閆瑋祎

摘要：“十四五”是我國實現(xiàn)“碳中和”目標的關(guān)鍵時期，也是加快構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的重要轉(zhuǎn)型期。因此，在新能源的利用和規(guī)劃上，最應(yīng)重視的是“新”的意義。不僅要彰顯出新的征程、新的挑戰(zhàn)、新的模式和理念，還要重點體現(xiàn)“十四五”國家能源發(fā)展的新格局?！笆奈濉逼陂g，對能源的規(guī)劃需要同氣候規(guī)劃和環(huán)境規(guī)劃密切聯(lián)系，從而實現(xiàn)互相平衡、互相促進、互相制約。在當前背景下，天然氣發(fā)電迎來重要發(fā)展機遇，對其發(fā)展路徑和措施的深入研究在我國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型過程中具有十分重要的意義。天然氣發(fā)電產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展與新型能源的科學合理利用相輔相成，對其進行經(jīng)濟性分析是為了貫徹我國保護環(huán)境、節(jié)約資源的政策。文章對天然氣的發(fā)展和應(yīng)用做了簡要概括，并在此基礎(chǔ)上對天然氣發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及經(jīng)濟性進行分析。

關(guān)鍵詞：“十四五”;天然氣發(fā)電;產(chǎn)業(yè)發(fā)展;經(jīng)濟性分析

隨著近年來我國綠色低碳環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，各種能源都成為了推動經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。作為清潔能源的一種，我國將天然氣當作能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的主要增長點，并將其作為低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵性導(dǎo)向。在2030年“碳達峰”與2060年“碳中和”這兩大戰(zhàn)略目標的深刻影響下，清潔能源結(jié)構(gòu)的發(fā)展步伐將會逐漸加快，天然氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也迎來了新的發(fā)展高峰。因此，國家有關(guān)部門對天然氣資源的開采和產(chǎn)業(yè)發(fā)展日趨重視，在《國務(wù)院關(guān)于促進天然氣協(xié)調(diào)穩(wěn)定發(fā)展的若干意見》《加快推進天然氣儲氣能力建設(shè)的實施意見》《電力發(fā)展“十四五”規(guī)劃工作方案》等相關(guān)政策性文件中，均對我國天然氣開發(fā)利用做出了明確指示。

一、我國天然氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

天然氣是地下巖石儲集層中以烴為主體的混合氣體，其存在于復(fù)雜的地質(zhì)條件下，并能夠在一系列有機化學反應(yīng)中形成，最終儲存在地層之中，只能通過鉆井的方式對這種優(yōu)質(zhì)的可燃氣體進行提取。天然氣的主要成分是甲烷、氮氣、二氧化碳、硫化氫和微量的惰性氣體，也是一種清潔、低碳、高效的新型化石能源。在我國，天然氣的產(chǎn)業(yè)鏈分為上游勘探與生產(chǎn)、中游運輸、下游配送三個部分，我國的天然氣產(chǎn)業(yè)鏈較為完整，參與企業(yè)眾多，發(fā)展格局一直較為穩(wěn)定。

如果對我國天然氣工業(yè)的發(fā)展進行歷史性回顧，以天然氣產(chǎn)量作為指標，可將其發(fā)展歷程大致分為三個階段。發(fā)展初期：1949～1977年，歷時28年，我國天然氣工業(yè)最初是在四川盆地進行開發(fā)，其年產(chǎn)量從0.1億立方米逐步增至100億立方米。發(fā)展中期：1977～2001年，歷時24年，此階段，我國天然氣年產(chǎn)量穩(wěn)增至303億立方米?？焖侔l(fā)展時期：2001～2020年，歷時19年，到2020年，我國天然氣年產(chǎn)量增加至1925億立方米。

