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也談“天然氣發(fā)電的對錯之爭”

2019-07-23 10:11:07 中國能源網(wǎng)   作者: 韓曉平  

中國能源網(wǎng)首席信息官韓曉平

近日,中國能源報發(fā)文“天然氣發(fā)電的對錯之爭”,直接引用了中國工程院江億院士的觀點:“我國不應(yīng)再發(fā)展天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)了,要盡快停止。”他的觀點引起業(yè)界的一片嘩然,如何看待這場爭論,如何評判天然氣熱電聯(lián)產(chǎn),不僅直接關(guān)系到中國能源結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)型和供給側(cè)改革,也關(guān)系到中國應(yīng)如何面對世界“百年之大變局”。

梳理江億院士反對天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)的主要觀點,一是中國天然氣對外依存度過高,擔心能源安全;二是中國需要天然氣調(diào)峰電站,不需要發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn);三是天然氣是稀缺資源,搞發(fā)電熱電得不償失;四是天然氣替代煤炭,煤炭怎么辦;五是天然氣價格昂貴,用的越少越好。

就這些觀點,一些業(yè)內(nèi)專家有積極支持的,也有表示反對的。在文章中,江億院士的觀點得到工程院倪維斗院士、清華大學(xué)付林教授、中國電力企業(yè)聯(lián)合會理事長劉振亞、中海油研究總院規(guī)劃研究院綜合規(guī)劃資深工程師許江風(fēng)的支持,他們都是我十分尊重的專家,實事求是地說這些觀點反映了各自層面和角度看到的問題。持不同意見的有江蘇省能源局氣電及分布式能源工程研究中心秘書長劉志坦、國務(wù)院發(fā)展研究中心資源與環(huán)境政策研究所研究員郭焦鋒、中國城市燃氣協(xié)會分布式能源專委會主任徐曉東等,他們針鋒相對的觀點也是有充足的數(shù)據(jù)支持和科學(xué)依據(jù)。

就他們爭論的問題,我們認為應(yīng)該從更高的視野和更多的視角來分析判斷,從而得到一個盡可能完整和全面評判,支持未來的能源規(guī)劃與決策。

關(guān)于天然氣安全問題

文章引用了江億院士的話:“去年我國已經(jīng)超過日本成為世界第一大天然氣進口國,對外依存度超過40%,如果再升高,能源安全就會產(chǎn)生問題”。這確實是一個實實在在的矛盾,2018年中國的天然氣對外依存度實際上已經(jīng)達到45.3%,今年上半年超過47%,而且還在快速增長,安全問題無法回避。

造成天然氣依存度持續(xù)上升的主要原因是什么?是因為中國天然氣資源不足,還是油氣改革滯后?其實,中國的天然氣資源還是非常豐富的,常規(guī)天然氣資源量大約在56萬億方,根據(jù)自然資源部公布的數(shù)據(jù),截至2017年,全國天然氣剩余技術(shù)可采儲量55220.96億方。這就是說根據(jù)已經(jīng)掌握的資源情況,按照目前的技術(shù)可以開采的資源量為5.5萬億方。英國石油公司(BP)有一個非常權(quán)威的全球能源統(tǒng)計年鑒,根據(jù)今年公布的數(shù)據(jù),依據(jù)地質(zhì)和工程技術(shù)評估的中國2018年合理可采儲量為6.1萬億方,儲采比37.6年。頁巖革命讓美國實現(xiàn)能源獨立,天然氣不僅自給自足,而且開始大規(guī)模出口,不過美國的儲采比只有14.3年,2018年天然氣產(chǎn)量8318億方,可采儲量11.9萬億方。

