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在“四个革命、一个合作”能源安全新战略指引下,我国提出了构建清洁低碳、安全高效的能源体系的战略目标,包括到2030年非化石能源占一次能源消费比重达到20%,天然气占比达到15%以上,新增能源需求主要依靠清洁能源满足,二氧化碳排放2030年左右达到峰值并争取尽早达峰等具体目标。全球天然气资源极为丰富,不仅本身是可负担的清洁低碳能源,还可弥补可再生能源在稳定性方面的不足,支撑可再生能源大规模发展。天然气发电将在我国构建清洁能源体系中扮演重要角色。气电发展也与十九大报告提出的满足人民日益增长的美好生活需要、建设美丽中国和构建人类命运共同体密切相关。
来源:微信公众号“能源研究俱乐部” ID:nyqbyj
作者:中国石油天然气集团公司规划计划部副总经济师、教授级高级经济师,中国石油学会石油经济专业委员会秘书长 朱兴珊
一、天然气清洁低碳优势突出
天然气作为一种洁净环保的优质能源,净化后几乎不含硫和粉尘。从大气污染角度,其完全燃烧后仅有NOx排放,而原煤燃烧后会排放大量SO2、烟尘和NOx等大气污染物和固废。天然气替代散煤的环保效果已得到公认。
同时,我国气电的环保效果在火力发电中颇为显著。气电采用新型低氮燃烧器和脱硝后,NOx排放浓度可以稳定在15毫克/立方米以下,我国个别先进燃气电厂已达到10毫克/立方米以下。
从应对气候变化、控制碳排放角度,从度电CO2排放水平看,最新型燃气轮机较燃煤电厂减排60%。目前,中国碳排放量全球占比超过1/4,其中电力部门碳排放量在我国碳排放量中约占43%,提升气电比例可有效降低我国碳排放水平。
二、可再生能源大规模发展需要天然气发电支撑
风、光等可再生能源发电具有间歇性、随机性、反调峰特性,其大规模并网需要灵活调节电源的支撑。目前,我国灵活性电源装机比例还不到6%,风电、光伏发电富集的“三北”地区电源调度灵活性更低,煤电装机比重超过70%,灵活调节电源占比不足4%。而全球可再生能源比例较高的国家灵活性电源比例均在20%以上,美国更是高达47%。目前我国储能技术尚待发展,抽水蓄能资源有限。气电是调峰调频性能突出、可靠性高、可规模发展的调峰电源,是未来电力系统调峰的主要选择。单循环燃气轮机机组调峰能力可以达到100%,联合循环机组调峰能力可以达到70%~100%。此外,燃机是靠直接调节燃料来调节负荷,响应非常快,有快速的升降负荷能力。虽然煤电通过灵活性改造可以一定程度提升调节能力,但调峰能力、性能远不及燃气轮机,而且深度调峰对煤电机组的运行安全性、环保性、经济性产生影响。所以,用气电来配合可再生能源进行调峰是现实、明智的选择。
三、我国天然气中长期供应安全风险整体可控
从全球来看,天然气资源充足,供需长期宽松,价格将长期保持低位。全球天然气探明储量197万亿立方米,按目前的开采量可开采50年以上;而全球天然气可采资源量783万亿~900万亿立方米,按目前的消费量可用二百多年。当前,发达国家天然气消费已进入平台期或开始下降,天然气消费增长主要来自中国、印度等发展中国家,而印度天然气消费量和价格承受能力较低,我国具有较大的竞争优势。随着天然气液化和储运技术的进步,近些年全球LNG贸易量迅速增长,天然气成为全球性的贸易商品。同时,LNG贸易灵活性也日益增加,天然气进口来源非常多,集中度不高,进口天然气的风险大大降低。经过十几年的验证,出口商对中国客户的信誉非常认可,与中国企业签署LNG贸易协议的意愿较强。加上中国是天然气需求大国,很多项目都是瞄准中国市场。
2019年以来,全球主要市场天然气价格呈下行趋势,2020年受新冠肺炎疫情及国际油价暴跌等因素影响,国际气价继续深度下跌,东北亚LNG现货单日报价跌至2美元/百万英热以下。预计“十四五”时期东北亚现货均价4.8~8美元/百万英热,相比“十三五”时期回落10%~20%。预计“十四五”国际油价难以突破65美元/桶,进口气价将随之下行。根据近两年新签的与油价挂钩的天然气进口合同斜率由原先的15%左右降到10%左右的预测,“十四五”与油价挂钩的进口LNG长贸到岸价格将降至7美元/百万英热以下,与气价挂钩的长贸到岸价格将降至6美元/百万英热左右,综合进口价格6~7美元/百万英热,相比“十三五”的综合进口价格9~10美元/百万英热大幅回落30%~40%。
从国内来看,我国天然气勘探处于早期阶段,陆上常规资源仍有较大潜力,非常规和深海资源潜力巨大,通过深化改革和科技进步完全可以保障安全供应。根据中国石油勘探开发研究院油气发展战略规划首席技术专家陆家亮研究团队预测,在不考虑煤炭地下气化、深海天然气和天然气水合物开发的情况下,2025年、2030年、2035年和2050年我国天然气产量可以分别达到2100~2450亿立方米、2550~3000亿立方米、2800~3300亿立方米和3300~4100亿立方米,国产天然气可长期满足包括民生、公共服务及关系国防民生的关键工业用气的“底线需求”(目前为1000亿立方米,2030年2100亿立方米,2035年2350亿立方米)。根据中国石油经济技术研究院的研究,我国天然气对外依存度在2040年达到53%左右的峰值,以后开始下降。如果煤炭地下气化、深海天然气和天然气水合物开发取得突破,我国天然气对外依存度还将大大降低。只要措施得当,供应安全风险可以得到控制。
四、推动气电发展相关建议
气电在多数国家与煤电相比都不具有成本优势,持续的、愈加严格的低碳环保政策是推动天然气发电大规模发展的关键因素,通过完善的政策或机制,改善气电的经济性。美国气电装机增长最快的时期(2005~2010年)并非低气价时期,而是气价最高的时期,气电发展也主要靠低碳环保政策支持,特别是2015年推出的全国性二氧化碳排放限制体系,极大地推动气电快速发展。欧洲主要通过提高碳价格,提升气电相对煤电的经济性。为进一步促进气电发展,充分发挥气电在我国构建清洁低碳、安全高效的能源体系中重要作用,建议进一步明确气电在电力系统中的定位,加大产业政策支持力度和低碳政策约束力度:
1.从持续改善大气质量、促进清洁能源替代、履行控制碳排放承诺方面,明确积极发展气电,提升天然气发电在电力结构中的占比;从支撑可再生能源发展方面,明确气电作为调峰电源的优先地位,走依托“非化石能源+低碳(无碳)灵活性电源”的能源转型之路。
2.制定煤电装机总量控制目标,建议“十四五”加大减煤增气力度,从严控制新增煤电机组数量。
3.取消对发展气电的政策限制。
4.大力支持气电与可再生能源融合发展,捆绑享受有关补贴和优惠政策。
5.加大对重型燃机研发的支持力度,尽快突破发电用重型燃气轮机关键技术,形成完整的重型燃气轮机产业体系。
6.加快构建和完善全国碳市场,并设定“地板价”。
原文首发于《电力决策与舆情参考》2020年9月18日第37期
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