但隨著國民經(jīng)濟水平不斷提升，全球天然氣供應(yīng)和需求之間愈發(fā)不平衡，故在當前經(jīng)濟發(fā)展環(huán)境下，天然氣工業(yè)朝著合理、可持續(xù)方向發(fā)展就顯得十分重要。近些年來，天然氣以其排放污染值低、供應(yīng)充足、熱值高、價格低等優(yōu)勢，成為世界上發(fā)展最快、產(chǎn)量最多的能源類型。在我國，除工業(yè)、城燃領(lǐng)域以外，天然氣發(fā)電正逐漸發(fā)揮其與燃煤發(fā)電相比的重要調(diào)峰、環(huán)保優(yōu)勢。近年來國家先后出臺的一系列支持和促進天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策和規(guī)劃，其重要內(nèi)容都是在引導(dǎo)天然氣產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級，因地制宜使用工業(yè)產(chǎn)業(yè)用氣，促進天然氣在交通領(lǐng)域的加速應(yīng)用，并全面推動天然氣與新能源融合發(fā)展。

二、天然氣的供需狀況

“十三五”時期，我國天然氣生產(chǎn)、供應(yīng)、儲備、銷售體系持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展，新增探明地質(zhì)儲量保持高峰水平，“全國一張網(wǎng)”建設(shè)加快推進，消費量穩(wěn)步提升。根據(jù)自然資源部所發(fā)布的數(shù)據(jù)資料顯示，2020年探明我國天然氣新增存儲量為12900億立方米，新增天然氣來源主要是在西部油氣盆地，在四川盆地勘測出新的天然氣區(qū)帶，其中頁巖氣新增存量為1918億立方米，煤層氣新增存量為673億立方米。根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)資料，“十三五”期間國內(nèi)天然氣產(chǎn)量增速較快，連續(xù)四年天然氣產(chǎn)量以不低于100億立方米的速度增長。在2020年我國天然氣產(chǎn)量突破1900億立方米，達到了1925億立方米，相較于2019年增長了9.8%。2012～2020年，天然氣進口量總體呈現(xiàn)增長趨勢，但天然氣進口增速有所放緩。2020年，我國共進口1404億立方米天然氣，同2019年相比，增加3.6%。2020年共進口6713萬噸液化天然氣，對比2019年，增加11.5%;2020年進口477億立方米管道氣，同2019年比較，降低8.9%。

三、天然氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景

天然氣是我國近年來重點扶持發(fā)展的清潔能源產(chǎn)業(yè)之一，其市場潛力巨大。在我國相關(guān)部門政策扶持下，我國天然氣產(chǎn)量增長速度較快，現(xiàn)階段，我國天然氣新增存量仍舊處于世界前列。我國將在立足國內(nèi)天然氣安全供應(yīng)的基礎(chǔ)上，持續(xù)推進天然氣產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。根據(jù)國家能源局預(yù)計，到2025年，國內(nèi)天然氣年產(chǎn)量可達2300億立方米以上，到2040年乃至未來一段時間，我國天然氣產(chǎn)量將穩(wěn)定在3000億立方米以上。天然氣作為一種清潔低碳的化石能源，有助于我國未來實現(xiàn)“碳達峰”和“碳中和”的目標，因此，要積極推動天然氣產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。根據(jù)國家能源局科學調(diào)查統(tǒng)計，預(yù)計在2025年國內(nèi)天然氣消耗量將突破430億立方米，在2030年消耗總量將超過550億立方米。雖然我國天然氣行業(yè)在“十四五”規(guī)劃階段處于不斷發(fā)展的過程中，但是行業(yè)內(nèi)對于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化完善從未間斷過，距離行業(yè)的繁榮穩(wěn)定發(fā)展目標越來越近。“十四五”期間，對天然氣發(fā)展產(chǎn)生制約的最大因素是天然氣的氣源開發(fā)問題，當前，煤炭資源的清潔利用及可再生能源的不斷發(fā)展仍然是天然氣行業(yè)發(fā)展的競爭者。