中國非常規(guī)天然氣的資源潛力也非常巨大。中石化和中石油在四川盆地的頁巖氣開發(fā)都取得了突破性進展,我國是北美之外唯一掌握相關(guān)技術(shù)并實現(xiàn)商業(yè)開采的國家,目前已進入快速增長階段。2017年中石油在四川長寧、威遠、昭通三個地區(qū)投產(chǎn)210口井,產(chǎn)量30.6億方;2018年投產(chǎn)330口井,產(chǎn)量56億方,產(chǎn)能規(guī)模66億方;預(yù)計2020年投產(chǎn)820口井,產(chǎn)量將達131億方,產(chǎn)能150億方。中石化2017年在涪陵就已完成了銷量60億方,產(chǎn)能100億方的規(guī)模。涪陵頁巖氣田2020年的銷售目標將達130億方。從2014年9月開始,我國在不到4年的時間里,在四川盆地探明涪陵、威遠、長寧、威榮4個整裝頁巖氣田,累計新增探明地質(zhì)儲量突破萬億方,產(chǎn)能達135億方,累計產(chǎn)氣225.8億方。依據(jù)資源評價,我國頁巖氣有利區(qū)的技術(shù)可采資源量21.8萬億方,目前探明率僅4.79%,資源潛力巨大。

中國天然氣主要矛盾不是沒有資源而是改革滯后。由于油氣市場化改革嚴重滯后,導(dǎo)致投資不足、創(chuàng)新不足、活力不足。正是因為自身的資源開發(fā)不利,才造成對外依存大。如果因為目前的對外依存高,而不發(fā)展天然氣應(yīng)用,我們推進了油氣市場化改革,也會因為缺乏市場規(guī)模而無法引入更多的資金和技術(shù)投入,會繼續(xù)現(xiàn)在資源開發(fā)不出來的惡性循環(huán)。審視這些近年來成功的市場化改革,家電、手機、汽車,一開始全是外國產(chǎn)品,全是對外依存,隨著市場的擴大,中國的企業(yè)逐步發(fā)展起來,國產(chǎn)品牌就主導(dǎo)了市場。過去,在技術(shù)局限下,天然氣確實是一種較為稀缺的資源,是“巴黎香水”。但今天,隨著勘探開發(fā)技術(shù)進步,天然氣正在成為全球最豐富、很廉價、最優(yōu)質(zhì)的能源資源。美國的頁巖革命已經(jīng)使天然氣的發(fā)電的成本遠低于煤電,2017年美國燃煤火電上網(wǎng)電價相當于人民幣0.41-0.97元/千瓦時,而天然氣上網(wǎng)價格為0.28-0.53元/千瓦時。煤電的高位價格包含脫硫脫汞,而天然氣不存在這些問題。我們一定要動態(tài)的看問題,不能因為天然氣目前的安全壓力和價格昂貴,就放棄了這種未來更具競爭力的清潔能源。

能源安全問題是一個相對的矛盾。因為對于能源供應(yīng)安全問題的擔心,我們就少用天然氣,不進口或少進口天然氣,這是一種線性思維。我們倡導(dǎo)“人類命運共同體”,推進“一帶一路”建設(shè),沿線國家無論是陸上還是海上,天然氣是他們能夠與中國貿(mào)易交換的主要資源。如果我們不進口這些資源,他們就沒有資金購買中國商品,也沒有資金償還我們在當?shù)亟ㄔO(shè)基礎(chǔ)設(shè)施的貸款,就會成為“債務(wù)陷阱”。如果大家都與中國沒有了貿(mào)易往來,難道中國的安全就會更好嗎?習(xí)近平總書記在談到能源四個革命的同時,還提出了“全方位加強國際合作,實現(xiàn)開放條件下能源安全”,這就是找到了中國能源安全的鑰匙。任何人妄圖切斷中國的能源供應(yīng)就會危及各國的經(jīng)濟利益,就會遭到大家的共同抵制和反對。最近在美國制裁華為的問題上,大家就已經(jīng)看到了這個趨勢,沒有幾個國家會因為美國一部分人的偏執(zhí)犧牲自己的利益,最終讓美國的那些極端人士成了孤家寡人。

