近日,中國(guó)社會(huì)科學(xué)院發(fā)布 《中國(guó)能源前景2018~2050》報(bào)告稱,未來(lái)30年天然氣將是我國(guó)需求增長(zhǎng)最快的能源產(chǎn)品,從天然氣的應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看,未來(lái)電力領(lǐng)域的增量將有較大幅度來(lái)自天然氣發(fā)電。那么,從電力研究者的角度來(lái)看,氣電在我國(guó)的發(fā)展前景究竟如何?本報(bào)記者就此對(duì)國(guó)網(wǎng)能源研究院研究員張寧進(jìn)行了采訪。
中國(guó)電力報(bào):天然氣發(fā)電有哪些優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)?
張寧:天然氣發(fā)電的優(yōu)勢(shì)主要有以下三個(gè)方面。一是相對(duì)清潔,二氧化碳和氮氧化物排放水平分別低于燃煤發(fā)電的50%和20%,二氧化硫和煙塵排放幾乎為零。二是運(yùn)行靈活,啟停時(shí)間短,爬坡速率快,調(diào)節(jié)性能出色。三是占地面積小,可以布局在負(fù)荷中心。
我國(guó)天然氣發(fā)電的問(wèn)題主要在于經(jīng)濟(jì)性。受制于資源稟賦,我國(guó)天然氣供應(yīng)成本較高,發(fā)電用氣價(jià)格一般在2~2.5元/立方米,這意味著氣電僅燃料成本就需要約0.4~0.5元/千瓦時(shí),已遠(yuǎn)超煤電等其他電源的上網(wǎng)電價(jià)。其次,從能源安全角度考慮,我國(guó)天然氣對(duì)外依存度較高,氣源保障能力有限。尤其是冬季發(fā)電用氣和居民采暖用氣高峰重合,進(jìn)一步加劇了天然氣供應(yīng)壓力,并且在“壓非保民”情況下,對(duì)電力系統(tǒng)而言氣電的可靠性和靈活性大打折扣。再次,氣電的“清潔”只是相對(duì)于煤電,與水電、核電及各種新能源相比仍會(huì)產(chǎn)生一定排放,特別是在新能源成本不斷下降的情況下,氣電“靠清潔性吃飯”的空間較為有限。
中國(guó)電力報(bào):如何看待氣電在我國(guó)的發(fā)展規(guī)模?
張寧:總體來(lái)講,增長(zhǎng)潛力有限。從發(fā)電角度,天然氣發(fā)電近期不具備經(jīng)濟(jì)性,隨著新能源成本持續(xù)下降,未來(lái)氣電的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力更差。從調(diào)峰角度,在我國(guó)當(dāng)前電源結(jié)構(gòu)下,通過(guò)建立合理市場(chǎng)機(jī)制和開(kāi)展靈活性改造能夠激發(fā)出煤電可觀的調(diào)峰潛力,今后隨著儲(chǔ)能成本不斷降低、需求響應(yīng)商業(yè)模式逐漸豐富、互聯(lián)電網(wǎng)靈活優(yōu)化運(yùn)行能力日益提升,氣電在調(diào)峰方面的角色并非不可替代。
需要注意的是,不宜通過(guò)與其他國(guó)家進(jìn)行氣電在電源結(jié)構(gòu)中占比的簡(jiǎn)單比較得出氣電需要大發(fā)展的結(jié)論。一方面,我國(guó)天然氣資源稀缺,與美國(guó)等國(guó)家情況差異較大,用氣成本高昂。另一方面,我國(guó)燃機(jī)裝備制造水平相對(duì)落后,核心技術(shù)未實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,氣電的固定投資成本和維護(hù)成本也相對(duì)較高。
在我們構(gòu)建的中國(guó)電力系統(tǒng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)發(fā)展規(guī)劃模型中,綜合考慮了氣電在電力電量平衡和提供靈活性等方面的作用,通過(guò)系統(tǒng)整體優(yōu)化,在幾種典型場(chǎng)景下預(yù)計(jì)氣電合理裝機(jī)容量在2030年不超過(guò)2億千瓦,在2050年不超過(guò)4億千瓦。
中國(guó)電力報(bào):在什么條件下,我國(guó)氣電有望具備更好的發(fā)展?jié)摿Γ?/p>
張寧:氣電的發(fā)展離不開(kāi)相關(guān)政策扶持。我國(guó)東部地區(qū)由于電力需求集中、煤炭資源有限且存在較大的環(huán)境保護(hù)壓力,氣源相對(duì)充裕的部分省份對(duì)氣電采取了一定的鼓勵(lì)措施。一方面表現(xiàn)為制定氣電上網(wǎng)電價(jià),對(duì)氣電進(jìn)行補(bǔ)貼。隨著分布式能源系統(tǒng)成為發(fā)展熱點(diǎn),部分省市也制定了針對(duì)燃?xì)馊?lián)供項(xiàng)目的補(bǔ)貼政策。另一方面,在能源發(fā)展規(guī)劃中嚴(yán)控煤炭消費(fèi)總量,鼓勵(lì)提高天然氣消費(fèi)量,以推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程。例如,江蘇省近年來(lái)在氣電領(lǐng)域發(fā)展迅速,就得益于上述政策的作用。
