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穆点能源:中国天然气发电现状及趋势探析
举报2020-12-21 09:37:52 来源:穆点咨询

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近年中国已探明天然气储量呈现稳定增长趋势,截至2017年底,达到5.48万亿立方米。从天然气产量来看,2017年中国天然气产量为1492亿立方米,世界排名第六。随着我国政策对于天然气开发及利用的推动,低渗透、深层、深水等领域大量的品位低、难动用资源的经济性将逐步显现,非常规天然气资源潜力不断释放,天然气的应用也不断进行深化。


为什么要发展天然气发电?


天然气发电一重优势:环保价值高。相比燃煤发电,燃气发电所排放的SO2、烟尘量及氮氧化物的量很少,因此是更为环境友好的发电方式。


天然气发电二重优势:优化能源结构。目前我国主要以煤炭、水力资源发电为主,随着我国政策推出,能源结构调整正在逐步深化,天然气在一次能源消费中的比重将不断上升,天然气的利用也更加多样。利用燃气进行发电,特别是东南沿海地区适时引进天然气发电,能够有效优化和调整能源结构,实现发电能源的多样化。


天然气发电三重优势:实现电网安全经济运行。燃气机组启停灵活,负荷适应性强,作为电网调峰机组,有助于改善电网的安全性。且燃气电厂占地面积小,能够在城市负荷中心实现就地供电。


我国天然气发展进展阶段?


从我国天然气发电发展的历程来看,可以主要分为两个阶段。第一阶段主要是油气田附近自备电厂进行燃气发电,规模较小,分布较为集中,这一阶段到1999年为止,我国天然气发电装机容量为7.2GW,分布在80多家小型的燃气电厂,占全国总装机容量的2%。第二阶段是由广东LNG项目和西气东送项目推动了配套气电项目的发展。随着电力负荷特性的变化以及两个主导项目的配套工程开始,天然气发电呈现一个迅速发展的趋势。这一领域正处于一个中期高潮阶段。


截至2017年底,天然气发电装机容量为8128万千瓦,占全国装机容量的4.57%,增速6.5%。2017年,全国气电发电量1560亿千瓦时,占全国发电量的2.4%。据中国天然气发展“十三五”规划,到2020年,国内天然气发电装机规模将达到1.1亿千瓦以上,占发电总装机比例超过5%。


从世界范围看,自1970年以来,全世界天然气发电量的年均增长率在5%以上。天然气发电在总发电量中所占份额从1971年的10.3%增加到了目前接近30%左右。从发达国家的情况来看,天然气已成为美国最重要的电力供应来源之一。自美国引导页岩气革命以来,其天然气发电量不断上涨。此外,日本70%的天然气用于发电,占其国内发电总量的28%;欧洲天然气发电比例也超过20%。与世界欧美等主要国家相比,中国天然气发电还处在起步阶段,总装机远远落后于发达国家平均水平,理论上具有较大的发展空间。


图表 1:2011-2017年我国燃气发电装机容量(单位:万千瓦)


我国天然气发电的如何分布?


现有的集中式燃气发电厂基本上位于经济发达的地区,包括:京津塘、长三角、珠三角、东部沿海等地,在这些地区地方政府财政承受能力强,尤其是在前期天然气发电经济性不高时,能够为发电企业提供大量补贴,维持机组的基本运行。近两年,随着我国各地环保压力不断加大,山西、宁夏、重庆等地也陆续有燃气电厂投产,燃气电厂分布更加广泛。


哪些主体参与天然气发电的市场运营?


我国天然气发电行业上下游产业链主要由三类主体构成。上游天然气供应方包括国内石油公司及城市燃气公司等,发电企业负责燃气发电厂的投资运营,利用从上游供气方购买的天然气并转换成电力,按照上网电价出售给下游电网公司。


目前我国天然气电厂运营主体分为三类:第一类是国有大型发电央企,如:华电集团、华能集团、中国电力投资集团等;第二类是地方政府出资控股的省属电力投资集团及能源集团,如浙能集团、申能集团、京能集团等;第三类是石油天然气生产供应公司,如中海石油气电集团。


天然气发电行业发展面临哪些问题?