中國的能源安全要在全球大安全體系下構(gòu)筑。我們既要保證能源安全,也要用中國的巨大能源市場構(gòu)筑我們的地緣安全屏障,團結(jié)更多的國家。中國的能源安全必須堅持這樣一個境界,包括未來與美國的貿(mào)易再平衡,如果雙方能夠達成協(xié)議,中國也需要進口美國的天然氣。天然氣與石油、煤炭不一樣,對上中下游有很強的依賴性,無論是陸上的管道、還是海上的LNG,上中下游都是通過長期協(xié)議鎖定的,需要從上游氣田,中游儲運,到下游市場同步建設(shè),一個項目投資少則幾百億,多則上千億,會大大加強彼此的利益關(guān)聯(lián)。不管是資源還是市場,鏈條一旦斷裂上下游將很難找到替代。所以,天然氣交易會有助于形成利益共同體。目前,北約與俄羅斯的矛盾日益激化,而德國卻積極主張與俄羅斯緩和,其天然氣利益是主要因素。解決天然氣的安全問題,一方面要通過深化油氣改革加強國內(nèi)自身的供應(yīng)能力和儲備能力;另一方面要通過中國巨大的市場潛力全方位進口資源,通過利益紐帶與資源國形成更緊密的利益共同體。而這一切,反而需要我們增加天然氣的消費,擴大市場,把天然氣科學(xué)的用精用善。

發(fā)展調(diào)峰還是熱電聯(lián)產(chǎn)

在這個問題上,江億院士認為:“從整個電源結(jié)構(gòu)上講,我國是希望有氣電廠的,但希望的是天然氣調(diào)峰電廠,而非天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)”。隨著風(fēng)電光伏這些不穩(wěn)定不確定的可再生能源占比不斷增加,需要電網(wǎng)要有更強的調(diào)峰能力。而目前的天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)項目不具備這種調(diào)峰能力,不利于電網(wǎng)接納更多的可再生能源。實事求是地說,江億院士提出的問題,從一個側(cè)面提醒了中國的天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)行業(yè),不僅要考慮供熱的問題,也需要考慮電力市場的需求的變化。

我們?yōu)槭裁匆l(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)?中國改革開放之初,能源瓶頸嚴重制約經(jīng)濟發(fā)展。著名的工程熱物理學(xué)家吳仲華先生,1980年為中共中央書記處做過一個非常著名的報告《中國的能源問題及其依靠科學(xué)技術(shù)解決的途經(jīng)》,他在報告中深入淺出地用熱力學(xué)第二定律的基本原理,提出解決中國能源問題的關(guān)鍵在于提高能源利用效率。他為此給出了著名的十六字方針:“分配得當,各得其所,溫度對口,梯級利用”。在中國的能源消費結(jié)構(gòu)中電力是最大的需求,其次就是熱力,我們工業(yè)生產(chǎn)制造中,化工、機械加工、紡織、食品、汽車制造等等都需要大量的工業(yè)蒸汽。此外,北方居民的采暖也需求大量的蒸汽或熱水進行熱力供應(yīng)。要想提升能源的綜合利用效率,就必須根據(jù)用戶不同的需求,合理配置資源,根據(jù)他們對熱能品質(zhì)的需求,溫度對口梯級利用能源。也就是說,先將高品質(zhì)的能源用于發(fā)電,再將發(fā)電后的乏蒸汽用于供給工業(yè)蒸汽,將電廠的余熱供應(yīng)采暖和生活熱水,將能量盡可能榨光用盡。當年也是根據(jù)吳仲華先生的建議,中國在那一階段大量建設(shè)熱電廠,用非常低的能耗支持了經(jīng)濟的快速增長。

