上海吳涇第二發(fā)電有限責(zé)任公司 李向全

天然氣是一種輕質(zhì)碳?xì)浠衔锏幕旌蠚怏w，主要成分為甲烷，是一種優(yōu)質(zhì)、高效、低碳的清潔能源，廣泛應(yīng)用于民用、發(fā)電、汽車、化工等領(lǐng)域。天然氣資源極其豐富，在能源轉(zhuǎn)型中，具有極其重要的作用。近年來，天然氣的需求量不斷持續(xù)增長，預(yù)計(jì)到本世紀(jì)中葉，全球天然氣的需求量將達(dá)到5.6萬億m3，其中40%的增量來自亞太地區(qū)。

1 中國天然氣市場概述

我國常規(guī)天然氣資源豐富，常規(guī)天然氣地質(zhì)資源量為52萬億m3，最終可采資源量約32萬億m3，發(fā)展?jié)摿^大。根據(jù)中國自然資源部數(shù)據(jù)，2014－2018年，中國天然氣探明儲量不斷增長，2018年我國天然氣探明儲量達(dá)到5.79萬億m3，同比增長4.9%，增速較2017年上漲3.4%。

隨著我國對環(huán)保的重視，天然氣作為清潔能源已逐漸成為我國能源消費(fèi)的重要組成部分，尤其是生活消費(fèi)、汽車消費(fèi)等方面的天然氣使用量突飛猛進(jìn)。近年來，盡管我國天然氣的儲量和產(chǎn)量雙雙快速增長，但是產(chǎn)量的增長仍然跟不上需求的急速增長，導(dǎo)致產(chǎn)需不平衡的狀況加劇。另外用氣量存在季節(jié)性差異，即“旺季”和“淡季”之分明顯，因此進(jìn)口天然氣已經(jīng)成為中國天然氣來源的重要渠道之一，進(jìn)口量逐年增加，至 2018年，我國天然氣對外依存度已經(jīng)超過45%。

隨著我國天然氣基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的推進(jìn)，市場多元化局面基本成型，市場建設(shè)進(jìn)展積極。同時(shí)，我國天然氣儲存、供應(yīng)、運(yùn)輸、銷售等環(huán)節(jié)已經(jīng)形成一個(gè)完整的體系，結(jié)構(gòu)也在不斷發(fā)生變化。

2 中國天然氣應(yīng)用現(xiàn)狀

根據(jù)我國政府的公開承諾：2020年，非化石能源要達(dá)到一次能源消費(fèi)量的 15%；單位 GDP的二氧化碳排放量，2020年要比 2005年降低 40%～45%。我國正開展“十四五”(2021－2025年)能源發(fā)展規(guī)劃的研究工作，其中一個(gè)重要任務(wù)是壯大清潔能源產(chǎn)業(yè)，為實(shí)現(xiàn) 2030年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到20%的目標(biāo)奠定基礎(chǔ)。

2.1 中國天然氣主要應(yīng)用行業(yè)現(xiàn)狀

隨著全社會節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)意識的普遍提高，天然氣因其清潔和高熱性而日益受到重視。我國天然氣行業(yè)從 2006年開始進(jìn)入快速發(fā)展期。在天然氣的使用過程中，從使用地區(qū)來看，新疆、陜西、川渝地區(qū)以及沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)省份的使用量比較高。從消費(fèi)行業(yè)來看，制造業(yè)、電力/煤/水生產(chǎn)、交通運(yùn)輸物流業(yè)和生活消費(fèi)是天然氣主要消費(fèi)行業(yè)，2018年消費(fèi)占比分別為34.3%、19.2%、17.4%和16.6%，尤其是近10年來，天然氣發(fā)電、制造業(yè)、生活消費(fèi)為天然氣使用的主要增長點(diǎn)，平均增速分別為17.1%、13.4%和11.3%。

2.2 中國天然氣發(fā)電行業(yè)現(xiàn)狀

雖然天然氣生產(chǎn)量、消費(fèi)量以及天然氣占一次能源消費(fèi)比例增長較快，但天然氣占一次能源消費(fèi)比例仍較低。我國天然氣應(yīng)用有廣闊的發(fā)展空間，以天然氣發(fā)電為例，我國燃?xì)獍l(fā)電裝機(jī)和發(fā)電量占比遠(yuǎn)低于全球平均水平。隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和電力需求的持續(xù)增長，得益于我國天然氣行業(yè)的高速發(fā)展和能源供應(yīng)能力的逐步提升，天然氣發(fā)電行業(yè)將大有可為。2012－2018年中國天然氣發(fā)電裝機(jī)容量及占比、2012－2018年中國天然氣發(fā)電量及占比分別如圖1和圖2所示。

圖1 2012－2018年中國天然氣發(fā)電裝機(jī)容量及占比

圖2 2012－2018年中國天然氣發(fā)電量及占比

3 中國天然氣進(jìn)口及對外依存現(xiàn)狀

從2006年起我國開始進(jìn)口天然氣，到2018年我國天然氣的對外依存度已超 45%，2014－2019年中國天然氣進(jìn)口數(shù)量及增速趨勢，如圖3所示。

