一節(jié)中，北京大學(xué)能源研究院特聘研究員朱興珊、協(xié)鑫能源科技股份有限公司副總經(jīng)理王世宏、江蘇省天然氣發(fā)電和分布式能源工程研究中心秘書長劉志坦對“十四五”電力規(guī)劃中天然氣發(fā)電問題進行了探討。

天然氣發(fā)電現(xiàn)狀及優(yōu)勢

目前我國氣電主要集中分布在經(jīng)濟發(fā)達(dá)的長三角、珠三角和京津地區(qū)。廣東、江蘇、浙江、上海是中國燃?xì)怆姀S分布最為密集的省份，裝機容量約占全國的60%，裝機類型包括燃?xì)庹{(diào)峰發(fā)電機組和供工業(yè)熱負(fù)荷的燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)機組。

氣電裝機容量中以五大發(fā)電集團為主，約占全國總裝機容量的50%。其中華電、華能裝機規(guī)模較大，截至2019年分別達(dá)到1509和1042萬千瓦（分別占?xì)怆娍傃b機的16.7%和11.5%），中海油依托上游天然氣產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢，擁有846萬千瓦裝機。

劉志坦指出：氣電和煤電都是以化石能源為燃料，但是氣電與煤電相比，具有很多優(yōu)勢。‍第一是更高效，目前氣電的聯(lián)合循環(huán)效率已經(jīng)超過了60%。像最近投產(chǎn)的廣州增城的H型機組效率基本上可以達(dá)到63%左右，而目前超超臨界的燃煤機組效率還沒有突破50%。第二是更低碳，氣電的碳排放水平約為煤電的50%左右。第三是更環(huán)保，由于燃料性質(zhì)，目前除了氮氧化物以外，氣電基本上沒有其他的常規(guī)污染物。第四是更靈活，燃機的特性是起停速度快，具有更良好的調(diào)峰能力。第五是更節(jié)約資源，與同等規(guī)模的煤電相比，氣電廠更節(jié)約水資源，占地更少。

王世宏指出，天然氣被稱為清潔能源，是由于其在開采、生產(chǎn)、運輸、使用全過程中對環(huán)境的友好，相比傳統(tǒng)燃煤，天然氣開采、生產(chǎn)對環(huán)境影響小，管道運輸幾乎無污染。天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)相比燃煤熱電，還可大大減少水、土地等環(huán)境資源的占用。在東部經(jīng)濟發(fā)達(dá)、能源價格承受能力強、能源需求大、環(huán)保要求高的地區(qū)燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)項目必然會受到控制，而天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)必然是替代燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的重要方向，是現(xiàn)階段最現(xiàn)實的選擇。

天然氣發(fā)電市場的挑戰(zhàn)

在“十三五”當(dāng)中，我國天然氣和天然氣發(fā)電發(fā)展當(dāng)中也遇到了許多挑戰(zhàn)。

朱興珊表示：我國天然氣發(fā)電的成本較高。中國典型地區(qū)燃?xì)怆姀S發(fā)電成本約為0.55-0.60元/kW·h，其中，燃料成本占比約70%-75%。與其他類型的電源特別是與煤電相比，氣電的上網(wǎng)電價相對較高，僅比海上風(fēng)電和生物質(zhì)發(fā)電稍低。隨著中國新一輪電力體制改革啟動，發(fā)電計劃逐步放開，市場交易比例逐步增加。在電力供需整體寬松的形勢下，上網(wǎng)電價下降，氣電盈利空間進一步被壓縮。目前電價機制無法體現(xiàn)氣電的低碳環(huán)保價值，氣電與煤電同場競爭，缺乏市場競爭力。

此外，燃?xì)廨啓C生產(chǎn)的國產(chǎn)化率雖已經(jīng)達(dá)到70%以上，但仍不具備關(guān)鍵部件、配件制造技術(shù)和檢修、維護能力。國內(nèi)燃機的調(diào)試、檢修、維護等工作幾乎全部由國外燃機制造企業(yè)完成，國內(nèi)燃?xì)怆姀S大部分依托制造廠家服務(wù)協(xié)議模式管理燃機設(shè)備，成本居高不下。

王世宏認(rèn)為：我國天然氣發(fā)電以及天然氣開采，與西方發(fā)達(dá)國家相比起步較晚，對天然氣的社會價值、環(huán)保價值仍然認(rèn)識不足。天然氣發(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn)、分布式等利用形式不僅在能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面發(fā)揮著重要作用，而且它對我國天然氣市場做大做強有積極作用，對于國內(nèi)氣電高端裝備水平的提升也有積極作用。

劉志坦強調(diào)：為了應(yīng)對天然氣發(fā)電較高的燃料成本，多地政府采取了兩部制電價或直接給予財政補貼等方式來加以疏導(dǎo)，但隨著燃機裝機容量的不斷提升，價格疏導(dǎo)的壓力也越來越大，進一步擴大天然氣發(fā)電規(guī)模難度愈來愈大。此外，我國對氣電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要性認(rèn)識不足，使其發(fā)展缺乏科學(xué)的統(tǒng)籌規(guī)劃。氣電特別是熱電聯(lián)產(chǎn)以及冷熱電三聯(lián)供既是天然氣高效利用的重要方式，又是調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、改善區(qū)域環(huán)境質(zhì)量的有效措施。