燃氣熱電如果進行必要的適用性設(shè)計是最好的調(diào)峰電源。目前,中國的天然氣聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)幾乎沒有哪個項目考慮應(yīng)該同時具備電力、熱力和燃氣調(diào)峰能力,隨著電力市場化和天然氣管網(wǎng)獨立的改革進程,燃氣熱電機組都應(yīng)該具有電力、熱力和天然氣的調(diào)峰響應(yīng)能力。中國的燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)機組幾乎都沒有采用補燃鍋爐,而在美歐是一個比較普遍的技術(shù)。采用這個技術(shù)的目的就是要解決燃機對電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié),鍋爐對熱力系統(tǒng)的調(diào)節(jié),同時還可以應(yīng)對燃氣系統(tǒng)的調(diào)節(jié)響應(yīng)。發(fā)展純調(diào)峰電廠無論能效、還是經(jīng)濟性,以及對電網(wǎng)的響應(yīng)速度都不如熱電聯(lián)產(chǎn)機組兼顧調(diào)峰能力更有效。如果是純調(diào)峰電廠每天需要啟停,一臺GE9FA燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組從冷態(tài)到滿負荷需要1個小時,而啟動過程的能耗非常大,而熱態(tài)機組從50%的負荷到滿負荷僅需不到10分鐘。燃機頻繁啟停,還損失了機組壽命和增加維護修理成本。熱電機組因為供熱始終處于熱態(tài),如果兼顧調(diào)峰增加的能耗比調(diào)峰機組要少得多,所增能耗全部可以被余熱鍋爐和熱力系統(tǒng)利用。如果采用補燃鍋爐技術(shù)可以在供熱量不變,甚至供熱調(diào)節(jié)的狀態(tài)下,為電網(wǎng)提供相當于機組容量50-70%實時無級調(diào)峰容量,響應(yīng)速度更快,調(diào)節(jié)靈活性更大,更適合匹配可再生能源負荷變化。而在余熱鍋爐內(nèi)補燃,因為燃燒的基礎(chǔ)溫度從環(huán)境溫度提高到500-600℃,燃燒效率大幅度提升,充分利用燃料的潛熱,如果按照低燃料熱值換算效率可達105%,與常規(guī)燃氣鍋爐比較是一種非常好的節(jié)能手段。對余熱鍋爐補燃可用天然氣,也可用其他燃料,比如甲醇、乙醇、二甲醚等,什么便宜燒什么。在冬季天然氣供應(yīng)緊張時用替代燃料,幫助天然氣管網(wǎng)調(diào)峰。倪維斗院士一直希望在中國大力發(fā)展煤基多聯(lián)產(chǎn),以煤炭為原料生產(chǎn)化工產(chǎn)品,利用化工工藝反應(yīng)產(chǎn)生的熱能發(fā)電,并將發(fā)電后的余熱用于供給工業(yè)蒸汽和采暖。煤基多聯(lián)產(chǎn)最主要的化工產(chǎn)品就是甲醇,而如果將易于儲存運輸和價格低廉、燃燒更清潔的甲醇作為余熱鍋爐補燃的燃料,就為這些產(chǎn)品增加了新的市場需求,并同時解決電力、熱力和天然氣三維度調(diào)峰的耦合矛盾。隨著電力和油氣改革的深入,燃機熱電廠都需要完善這些功能,才可能更好地適應(yīng)市場化進程的需要。江億院士提出的問題,需要整個行業(yè)認真考慮,采用科學(xué)的技術(shù)手段來解決大家看到的問題。

天然氣需要科學(xué)合理利用

江億院士指出:“考慮到我國‘富煤、少氣’的自然稟賦,天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)的合理性大大降低。”對此,本文已經(jīng)列舉了我國天然氣資源稟賦的情況,而且天然氣合理利用有其規(guī)律,我們需要統(tǒng)籌考慮,科學(xué)合理的利用好天然氣資源。