此外,環(huán)境稅今年已經(jīng)開(kāi)征,碳交易預(yù)計(jì)將于2020年在電力行業(yè)全面開(kāi)展,這些外部成本內(nèi)部化的機(jī)制將使氣電相對(duì)于煤電的成本劣勢(shì)得到一定程度的緩解。但根據(jù)我們計(jì)算分析,在可預(yù)見(jiàn)的環(huán)境稅和碳價(jià)合理范圍內(nèi),氣電成本仍將明顯高于煤電。
最后,隨著電力市場(chǎng)建設(shè)的推進(jìn),特別是輔助服務(wù)市場(chǎng)和現(xiàn)貨市場(chǎng)的建立健全,氣電將憑借其靈活性價(jià)值獲取收益,有助于氣電項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性的提升,但預(yù)計(jì)同樣無(wú)法實(shí)質(zhì)性改變氣電的經(jīng)濟(jì)性劣勢(shì)。
中國(guó)電力報(bào):在您看來(lái),天然氣在能源互聯(lián)網(wǎng)中扮演著怎樣的角色?
張寧:能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)更多以電為核心。第一,從電在能流圖中的位置就不難看出,電是多種能源轉(zhuǎn)換的樞紐,以電為中心的優(yōu)化空間較大。第二,電是風(fēng)、光、水等各類清潔能源利用的有效載體。第三,隨著電氣化水平持續(xù)提升,電將成為未來(lái)能源消費(fèi)的主要形式。第四,電力系統(tǒng)的信息化和智能化水平較高,具備實(shí)時(shí)交互與控制條件,更符合能源互聯(lián)網(wǎng)的精神。
氣和熱 (冷)也是能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分,因?yàn)殡姟?、熱、冷是主要的終端用能需求,且存在一定互補(bǔ)性。能源互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)質(zhì)是打破壁壘、提高效率,通過(guò)把握多能耦合環(huán)節(jié),可以擴(kuò)大優(yōu)化空間。
對(duì)于天然氣而言,近期可通過(guò)分布式能源項(xiàng)目在能源互聯(lián)網(wǎng)中發(fā)揮重要作用。一方面,分布式三聯(lián)供機(jī)組綜合能效水平較高,能夠以高效的方式同時(shí)滿足園區(qū)多種能源需求。另一方面,三聯(lián)供機(jī)組是多能互補(bǔ)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),既可與分布式新能源實(shí)現(xiàn)一定的協(xié)調(diào)配合,又可作為電熱冷氣四種能源的耦合結(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)多能協(xié)同優(yōu)化。但在推進(jìn)項(xiàng)目前需做好經(jīng)濟(jì)性分析。能效水平高未必意味著便宜,也要看輸入能源的價(jià)格,并且分布式能源項(xiàng)目單位造價(jià)高,增加了天然氣供應(yīng)管道等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本,需將上述因素統(tǒng)籌考慮,同時(shí)結(jié)合項(xiàng)目所在地電、熱、冷負(fù)荷需求特性進(jìn)行具體的經(jīng)濟(jì)性測(cè)算。此外,近日國(guó)務(wù)院印發(fā)的 《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》提出 “原則上不再新建天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)”,已對(duì)部分省份審批分布式能源項(xiàng)目造成一定影響,需要對(duì)有關(guān)政策進(jìn)行持續(xù)跟蹤。
遠(yuǎn)期來(lái)看,隨著電制氣技術(shù)逐步成熟、新能源發(fā)電滲透率不斷提高,部分時(shí)段富余電力制氫和甲烷將成為促進(jìn)新能源消納、實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行的重要方式。屆時(shí),電和氣將能夠?qū)崿F(xiàn)雙向轉(zhuǎn)換,有助于進(jìn)一步挖掘跨能源系統(tǒng)的互補(bǔ)價(jià)值。
責(zé)任編輯: 江曉蓓