圖3 2014－2019年中國天然氣進(jìn)口數(shù)量及增速趨勢

為提高天然氣供應(yīng)保障能力，我國還建設(shè)了多條天然氣進(jìn)口通道。目前主要有以下幾條進(jìn)口天然氣管道：

(1)中亞天然氣管道：主要?dú)庠催M(jìn)口國為土庫曼斯坦、哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦等中亞國家。

(2)中俄天然氣管道：中俄兩國于 2014年簽訂相關(guān)備忘錄和購銷合同，2018年管道開始投入運(yùn)營，分為俄羅斯東線和西線兩條線路。

(3)中緬天然氣管道：2013年投入運(yùn)營，氣源主要來自于東南亞沿海地區(qū)。

隨著管道保障能力增加，以及國內(nèi)需求增加，我國進(jìn)口天然氣將保持大幅增長趨勢。氣源的多元化，也將使中國天然氣進(jìn)口均價(jià)呈現(xiàn)下降趨勢。

4 中國天然氣市場發(fā)展前景

由于中國對環(huán)境保護(hù)的日益重視，全社會節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)意識不斷提高，未來天然氣在一次能源中的比重將越來越大。中國天然氣市場的發(fā)展前景，具有以下幾種趨勢。

4.1 天然氣將成為我國發(fā)展最快的能源

得益于天然氣產(chǎn)量以及儲量的高速雙增長，進(jìn)入 21世紀(jì)，我國天然氣產(chǎn)業(yè)駛?cè)氚l(fā)展快車道，天然氣消費(fèi)量快速增長。我國天然氣儲量占全球儲量的占比雖然不高，但隨著技術(shù)的進(jìn)步，尤其是頁巖氣技術(shù)的突破，儲量還是呈現(xiàn)穩(wěn)步增長的態(tài)勢。只是近幾年探明儲量增長率并不高，而且還有逐年下降的趨勢，加大國內(nèi)天然氣資源的開采，將有效緩解天然氣對外依存，對確保國家能源安全有一定的積極作用。產(chǎn)量和消費(fèi)的巨大缺口需要從加大我國天然氣開采和擴(kuò)大天然氣進(jìn)口兩方面同時(shí)著手，雙管齊下將是解決我國天然氣儲量不足的有效途徑。

4.2 天然氣在我國一次能源消費(fèi)占比逐步提高

目前我國一次能源首選還是煤炭，天然氣在我國一次能源消費(fèi)中的占比并不高。伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，天然氣作為清潔能源，其在一次能源消費(fèi)中的占比將穩(wěn)步提高。2019年全國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)如表1所示，其中煤炭消費(fèi)量占能源消費(fèi)總量的57.7%，比上年下降1.5%；天然氣、水電、核電、風(fēng)電等清潔能源消費(fèi)量占能源消費(fèi)總量的23.0%，比上年上升1.3%。

表1 2019年全國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu) %

表1中數(shù)據(jù)表明，天然氣消費(fèi)在各類主要能源消費(fèi)中占比是最低的。因此為提高天然氣在主要能源消費(fèi)中的占比，進(jìn)口天然氣將依然占有重要的地位，未來我國對進(jìn)口天然氣依存度在短時(shí)間內(nèi)將不會下降。

4.3 工業(yè)用氣的需求將推動天然氣行業(yè)快速發(fā)展

中國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，能源保障必不可少，因此工業(yè)用天然氣的比重勢必加大。天然氣的應(yīng)用范圍也將逐步擴(kuò)大，主要可以應(yīng)用在發(fā)電、化工、家電、陶瓷、玻殼、工藝玻璃、金屬切割等領(lǐng)域。

天然氣用于發(fā)電的應(yīng)用實(shí)例逐年增多。過去 5年，中國天然氣消費(fèi)量年均增長率為12%，其中工業(yè)用氣增速為 17%，而天然氣發(fā)電用氣增速則為18%。從國內(nèi)天然氣用氣結(jié)構(gòu)看，用于工業(yè)用氣的天然氣比重占63.5%，其中發(fā)電用氣占比達(dá)17.9%。天然氣作為燃料，有效降低了發(fā)電企業(yè)中燃煤的使用量，有利于緩解煤炭能源緊缺問題，有利于降低環(huán)境污染，而且長遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)效益明顯。因?yàn)樘烊粴獍l(fā)電的單位裝機(jī)容量所需投資較少、建設(shè)工期短、符合清潔環(huán)保和低污染的要求，且具有能源利用率高、可熱電聯(lián)產(chǎn)等不言而喻的顯著優(yōu)勢。