全球天然氣資源可支撐人類文明百年進程。我們之前已經(jīng)列舉數(shù)據(jù)說明中國的天然氣資源并不稀缺,而就全球而言天然氣確實是一種非常豐富的資源。根據(jù)BP能源統(tǒng)計年鑒,2018年全球探明天然氣資源量是196.9萬億方,儲采比50.9年。1998年的探明資源130.8萬億方,2008年為170.2萬億方,可見探明儲量持續(xù)增長。2008年全球天然氣消費量不到3萬億方,2018年增加到3.85萬億方,消費量增加28.35%,資源卻增加26.7萬億方。這是各國投入資金和工作量,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)和確認的可采的常規(guī)天然氣資源,而地球上還有大量的天然氣未被發(fā)現(xiàn),特別是幾十倍或上百倍于常規(guī)資源的非常規(guī)天然氣資源,例如:煤層氣、致密氣、頁巖氣、生物氣、可燃冰等。理論上說,天然氣是一種仍在繼續(xù)生成的可再生資源,在海洋的深處,甲烷資源量仍在微生物作用下持續(xù)增加。全球的油氣專家都認為地球上的天然氣資源足以支撐人類百年文明。

天然氣對于制造業(yè)國家不可或缺。天然氣會成為一座人類從化石能源過度到可再生能源的橋梁,天然氣在相當長的一段時間難以替代的。德國、瑞典這些為減排二氧化碳追求高比例可再生能源的國家,近幾年,將生物質(zhì)能源發(fā)展的重點放在了生物質(zhì)天然氣上,為什么?因為工業(yè)生產(chǎn)中需要大量的高溫高壓熱能,這是地?zé)?、熱泵、太陽能這些可再生熱源無法滿足的,而用電能雖然理論上可以解決,但是成本和工藝仍存在很多局限性。就工業(yè)制造而言,天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)也是高效節(jié)能的技術(shù)。德國人在關(guān)閉燃煤火電和核電站,但與此同時又合作建設(shè)一條從波羅的海海底連接俄羅斯到德國的天然氣干線——北溪2號,盡管受到美國極大的政治壓力仍要堅持建設(shè)。作為工業(yè)制造業(yè)國家,沒有天然氣作為燃料支撐,沒有天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)作為能源轉(zhuǎn)換手段是不可想象的。中國是世界上最大的工業(yè)制造業(yè)國家,221種產(chǎn)品的產(chǎn)量世界第一,沒有天然氣支撐也是不可想象的。

科學(xué)合理地利用天然氣離不開燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)。國務(wù)院2018年印發(fā)的《打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃的通知》提出,有序發(fā)展天然氣調(diào)峰電站等可中斷用戶,原則上不再新建天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)。但是,在天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展好的國家,都在積極支持天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展。我們相信國務(wù)院的文件是一個階段性政策,主要為應(yīng)對“藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”中出現(xiàn)了階段性供氣緊張矛盾。中國的天然氣供應(yīng)短缺主要集中在冬季,是因為地下儲氣庫建設(shè)滯后,也是因為市場在資源配置上未能起到主導(dǎo)作用,有些時候壟斷企業(yè)為了推升價格也會人為制造緊張。深化油氣體制改革今年將有重大突破,據(jù)悉8月份國家油氣管道公司將掛牌成立,徹底打破一些企業(yè)縱向一體化的壟斷格局。管道獨立后,原來同時掌控上游氣田和中游管道的油氣企業(yè)無法繼續(xù)承擔保供、調(diào)峰、調(diào)配的職責(zé),這些服務(wù)將會逐步轉(zhuǎn)移給第三方。為提升上游氣田經(jīng)濟效益,上游企業(yè)將積極推進“照付不議”供氣協(xié)議,而這類協(xié)議將不再是簡單的氣量約定,穩(wěn)定持續(xù)用氣將會成為合同的重要條款。管道公司的收益國家發(fā)改委已明確,“管道負荷率不低于75%取得稅后全投資收益率8%”。管道公司也會據(jù)此要求下游用戶提高管道負荷率水平,這都是國際規(guī)范的做法。如何能夠提升管道負荷率對于下游是一個非常重大的挑戰(zhàn),配套建設(shè)一定比率的熱電聯(lián)產(chǎn)是一種有效的應(yīng)對手段。因為熱電用氣持續(xù)穩(wěn)定,能源利用效率高,氣價承受能力好。對提高天然氣井、集輸站和管道設(shè)施利用率意義非常重大。用氣能夠持續(xù)穩(wěn)定,各種設(shè)施的利用效率才能提高,天然氣開采成本、輸氣成本才會降低,各方利益才會最大化。所以,我們不能僅僅從電力系統(tǒng)、熱力系統(tǒng)考慮問題,也必須兼顧天然氣系統(tǒng)的協(xié)同優(yōu)化。