天然氣發(fā)電市場展望

2015年以來，在“煤改氣”政策的推動下，中國天然氣消費快速增長，而國內(nèi)天然氣產(chǎn)量增速相對較低，造成中國天然氣對外依存度快速升高。對此朱興珊表示：我國不應(yīng)過多的擔(dān)憂天然氣對外依存度高的問題。從全球來看，天然氣資源充足，供需長期寬松，價格將長期保持低位，中國利用國際資源的形勢極為有利。全球天然氣探明儲量199萬億立方米，按目前的開采量可開采50年，其中“一帶一路”沿線國家探明儲量占全球天然氣探明儲量比例達(dá)76%。全球天然氣可采資源量783-900萬億立方米，按目前的消費量可用二百多年。發(fā)達(dá)國家天然氣消費已進入平臺期或開始下降，天然氣消費增長主要來自中國、印度等發(fā)展中國家，而印度天然氣消費量和價格承受能力較低，中國具有較大的競爭優(yōu)勢。隨著天然氣液化和儲運技術(shù)的進步，近些年全球LNG貿(mào)易量迅速增長，天然氣越來越成為全球性的貿(mào)易商品。同時，LNG貿(mào)易靈活性也日益增加，天然氣進口來源非常多，集中度不高，進口天然氣的風(fēng)險大大降低。

根據(jù)中國石油經(jīng)濟技術(shù)研究院的研究，中國天然氣對外依存度在2040年達(dá)到53%左右的峰值，以后開始下降。如果煤炭地下氣化、深海天然氣和天然氣水合物開發(fā)取得突破，中國天然氣對外依存度還將大大降低。只要措施得當(dāng)，供應(yīng)安全風(fēng)險是可以得到控制的。我國應(yīng)保持戰(zhàn)略定力，明確天然氣2030年占比15%目標(biāo)。因此，“十四五”期間天然氣的占比應(yīng)該達(dá)到12%，才能完成2030年15%的目標(biāo)。

劉志坦認(rèn)為：從未來的發(fā)展的方面來看，我國應(yīng)從技術(shù)和資源方面加強國際合作，提升燃機自主化和國產(chǎn)化水平，建立多元化的天然氣進口格局，從而盡可能的降低天然氣進口成本和能源安全的風(fēng)險。與此同時，應(yīng)加強上下游的一體化力度，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈的縱向整合，這樣上游的天然氣企業(yè)可以參與下游的發(fā)電廠的建設(shè)，發(fā)電集團也可以積極的向上游延伸，進入上游的勘探開采，包括貿(mào)易的環(huán)節(jié)。通過上下游的緊密的合作實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈價值的最大化和社會福利的最大化，從而提升我國氣電產(chǎn)業(yè)鏈的競爭力。

建議能源“十四五”規(guī)劃中應(yīng)進一步明確氣電的地位，保持戰(zhàn)略定力，不能動搖，在大灣區(qū)、長三角和京津冀等重點地區(qū)合理布局，有序發(fā)展燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)項目，積極發(fā)展調(diào)峰燃機項目，加大上下游一體化力度，共同營造氣電發(fā)展的良好環(huán)境，提升產(chǎn)業(yè)競爭力，實現(xiàn)資源配置最優(yōu)化，進而推動我國清潔能源實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。預(yù)計到2025年“十四五”規(guī)劃期結(jié)束時，我國氣電裝機容量將會達(dá)到1.5億千瓦左右，占總裝機容量的6%左右。“十四五”期間氣電的快速發(fā)展將是實現(xiàn)逐步將天然氣培育成為我國現(xiàn)代清潔能源體系的主體能源之一的有效途徑。

王世宏表示：天然氣發(fā)電具有清潔、低碳、靈活、高效等多維綜合優(yōu)勢，氣電在配合可再生能源調(diào)峰、與新能源多能互補發(fā)展方面具有較大潛力。煤電雖也能調(diào)峰，但在低負(fù)荷階段，煤電的能效會急劇下降，污染物排放也難以實現(xiàn)超低排放的控制值。同時對煤電的安全性和相關(guān)設(shè)備的使用壽命也有很大影響。‍‍‍‍

未來，煤電退出已經(jīng)成為大勢，目前對電力供應(yīng)的主要發(fā)展方向是可再生能源，而天然氣與可再生能源的合作能夠共同促進能源體系的清潔低碳轉(zhuǎn)型。

氣電扮演著兩個重要角色，一是替代煤炭，促進電力系統(tǒng)的清潔低碳發(fā)展；二是協(xié)調(diào)和促進可再生能源發(fā)展壯大，最終取代自己。天然氣的最終歸宿是作為原料，而非燃料，為人類服務(wù)。

目前，中國的氣電發(fā)展落后于能源轉(zhuǎn)型、生態(tài)環(huán)境保護和減排減碳的要求。因此“十四五”期間我國應(yīng)該大力推動天然氣發(fā)電，來實現(xiàn)我國未來的能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)。