四、天然氣發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

結(jié)合當前國內(nèi)天然氣產(chǎn)出和消費情況，國家相關(guān)部門制定了碳達峰、碳中和發(fā)展目標，力在2030年前達到碳達峰目標，在2060年前完成碳中和任務(wù)，因此，我國能源行業(yè)發(fā)展面臨著新的挑戰(zhàn)，即朝著清潔化發(fā)展方向?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的進一步優(yōu)化。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)預(yù)測得出，若要完成碳中和任務(wù)，我國可再生能源的供給量需超過80%，電氣化率的需求量須高于80%。能源行業(yè)發(fā)展的最終目標是實現(xiàn)碳中和，現(xiàn)階段的主要目標是借助高效合理的減排手段做到碳排放量迅速降低或?qū)崿F(xiàn)碳達峰目標，進而降低未來實現(xiàn)碳中和目標的壓力。天然氣發(fā)電以其清潔、環(huán)保、靈活等特點被發(fā)達國家重視。以天然氣發(fā)電替代燃煤發(fā)電，逐步控制煤炭消費，能夠較大限度地降低廢棄物排放，緩解空氣凈化壓力，此外，天然氣發(fā)電還能夠減少電力行業(yè)碳排放量，有效控制碳排放。研究其他國家包括發(fā)達國家的天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展進程可以看出，行業(yè)發(fā)展進入成熟期后，天然氣發(fā)電是行業(yè)消費增長的主要動力來源。天然氣發(fā)電具備排碳量低、清潔干凈等優(yōu)點，在可再生能源發(fā)電中占有重要地位。在以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)下，要完成至2030年在一次性能源消耗總量中天然氣占比15%的目標，最為關(guān)鍵的是做到天然氣發(fā)電的規(guī)模化發(fā)展。目前燃煤發(fā)電仍是我國電力供應(yīng)的絕對主力，2020年占全國總發(fā)電量超過60%，天然氣發(fā)電僅占比3.3%。在天然氣消費結(jié)構(gòu)中，2020年我國天然氣發(fā)電消費占比18%，與發(fā)達國家相比，發(fā)電消費占比仍處于較低水平。與此同時，自主燃機技術(shù)仍處于起步階段，大功率燃機設(shè)備的進口依賴度高提高了燃氣電廠建設(shè)及運營成本。

五、天然氣發(fā)電的經(jīng)濟性分析

天然氣發(fā)電的優(yōu)點在于不僅能夠在生活上為人們提供穩(wěn)定的電力來源、在源頭上減輕燃煤發(fā)電帶來的環(huán)境污染，還能夠在生產(chǎn)中為工業(yè)提供多方面的動力效益支撐，從而促進經(jīng)濟的高速發(fā)展，推動社會進步。

（一）新型電力系統(tǒng)的重要組成

天然氣發(fā)電由于其低碳、可靠、靈活等優(yōu)勢，能夠最大限度地滿足大流量條件下，電網(wǎng)碳排放量低及調(diào)峰調(diào)頻的要求。充分利用天然氣發(fā)電的先天優(yōu)勢，使之成為可再生能源發(fā)電的重要組成部分，借助于可再生能源裝機的迅速增長，天然氣發(fā)電也得以高速發(fā)展。在碳中和的背景下，預(yù)計2025年新能源發(fā)電全面實現(xiàn)平價上網(wǎng)，對大規(guī)模靈活調(diào)峰電源有了明確的需求和部署;2035年，煤電占比將大幅下降，碳封存（CCS）、風電等先進技術(shù)得以快速發(fā)展，低碳能源的電源裝機量不低于60%，并且，預(yù)估氣電裝機量能夠超過2.3億千瓦，所占比重不低于5%。電力系統(tǒng)中已經(jīng)全面規(guī)劃新型蓄能設(shè)施，如電化學蓄能設(shè)施;預(yù)計2060年風電和光伏發(fā)電將超過85%，是主要電力來源，天然氣發(fā)電占比持續(xù)下降，完成其在能源轉(zhuǎn)型中的作用和使命。