天然氣替代煤炭是必然規(guī)律

在文章中,江億院士認為:“煤炭利用的最好的法子就是發(fā)電。煤電是適用于電力基礎(chǔ)負荷、熱電聯(lián)產(chǎn)的,這是煤炭最善于干的事兒。”付林教授補充說:“用氣發(fā)電就意味著替代用煤發(fā)電,也就相當于天然氣替代煤炭——‘氣代煤’”“那么把煤炭放哪兒、用作何用?”就煤炭的利用而言,江院士說的非常對,就煤炭轉(zhuǎn)換能源而言,發(fā)電是最好的利用方式,但是煤炭并非僅僅用于能源轉(zhuǎn)換。

煤炭最佳的利用方式是煤基多聯(lián)產(chǎn)。這是倪維斗院士一直積極主張的利用方式,他認為:煤基多聯(lián)產(chǎn)符合中國國情,新型煤化工大有可為。所謂煤基多聯(lián)產(chǎn),就是化工發(fā)電共軌生產(chǎn),多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)以煤氣化技術(shù)為核心,通過化工合成與動力生產(chǎn)過程的集成耦合,實現(xiàn)了煤炭物質(zhì)和能量的梯級轉(zhuǎn)化與利用。也就是先對煤炭氣化,在氣化過程中回收煤炭中的各種有用的物質(zhì)生產(chǎn)化工產(chǎn)品,將余下的可燃氣體和氣化過程的余熱發(fā)電,并將發(fā)電后余熱用于生產(chǎn)工業(yè)蒸汽,將較低溫度余熱生產(chǎn)采暖和生活熱水。這一“分配得當,各得其所”的梯級利用過程,可以最大限度地減少污染、提高煤炭利用效率和降低二氧化碳排放,將污染物全部轉(zhuǎn)化為化工原料,并將部分碳加以利用已達到減排目的。

減少煤炭最主要的目的是應(yīng)對氣候變化。世界煤炭資源確實非常豐富,全球煤炭的儲采比132年,大大超過石油和天然氣。但中國的煤炭并不豐富,儲采比只有38年,和天然氣基本持平。西班牙儲采比433年,美國365年,俄羅斯364年,澳大利亞306年,德國206年。2018年1-12月中國煤及褐煤進口量為2.8億噸,與2017年同比還增加了3.9%,而全國煤炭消費總量僅增加0.77%,說明進口增速大大超過國內(nèi)產(chǎn)量增速。如果按熱值評估,煤炭進口量實際超過天然氣。煤炭的優(yōu)勢就是價格比較低廉,但是全球很多國家都沒有因為煤炭便宜而大力發(fā)展煤電。北美煤電比重已降至24.5%,歐洲降到21.2%,這背后的一個重要因素是生態(tài)環(huán)境和溫室氣體減排的需要。中國要成為一個負責(zé)任的大國,要完成對國際社會的減排承諾,必須減少煤炭的利用。倪維斗院士一直認為,若要將未來全球溫升控制在2~3℃,2050年全球二氧化碳排放要比1990年減少50%,只能排放104億噸。即使發(fā)達國家承諾減排其中80%,發(fā)展中國家整體上也需要比2005年減排36%。而我國仍處于二氧化碳排放的上升期,面臨國際上對我國排放峰值出現(xiàn)時間和絕對值的要求,在已經(jīng)大力強化節(jié)能和發(fā)展核能、可再生能源的條件下,未來在碳減排上仍將處于被動狀態(tài)。可以說,應(yīng)對全球氣候變化,國際上可能留給我國的二氧化碳排放空間已非常小,我們應(yīng)及早主動應(yīng)對而不是被動減排。

