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氣電應(yīng)在我國能源體系中扮演更重要角色

日期: 2020-10-23
來源: 能源研究俱樂部
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在“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略指引下,我國提出了構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系的戰(zhàn)略目標(biāo),包括到2030年非化石能源占一次能源消費比重達到20%,天然氣占比達到15%以上,新增能源需求主要依靠清潔能源滿足,二氧化碳排放2030年左右達到峰值并爭取盡早達峰等具體目標(biāo)。全球天然氣資源極為豐富,不僅本身是可負擔(dān)的清潔低碳能源,還可彌補可再生能源在穩(wěn)定性方面的不足,支撐可再生能源大規(guī)模發(fā)展。天然氣發(fā)電將在我國構(gòu)建清潔能源體系中扮演重要角色。氣電發(fā)展也與十九大報告提出的滿足人民日益增長的美好生活需要、建設(shè)美麗中國和構(gòu)建人類命運共同體密切相關(guān)。

一、天然氣清潔低碳優(yōu)勢突出

天然氣作為一種潔凈環(huán)保的優(yōu)質(zhì)能源,凈化后幾乎不含硫和粉塵。從大氣污染角度,其完全燃燒后僅有NOx排放,而原煤燃燒后會排放大量SO2、煙塵和NOx等大氣污染物和固廢。天然氣替代散煤的環(huán)保效果已得到公認。

同時,我國氣電的環(huán)保效果在火力發(fā)電中頗為顯著。氣電采用新型低氮燃燒器和脫硝后,NOx排放濃度可以穩(wěn)定在15毫克/立方米以下,我國個別先進燃氣電廠已達到10毫克/立方米以下。

從應(yīng)對氣候變化、控制碳排放角度,從度電CO2排放水平看,最新型燃氣輪機較燃煤電廠減排60%。目前,中國碳排放量全球占比超過1/4,其中電力部門碳排放量在我國碳排放量中約占43%,提升氣電比例可有效降低我國碳排放水平。

二、可再生能源大規(guī)模發(fā)展需要天然氣發(fā)電支撐

風(fēng)、光等可再生能源發(fā)電具有間歇性、隨機性、反調(diào)峰特性,其大規(guī)模并網(wǎng)需要靈活調(diào)節(jié)電源的支撐。目前,我國靈活性電源裝機比例還不到6%,風(fēng)電、光伏發(fā)電富集的“三北”地區(qū)電源調(diào)度靈活性更低,煤電裝機比重超過70%,靈活調(diào)節(jié)電源占比不足4%。而全球可再生能源比例較高的國家靈活性電源比例均在20%以上,美國更是高達47%。目前我國儲能技術(shù)尚待發(fā)展,抽水蓄能資源有限。氣電是調(diào)峰調(diào)頻性能突出、可靠性高、可規(guī)模發(fā)展的調(diào)峰電源,是未來電力系統(tǒng)調(diào)峰的主要選擇。單循環(huán)燃氣輪機機組調(diào)峰能力可以達到100%,聯(lián)合循環(huán)機組調(diào)峰能力可以達到70%~100%。此外,燃機是靠直接調(diào)節(jié)燃料來調(diào)節(jié)負荷,響應(yīng)非???,有快速的升降負荷能力。雖然煤電通過靈活性改造可以一定程度提升調(diào)節(jié)能力,但調(diào)峰能力、性能遠不及燃氣輪機,而且深度調(diào)峰對煤電機組的運行安全性、環(huán)保性、經(jīng)濟性產(chǎn)生影響。所以,用氣電來配合可再生能源進行調(diào)峰是現(xiàn)實、明智的選擇。

三、我國天然氣中長期供應(yīng)安全風(fēng)險整體可控

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。全球天然氣探明儲量197萬億立方米,按目前的開采量可開采50年以上;而全球天然氣可采資源量783萬億~900萬億立方米,按目前的消費量可用二百多年。當(dāng)前,發(fā)達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,我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。經(jīng)過十幾年的驗證,出口商對中國客戶的信譽非常認可,與中國企業(yè)簽署LNG貿(mào)易協(xié)議的意愿較強。加上中國是天然氣需求大國,很多項目都是瞄準(zhǔn)中國市場。