天然气发电支持政策力度有限


近几年,我国在天然气利用政策、能源发展规划及环保政策文件中均有涉及天然气发电的内容,但是并未出台专门针对天然气发电的政策文件,因此总体来看,国家对天然气发电的支持力度有限,还存在一定的不确定性。


在当前产业发展尚在初期但政策环境并不清晰的现状下,许多电力公司对燃气电厂的发展仍处于观望阶段,更倾向于采用支持力度较大的可再生能源发电,因此明晰而有力的政策支持仍然是天然气发电大规模发展的重要驱动力。


关键设备技术存在瓶颈


目前,国内制造企业还没有完全掌握燃气发电核心技术,关键技术还掌握在少数国外制造企业手中,不仅影响设备造价水平,而且投产后核心部件的运行维护被供应商垄断,检修维护费用高企不下,发电企业生产成本难以有效降低。


经济性不具备优势


当前我国天然气进口依存度高,在现有情况下,造成燃气发电企业气源成本难以下降;同时天然气属化石能源,不具备可再生能源的相关政策补助,上网电价遭遇“天花板”,因此对于气电企业的发展面临双重挤压。


在我国燃气电厂的运营成本中,燃料费占70%,相比于燃煤发电,燃气发电成本是其的2-3倍。对热电厂来讲,上网电价需达到0.55元/千瓦时才能保证盈利,调峰电厂则要达到0.6元/千瓦时。因此目前来看,天然气发电的调峰、环保价值未充分体现。


气峰电峰重合,燃气电厂缺乏供气可靠性


当前我国天然气发电项目可以分为“调峰电厂”和“热电联产”两类,具有不同的市场定位。调峰电厂一般运行在电网的峰荷及腰荷。天然气“热电联产”项目集发电与供热于一体,从供热负荷看,北方以冬季采暖负荷为主,南方以工业热负荷为主。由于气峰与电峰在时间上重合,两类燃气发电项目在冬季都难以获取充足的气源,限制调峰电厂顶峰发电,无法发挥电力调峰作用.热电联产机组也难以保障发电量,发电经济性进一步下降。


我国天然气发电行业前景如何?


未来,为应对我国愈加突出的环境问题,天然气发电的市场需求空间将十分广阔。


我国能源结构以煤炭为主,开发利用方式粗放,环境污染问题突出。根据《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》,到2020年,煤炭消费比重控制在62%以内。燃煤发电因污染物排放严重一直饱受社会各界的病垢,连续出台的环保政策都对燃煤电站提出更高的环保要求并设置更严格的审批条件。


《大气污染防治行动计划》中提出,京津冀、长三角、珠三角等区域新建项目禁止配套建设自备燃煤电站。除热电联产外,禁止审批新建燃煤发电项目。并通过政策补偿和实施阶梯电价、调峰电价等措施,逐步推行以天然气或电替代煤炭。限制煤电发展已经成为政府改善环境质量的重要手段。


煤电以外的发电中,核电已满负荷运行,但发电量受装机容量限制;水电供给受季节枯汛变化影响较大,丰枯季节发电不平衡;风电及太阳能发电等可再生能源电力具有随机性、间歇性的不稳定特点,难以承担基荷发电;燃油发电的成本相对更高;在多种发电方式的比选下,天然气发电成为燃煤发电的一种重要替代方式。


随着中国电力改革深入发展及环保政策推动,天然气分布式发能源将具有广阔应用市场。


目前天然气冷热电三联供是天然气分布式能源重要的应用方式之一,具有节约能源、增加电力供应、改善环境等综合效益。同普通凝汽式发电和联合循环电站发电相比,天然气分布式能源系统综合利用效率可达70%以上。


根据《天然气发展”十三五”规划》,中国到2020年天然气发电装机规模将上升至1.1亿千瓦以上,天然气分布式能源装机规模将达到4000万千瓦以上。在利好政策推动下,近年来国内天然气分布式能源建设项目审批落地加速。分布式能源系统建设有利于提高国内能源利用效率提升,减少能源浪费。

 

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