（二）實現(xiàn)“碳中和”的重要過渡能源

保障資源充足供應(yīng)、不斷推進市場改革優(yōu)化是未來天然氣發(fā)電穩(wěn)步發(fā)展的重要基礎(chǔ)。在能源轉(zhuǎn)型期，將中短期內(nèi)擴大天然氣需求量作為天然氣發(fā)電的發(fā)展目標。市場依舊發(fā)揮自身的平衡作用，二者結(jié)合能夠促使綜合實力的提高。因為天然氣發(fā)電先天的穩(wěn)定、清潔等優(yōu)點，為其規(guī)模化發(fā)展提供了基礎(chǔ)保障，天然氣發(fā)電率和污染物排放量均遠遠優(yōu)于煤炭發(fā)電，較可再生能源發(fā)電更可靠，是以往煤炭發(fā)電向未來清潔能源發(fā)電過渡過程中最適宜的替代品。當下我國不斷優(yōu)化電力體制改革，推進天然氣發(fā)電規(guī)?；M程，這都為天然氣發(fā)電創(chuàng)造了良好的發(fā)展環(huán)境。由于國家電網(wǎng)建成后，逐漸形成了“X+1+X”的行業(yè)格局，天然氣發(fā)電借助于自身優(yōu)異的調(diào)峰特性，將發(fā)展成為可靠的天然氣消費終端。

（三）推動產(chǎn)業(yè)技術(shù)不斷更新

推動天然氣發(fā)電技術(shù)不斷更新?lián)Q代，涵蓋了燃氣輪機技術(shù);保證高效率的發(fā)電;減少綜合成本支出。當下我國相關(guān)部門在重型燃氣輪機行業(yè)中加大投入力度，注重行業(yè)發(fā)展?！笆濉逼陂g我國100個關(guān)鍵任務(wù)中首要的任務(wù)就是將雙機專項納入實施進程。在2019年下半年，國家能源局發(fā)布燃氣機輪的相關(guān)文件，并實施了22個燃氣輪機機型，2個運營維護項目示范。在這批示范項目實施后，長期以來我國燃氣輪機核心技術(shù)依靠進口的局面被打破，實現(xiàn)了屬于我國自有的關(guān)鍵技術(shù)，進而更大程度上減少設(shè)施維護支出。近年來，我國在燃氣輪機的研發(fā)和制造上也獲得了較快發(fā)展，如2020年下半年，我國自主研發(fā)的重型燃機點火完成。

六、結(jié)語

隨著國家電力體制改革的不斷深入、我國天然氣產(chǎn)量的提高、多能源發(fā)電局面的生成，“十四五”規(guī)劃階段為天然氣發(fā)電行業(yè)提供了良好的發(fā)展條件，同時也是行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵時期。結(jié)合天然氣和可再生資源兩者的發(fā)展方向，制定可再生能源發(fā)展方向時需要考慮到天然氣發(fā)電在調(diào)峰供電方面的優(yōu)勢，其顯著優(yōu)于煤炭發(fā)電。另外，應(yīng)同時規(guī)劃可再生能源發(fā)電系統(tǒng)和天然氣發(fā)電，實現(xiàn)共同建設(shè)、投產(chǎn)，以充分發(fā)揮兩種能源之間的優(yōu)勢作用，符合新型電力行業(yè)發(fā)展要求?！笆奈濉逼陂g，為推進能源轉(zhuǎn)型，實現(xiàn)碳排放達峰，要繼續(xù)加強能源強度控制和化石能源消費總量控制“雙控”目標的落實。關(guān)鍵措施是降低煤炭消費，石油消費，大力推進清潔能源替代，促進電氣化發(fā)展。在能源轉(zhuǎn)型的過程中，必須加強保障措施：對全國煤炭消費總量控制目標進行行業(yè)分解;以“禁燃”“清潔塑料”“校準”三大手段控制油耗;積極開展地方示范，切實夯實地方責任;完善市場機制，促進清潔能源加快發(fā)展;以“碳中和”為理論指導(dǎo)，推動技術(shù)創(chuàng)新和機構(gòu)創(chuàng)新。勘探開發(fā)和定價機制在天然氣行業(yè)可持續(xù)發(fā)展中占有重要地位，幾十年來，隨著我國天然氣市場規(guī)模不斷擴大，其存在的問題也日益明顯。通過對天然氣發(fā)電發(fā)展前景和經(jīng)濟性的分析，了解行業(yè)發(fā)展趨勢，提高利用率，加快天然氣開發(fā)利用，促進行業(yè)協(xié)調(diào)穩(wěn)定發(fā)展，這是我國推動能源生產(chǎn)和消費革命的必然要求。

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（作者單位：中海石油氣電集團有限責任公司）