2019年以來,全球主要市場天然氣價格呈下行趨勢,2020年受新冠肺炎疫情及國際油價暴跌等因素影響,國際氣價繼續(xù)深度下跌,東北亞LNG現(xiàn)貨單日報價跌至2美元/百萬英熱以下。預(yù)計“十四五”時期東北亞現(xiàn)貨均價4.8~8美元/百萬英熱,相比“十三五”時期回落10%~20%。預(yù)計“十四五”國際油價難以突破65美元/桶,進口氣價將隨之下行。根據(jù)近兩年新簽的與油價掛鉤的天然氣進口合同斜率由原先的15%左右降到10%左右的預(yù)測,“十四五”與油價掛鉤的進口LNG長貿(mào)到岸價格將降至7美元/百萬英熱以下,與氣價掛鉤的長貿(mào)到岸價格將降至6美元/百萬英熱左右,綜合進口價格6~7美元/百萬英熱,相比“十三五”的綜合進口價格9~10美元/百萬英熱大幅回落30%~40%。

從國內(nèi)來看,我國天然氣勘探處于早期階段,陸上常規(guī)資源仍有較大潛力,非常規(guī)和深海資源潛力巨大,通過深化改革和科技進步完全可以保障安全供應(yīng)。根據(jù)中國石油勘探開發(fā)研究院油氣發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃首席技術(shù)專家陸家亮研究團隊預(yù)測,在不考慮煤炭地下氣化、深海天然氣和天然氣水合物開發(fā)的情況下,2025年、2030年、2035年和2050年我國天然氣產(chǎn)量可以分別達到2100~2450億立方米、2550~3000億立方米、2800~3300億立方米和3300~4100億立方米,國產(chǎn)天然氣可長期滿足包括民生、公共服務(wù)及關(guān)系國防民生的關(guān)鍵工業(yè)用氣的“底線需求”(目前為1000億立方米,2030年2100億立方米,2035年2350億立方米)。根據(jù)中國石油經(jīng)濟技術(shù)研究院的研究,我國天然氣對外依存度在2040年達到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,我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)險可以得到控制。

四、推動氣電發(fā)展相關(guān)建議

氣電在多數(shù)國家與煤電相比都不具有成本優(yōu)勢,持續(xù)的、愈加嚴格的低碳環(huán)保政策是推動天然氣發(fā)電大規(guī)模發(fā)展的關(guān)鍵因素,通過完善的政策或機制,改善氣電的經(jīng)濟性。美國氣電裝機增長最快的時期(2005~2010年)并非低氣價時期,而是氣價最高的時期,氣電發(fā)展也主要靠低碳環(huán)保政策支持,特別是2015年推出的全國性二氧化碳排放限制體系,極大地推動氣電快速發(fā)展。歐洲主要通過提高碳價格,提升氣電相對煤電的經(jīng)濟性。為進一步促進氣電發(fā)展,充分發(fā)揮氣電在我國構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系中重要作用,建議進一步明確氣電在電力系統(tǒng)中的定位,加大產(chǎn)業(yè)政策支持力度和低碳政策約束力度:

1.從持續(xù)改善大氣質(zhì)量、促進清潔能源替代、履行控制碳排放承諾方面,明確積極發(fā)展氣電,提升天然氣發(fā)電在電力結(jié)構(gòu)中的占比;從支撐可再生能源發(fā)展方面,明確氣電作為調(diào)峰電源的優(yōu)先地位,走依托“非化石能源+低碳(無碳)靈活性電源”的能源轉(zhuǎn)型之路。

2.制定煤電裝機總量控制目標(biāo),建議“十四五”加大減煤增氣力度,從嚴控制新增煤電機組數(shù)量。

3.取消對發(fā)展氣電的政策限制。

4.大力支持氣電與可再生能源融合發(fā)展,捆綁享受有關(guān)補貼和優(yōu)惠政策。

5.加大對重型燃機研發(fā)的支持力度,盡快突破發(fā)電用重型燃氣輪機關(guān)鍵技術(shù),形成完整的重型燃氣輪機產(chǎn)業(yè)體系。

6.加快構(gòu)建和完善全國碳市場,并設(shè)定“地板價”。


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