發(fā)展天然氣是應(yīng)對全球氣候變化的有效手段。目前天然氣基荷發(fā)電的效率已經(jīng)超過65%,燃氣輪機單循環(huán)的效率已經(jīng)超過45%,如果采用燃機直接驅(qū)動余熱鍋爐供熱,綜合效率可以達到90%,熱電比100%,這些指標都要高于燃煤火電和燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)。碳氫化合物的能量載體就是碳和氫,天然氣主要成分的甲烷,分子式是CH4,一個碳四個氫,而煤炭的典型分子式C135H96O9SN,135個碳96個氫,相比之下煤炭的含碳量大大高于甲烷。未來減少溫室氣體排放,我們必須減少煤炭消費,增加對天然氣的利用,而且天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)是各種能源利用技術(shù)中能效最高的,自然也是二氧化碳排放最少的。燃燒同等熱值的天然氣僅為煤炭的60%,而發(fā)電效率天然氣比煤電提高44%,燃氣熱電又進一步提升了燃氣發(fā)電和供熱的綜合效率。

天然氣價格貴需要科學(xué)對待

文章引述付林教授的觀點:“天然氣這么貴,用得越少越好”。中國的天然氣價格確實貴,但貴也是存在特殊的原因,也是一個在下一步改革中需要著重解決的問題。

天然氣價格昂貴既有資源問題,也有體制問題。在中國,煤炭開采已經(jīng)引起嚴重的生態(tài)環(huán)境問題,煤炭開采區(qū)的塌陷問題、地下水位下降問題、煤矸石占用耕地和自然、空氣和水體污染等問題。煤的燃燒已引起嚴重的大氣環(huán)境污染,70~80%以上的二氧化硫、氮氧化物、汞、顆粒物及重金屬和二氧化碳排放是燃煤引起的,但是煤電企業(yè)減少二氧化硫和氮氧化物卻可以得到國家的財政補貼。而天然氣發(fā)電除了氮氧化物和極少量的二氧化硫外基本沒有其他污染,這些環(huán)境效益在我們的價格體系上沒有得到更好體現(xiàn)。煤炭的開采和利用還要消耗大量水資源,水在中國華北和西北地區(qū)是極其珍貴的資源。這些生態(tài)效益也沒有被體現(xiàn)。加之天然氣上游市場沒有形成有效的市場競爭環(huán)境,天然氣發(fā)電用氣價格還要承擔對居民用氣的交叉補貼,這些因素都推升了中國天然氣的價格。造成天然氣發(fā)電價格高的另一個因素是設(shè)備利用小時太短,如果能夠較大幅度的提高設(shè)備利用小時,發(fā)電成本也會大幅度下降。在未來油氣改革的新業(yè)態(tài)下,設(shè)備利用小時的提升還能夠降低天然氣的采購和輸氣價格。