以下以上海H公司天然氣發(fā)電的實(shí)踐為例，分析發(fā)電企業(yè)中天然氣需求量的快速增長。

4.3.1 上海H公司天然氣發(fā)電實(shí)例

H公司的燃料價(jià)格為2.45元/m3(含稅價(jià)，以下涉及價(jià)格的，均指含稅價(jià))。由于上海燃?xì)怆姀S大部分機(jī)組承擔(dān)電力調(diào)峰功能，為體現(xiàn)天然氣發(fā)電對電網(wǎng)的備用和調(diào)峰價(jià)值，解決燃?xì)怆姀S合理發(fā)展和生存問題，上海電網(wǎng)實(shí)行了天然氣發(fā)電兩部制電價(jià)。兩部制電價(jià)即分為容量電價(jià)和電量電價(jià)：容量電價(jià)通過發(fā)電機(jī)組的裝機(jī)可用容量獲得，機(jī)組的備用和調(diào)峰價(jià)值通過可用容量體現(xiàn)；電量電價(jià)通過發(fā)電上網(wǎng)獲得。

自2019年9月1日起，上海市發(fā)展和改革委員會為了實(shí)現(xiàn)本市天然氣發(fā)電價(jià)格的調(diào)整，下發(fā)了《關(guān)于優(yōu)化調(diào)整本市天然氣發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制有關(guān)事項(xiàng)的通知》。通知中明確要求下調(diào)現(xiàn)役運(yùn)行的天然氣調(diào)峰和熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電機(jī)組的容量電價(jià)，騰出電價(jià)空間滿足新上機(jī)組的上網(wǎng)電價(jià)需求，即從2019年9月1日至2020年8月31日，H公司機(jī)組容量電價(jià)和電量電價(jià)在現(xiàn)執(zhí)行電價(jià)基礎(chǔ)上，分別下調(diào)3.62元/(kW·月)和 0.009 1元/(kW·h)。2020年 9月1日起，H公司機(jī)組容量電價(jià)和電量電價(jià)分別按照37.01元/(kW·月)和 0.480 2元/(kW·h)執(zhí)行。

燃機(jī)發(fā)電與煤機(jī)發(fā)電能耗和環(huán)保排放指標(biāo)對照見表2。

表2 燃機(jī)發(fā)電與煤機(jī)發(fā)電能耗和環(huán)保排放指標(biāo)對照

從表2可以看出，1臺F級燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組與當(dāng)今世界先進(jìn)的超超臨界百萬kW燃煤機(jī)組相比，機(jī)組熱耗可減少1 335 kJ/(kW·h)，效率可提高14%以上，每發(fā)1 kW·h可節(jié)約標(biāo)煤約50 g?？梢娞烊粴獍l(fā)電能源利用效率明顯高于燃煤機(jī)組。此外，天然氣發(fā)電機(jī)組運(yùn)行期間，其大氣污染物排放速率小，年排放總量與百萬kW燃煤機(jī)組超凈排放改造后的數(shù)據(jù)相比，總量還要小。

應(yīng)用天然氣作為燃料氣，H天然氣發(fā)電公司2017－2019年的經(jīng)營技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，如表3所示。

表3 H公司2017－2019年技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

4.3.2 國內(nèi)天然氣發(fā)電項(xiàng)目發(fā)展的建議

結(jié)合上海H公司天然氣發(fā)電項(xiàng)目籌建投產(chǎn)、商業(yè)運(yùn)營以來的實(shí)際情況，對國內(nèi)同行企業(yè)今后天然氣發(fā)電的能源建設(shè)項(xiàng)目提出以下幾點(diǎn)建議：

(1)要根據(jù)本地資源狀況和國際能源形勢，及時(shí)調(diào)整天然氣發(fā)電市場定位。

(2)需制訂與我國實(shí)際情況相符的天然氣電廠運(yùn)營政策機(jī)制。

(3)完善天然氣發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制。

(4)爭取合理的天然氣用氣價(jià)格。

(5)努力增加天然氣電廠規(guī)避經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)的途徑。

5 結(jié)語

2017年7月，國家發(fā)改委和國家能源局等十三個(gè)部委聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于加快推進(jìn)天然氣利用的意見》，明確了逐步把天然氣培育成為我國主體能源之一的戰(zhàn)略定位。天然氣發(fā)展“十三五”規(guī)劃中明確提出了力爭2020年、2030年天然氣占一次能源消費(fèi)比重分別達(dá)到10%和15%的目標(biāo)。

2018年我國城市人工煤氣供氣總量44.1億m3，天然氣供氣總量1 271.7億m3，液化石油氣供氣總量1 178.8萬t，分別比上年減少6.5%、增長12.6%、增長3.8%，天然氣對于液化石油氣和人工煤氣的替代加速。2019年我國城市人工煤氣供氣總量降至37.5億m3，天然氣供氣總量超過1 300億m3。2020年我國城市人工煤氣將降至33億m3，天然氣供氣總量將繼續(xù)上漲。

從長遠(yuǎn)來看，天然氣作為一種極具發(fā)展前途的清潔能源，具有長期投資和向好的投資方向。在當(dāng)前國家堅(jiān)持綠色發(fā)展、生態(tài)發(fā)展的背景下，天然氣在各類領(lǐng)域中的應(yīng)用前景廣泛，特別是在工業(yè)領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用大有可為。政府應(yīng)及時(shí)出臺配套的相關(guān)政策，給予有力的扶持。