張寧：我國氣電行業(yè)發(fā)展應(yīng)算好經(jīng)濟賬

近日，中國社會科學(xué)院發(fā)布 《中國能源前景2018~2050》報告稱，未來30年天然氣將是我國需求增長最快的能源產(chǎn)品，從天然氣的應(yīng)用領(lǐng)域來看，未來電力領(lǐng)域的增量將有較大幅度來自天然氣發(fā)電。那么，從電力研究者的角度來看，氣電在我國的發(fā)展前景究竟如何？本報記者就此對國網(wǎng)能源研究院研究員張寧進行了采訪。

中國電力報：天然氣發(fā)電有哪些優(yōu)勢和劣勢？

張寧：天然氣發(fā)電的優(yōu)勢主要有以下三個方面。一是相對清潔，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。二是運行靈活，啟停時間短，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。

我國天然氣發(fā)電的問題主要在于經(jīng)濟性。受制于資源稟賦，我國天然氣供應(yīng)成本較高，發(fā)電用氣價格一般在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，已遠超煤電等其他電源的上網(wǎng)電價。其次，從能源安全角度考慮，我國天然氣對外依存度較高，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，進一步加劇了天然氣供應(yīng)壓力，并且在“壓非保民”情況下，對電力系統(tǒng)而言氣電的可靠性和靈活性大打折扣。再次，氣電的“清潔”只是相對于煤電，與水電、核電及各種新能源相比仍會產(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。

中國電力報：如何看待氣電在我國的發(fā)展規(guī)模？

張寧：總體來講，增長潛力有限。從發(fā)電角度，天然氣發(fā)電近期不具備經(jīng)濟性，隨著新能源成本持續(xù)下降，未來氣電的經(jīng)濟競爭力更差。從調(diào)峰角度，在我國當(dāng)前電源結(jié)構(gòu)下，通過建立合理市場機制和開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，不宜通過與其他國家進行氣電在電源結(jié)構(gòu)中占比的簡單比較得出氣電需要大發(fā)展的結(jié)論。一方面，我國天然氣資源稀缺，與美國等國家情況差異較大，用氣成本高昂。另一方面，我國燃機裝備制造水平相對落后，核心技術(shù)未實現(xiàn)國產(chǎn)化，氣電的固定投資成本和維護成本也相對較高。

在我們構(gòu)建的中國電力系統(tǒng)源網(wǎng)荷儲協(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，通過系統(tǒng)整體優(yōu)化，在幾種典型場景下預(yù)計氣電合理裝機容量在2030年不超過2億千瓦，在2050年不超過4億千瓦。

中國電力報：在什么條件下，我國氣電有望具備更好的發(fā)展?jié)摿Γ?/p>

張寧：氣電的發(fā)展離不開相關(guān)政策扶持。我國東部地區(qū)由于電力需求集中、煤炭資源有限且存在較大的環(huán)境保護壓力，氣源相對充裕的部分省份對氣電采取了一定的鼓勵措施。一方面表現(xiàn)為制定氣電上網(wǎng)電價，對氣電進行補貼。隨著分布式能源系統(tǒng)成為發(fā)展熱點，部分省市也制定了針對燃?xì)馊?lián)供項目的補貼政策。另一方面，在能源發(fā)展規(guī)劃中嚴(yán)控煤炭消費總量，鼓勵提高天然氣消費量，以推動能源轉(zhuǎn)型進程。例如，江蘇省近年來在氣電領(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)開征，碳交易預(yù)計將于2020年在電力行業(yè)全面開展，這些外部成本內(nèi)部化的機制將使氣電相對于煤電的成本劣勢得到一定程度的緩解。但根據(jù)我們計算分析，在可預(yù)見的環(huán)境稅和碳價合理范圍內(nèi)，氣電成本仍將明顯高于煤電。

最后，隨著電力市場建設(shè)的推進，特別是輔助服務(wù)市場和現(xiàn)貨市場的建立健全，氣電將憑借其靈活性價值獲取收益，有助于氣電項目經(jīng)濟性的提升，但預(yù)計同樣無法實質(zhì)性改變氣電的經(jīng)濟性劣勢。

中國電力報：在您看來，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，電將成為未來能源消費的主要形式。第四，電力系統(tǒng)的信息化和智能化水平較高，具備實時交互與控制條件，更符合能源互聯(lián)網(wǎng)的精神?！　?/p>

氣和熱 （冷）也是能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，因為電、氣、熱、冷是主要的終端用能需求，且存在一定互補性。能源互聯(lián)網(wǎng)的實質(zhì)是打破壁壘、提高效率，通過把握多能耦合環(huán)節(jié)，可以擴大優(yōu)化空間。

對于天然氣而言，近期可通過分布式能源項目在能源互聯(lián)網(wǎng)中發(fā)揮重要作用。一方面，分布式三聯(lián)供機組綜合能效水平較高，能夠以高效的方式同時滿足園區(qū)多種能源需求。另一方面，三聯(lián)供機組是多能互補的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，既可與分布式新能源實現(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)點實現(xiàn)多能協(xié)同優(yōu)化。但在推進項目前需做好經(jīng)濟性分析。能效水平高未必意味著便宜，也要看輸入能源的價格，并且分布式能源項目單位造價高，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，同時結(jié)合項目所在地電、熱、冷負(fù)荷需求特性進行具體的經(jīng)濟性測算。此外，近日國務(wù)院印發(fā)的 《打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》提出 “原則上不再新建天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)”，已對部分省份審批分布式能源項目造成一定影響，需要對有關(guān)政策進行持續(xù)跟蹤。

遠期來看，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，部分時段富余電力制氫和甲烷將成為促進新能源消納、實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化運行的重要方式。屆時，電和氣將能夠?qū)崿F(xiàn)雙向轉(zhuǎn)換，有助于進一步挖掘跨能源系統(tǒng)的互補價值。