應(yīng)該給予天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)更合理的氣價。在美國,擔任基荷發(fā)電和熱電聯(lián)產(chǎn)的燃氣電廠價格最低,不僅低于城市門站,也低于大工業(yè)用氣,更是低于居民和商業(yè)用氣。劉振亞理事長在中電聯(lián)2019年第一次理事長會議指出:“2018年,我國燃氣裝機容量8330萬千瓦,年平均利用小時數(shù)2680小時,遠高于西班牙燃氣發(fā)電的年均利用小時數(shù)(1580小時),燃氣發(fā)電年排放二氧化碳約1億噸。綜合考慮氣源條件、發(fā)電成本和碳減排,我國燃氣發(fā)電應(yīng)以調(diào)峰電站為主”。首先,西班牙不是一個工業(yè)制造業(yè)國家,工業(yè)產(chǎn)值占國內(nèi)生產(chǎn)總值的15.6%,旅游總收入占生產(chǎn)總值的11.2%,它是全世界最大的橄欖油生產(chǎn)國和葡萄種植國,畜牧業(yè)歐洲第二,汽車制造是唯一有競爭力的工業(yè)產(chǎn)業(yè)。這種產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)使石油已經(jīng)占據(jù)一次能源的66.6%。西班牙非水可再生能源的比重高達25.7%,需求和電源結(jié)構(gòu)決定了它的燃機電廠主要是調(diào)峰電站。而中國的燃機電廠70%是熱電聯(lián)產(chǎn),年均2680小時對于熱電利用小時確實是太少了,如果能夠達到燃煤火電的4361小時,情況就會出現(xiàn)明顯改觀。一些熱電廠為了保證供熱的持續(xù)穩(wěn)定,不得不建設(shè)天然氣鍋爐,在燃機無法運行的時候保證供熱,熱電聯(lián)產(chǎn)的效益無法發(fā)揮,還增加了電廠的單位千瓦造價。截止2019年4月,根據(jù)美國能源信息署公布數(shù)據(jù),美國城市門站平均氣價換算成人民幣為0.9元/方;居民氣價2.65元/方;商業(yè)氣價1.89元/方;工業(yè)氣價0.89元/方;而發(fā)電氣價僅0.72元/方。就目前的技術(shù),燃氣聯(lián)合循環(huán)機組每方氣可以發(fā)電5-6千瓦時,燃料成本0.12-0.145元/千瓦時,而中國的燃氣發(fā)電的燃料成本要到0.5元/千瓦時。這些數(shù)據(jù)對比告訴我們,中國還有很多的事情需要我們深化改革。

燃機熱電是城市供電安全的支柱。在北京、上海和珠三角地區(qū),大量燃機熱電建設(shè)在電力負荷中心,對電網(wǎng)供電安全形成支柱。未來隨著中國經(jīng)濟的轉(zhuǎn)型,信息技術(shù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展,交通的電氣化,對于電力的需求將持續(xù)增長,而供電安全問題越來越突出。由于天然氣燃機熱電污染排放非常低,可以建在電力和熱力的負荷中心,深圳市最近在推進“深圳藍”,將使燃氣電廠排放降到10PPM以下,有些燃氣電廠將降至5PPM;北京京能太陽宮燃氣熱電廠的氮氧化物排放經(jīng)過不斷努力,已經(jīng)降到不到3PPM(5毫克)。這些電源對于城市供電安全起到的作用非常巨大,而且,就地供電就地使用,電網(wǎng)的損失非常少。華潤協(xié)鑫北京亦莊天然氣熱電廠在承擔亦莊開發(fā)區(qū)供電、供熱、制冷、采暖的同時,還是北京地區(qū)的“黑啟動電源”,對首都供電安全承擔的重要的任務(wù)。但是,我們目前的價格機制,對于這些電源的價值沒有客觀反映。電網(wǎng)是按照當?shù)厝济夯痣姷纳暇W(wǎng)電價支付燃機電廠電費,不足部分是由地方政府通過財政補貼價差,而天然氣的價格還要承擔對居民交叉補貼,未來如果能夠通過深化改革實事求是地反映燃氣熱電的客觀價值,并允許燃氣熱電廠獨立采購天然氣,價格問題會迎刃而解。

各位院士和專家擔心的問題有些是實實在在,有些是可以動態(tài)解決。目前,這些問題都在根據(jù)黨中央國務(wù)院要求,在通過深化電力和油氣體制改革中系統(tǒng)地加以解決。相信隨著改革的不斷深入,市場在資源配置中逐步形成主導(dǎo)作用,大家擔心的問題都會逐一得以解決。




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