“雙碳”目標下的燃氣發(fā)電發(fā)展問題

四川川投燃氣發(fā)電有限責任公司 田 波 四川能投節(jié)能環(huán)保投資有限公司 朱顯強

中山公用天乙能源有限公司 王軍祥

在“雙碳”目標下，伴隨生產(chǎn)方式和生活方式的革新，國家能源電氣行業(yè)格局得到再次塑造，新趨勢是能源生產(chǎn)的清潔化和能源消費的電氣化。電力系統(tǒng)將新能源當作主體，此趨勢會給電力系統(tǒng)在生產(chǎn)運行方面與體制機制方面帶來嚴峻考驗。預(yù)計燃煤發(fā)電將受到限制且新能源裝機會逐漸增多，而燃氣機組具有清潔特點和靈活特點、能擔任過渡電源，但是國內(nèi)燃氣發(fā)電仍然具有許多急需解決的問題。

“雙碳”目標即力爭在2030年實現(xiàn)碳排放達峰目標及2060年達到碳中和目標。本文首先對“雙碳”目標下燃氣發(fā)電在運行方面的困難境地進行研究，隨后對“雙碳”目標下燃氣發(fā)電發(fā)展對策進行研究，期望通過本文的研究，能夠為我國燃氣發(fā)電事業(yè)提供參考價值。

1 “雙碳”目標下燃氣發(fā)電在發(fā)展方面的困境

現(xiàn)階段，國家燃氣機組的運行方面存在許多限制因素，無論是生存還是發(fā)展均比較困難。對燃氣機組來說，其盈利研究能夠由營業(yè)收入方面及營業(yè)成本方面入手，能夠?qū)I業(yè)收入劃分成電能量以及輔助服務(wù)收入。上網(wǎng)電價以及上網(wǎng)電量分別是決定電能量收入的重要因素，國家電力市場如今是雙軌制運行，所以燃氣機組具有計劃電以及市場電之分。對營業(yè)成本來說，主要是燃料成本。就燃氣機組在運行及盈利方面能力來說，其重要參數(shù)除了燃料成本和上網(wǎng)電價之外，還有利用的小時數(shù)，在上述限制性因素影響下，如今燃氣機組正面臨著運行方面的困難境地。

1.1 燃料成本及運維成本非常高昂

對我國燃氣機組來說，不但燃料成本很高，而且運行維護工作同樣需要很高的成本。就燃機發(fā)電成本來說，燃料成本會占據(jù)很高比例，可達到67%，按照典型燃機數(shù)據(jù)展開分析，可知純凝發(fā)電的成本是每千瓦時0.6元，熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)電成本是每千瓦時0.56元，和燃煤機組成本相比達到2.4倍至2.8倍。國內(nèi)天然氣資源較少，具有很高的對外依存度，加上受石化企業(yè)和國外供應(yīng)商所簽長時間協(xié)議價格影響，且燃氣管網(wǎng)在進行分段管理時存在逐層加價現(xiàn)象，即使我國已設(shè)立油氣管網(wǎng)公司，不過國內(nèi)的天然氣改革工作仍無法完全到位，國際油氣價格和燃氣機組在燃料方面的成本間不存在傳導(dǎo)機制。燃氣設(shè)備無法實現(xiàn)國產(chǎn)化，海外廠家的技術(shù)人才壟斷著維護及修理工作，維護環(huán)節(jié)需要投入大量資金。

1.2 燃氣機組的標桿電價有所下降，政府補貼不斷減少

基于下降一般工商業(yè)電價的考量，從2018年開始我國許多地區(qū)逐漸下調(diào)了燃機機組的標桿電價，以2020年為例，浙江省推行了天然氣發(fā)電機組的平價上網(wǎng)改革。除此之外，通常燃氣發(fā)電會得到價格疏導(dǎo)以及財政補貼，以北京和天津為例，兩地都把燃氣電價疏導(dǎo)到非居民用電部分，一千瓦時電的銷售電價比以往高出約0.06元，不過伴隨市場交易進行，原本承受電價補貼的用戶會以直接方式或者間接方式進到市場中，原本疏導(dǎo)至用戶的燃氣交叉補貼存在流失現(xiàn)象，使補貼的規(guī)模逐漸減少。

1.3 燃氣機組在市場交易之中不具有優(yōu)勢，利用小時數(shù)有所降低

國家現(xiàn)階段進行的電力交易大多數(shù)是中期交易和長期交易，同質(zhì)電量交易一般會引發(fā)發(fā)電側(cè)在價格上面的競爭，燃氣機組成本較高，在價格競爭中無法占據(jù)優(yōu)勢。以廣東省為例，其中期交易和長期交易使用的是價差傳導(dǎo)模式，以達到燃氣及燃煤機組一同競價目的；就浙江省來說，此省份為氣電大省，縱使中長期交易的參加者包括燃氣機組，但是燃氣機組的成交量幾乎是零；對天津而言，其交易方式為打捆式，燃煤燃氣的比例為3.6:1。此外，在燃氣機組不具有市場優(yōu)勢背景下，其利用小時數(shù)不斷下降，以北方熱電聯(lián)產(chǎn)機組為例，其利用小時數(shù)是3000小時，遠比煤電機組少。對南方燃氣調(diào)峰機組來說，其利用小時數(shù)只有1000小時，設(shè)備的利用效率明顯偏低。

1.4 輔助服務(wù)市場不成熟，燃氣機組的低碳及靈活價值沒能展現(xiàn)

依據(jù)歐美發(fā)達國家在燃氣發(fā)電發(fā)展方面的經(jīng)驗，我國應(yīng)該對現(xiàn)貨市場進行建設(shè)，還應(yīng)使其擁有顯著峰谷電價差別，并且擁有充分的市場競爭。燃氣機組利用靈活調(diào)節(jié)特點從電能量市場與輔助服務(wù)市場獲得效益，碳成本疊加比較低，為使其進行良性發(fā)展，需要使優(yōu)先調(diào)度幾率得到增加?？v使現(xiàn)階段國內(nèi)很多省份已經(jīng)對輔助服務(wù)市場進行建設(shè)，不過輔助服務(wù)市場的空間具有限制，加之燃煤機組不斷進行靈活改造，導(dǎo)致燃氣機組在靈活調(diào)節(jié)方面的優(yōu)勢有所削弱，價格激勵無法對燃氣機組在調(diào)節(jié)方面的成本進行覆蓋。

除此之外，國內(nèi)發(fā)電行業(yè)的碳市場處在起步階段，尚無法具備碳價格形成機制，如今國內(nèi)碳市場所使用的方式為產(chǎn)出控制及基準線控制，針對機組在類型上的區(qū)別，設(shè)置多個基準線，對燃煤至燃氣的電源轉(zhuǎn)化及燃煤至可再生能源的轉(zhuǎn)化十分不利。對歐美發(fā)達國家來說，其對碳排放總量進行控制方式有更高的幾率達到推動由高碳至低碳能源的轉(zhuǎn)化目的。

2 “雙碳”目標下燃氣發(fā)電發(fā)展對策

在“十四五”規(guī)劃中，需對煤電項目進行嚴格控制，使電力體制的改革和革新得到優(yōu)化，令“雙碳”目標得以落實，使所構(gòu)建的電力系統(tǒng)將新能源當作主體。就電力行業(yè)來說，需要加快低碳化進程和速度，使市場化占比得到擴大，促進電氣化發(fā)展，對智能化建設(shè)進行升級，做到一體化發(fā)展和協(xié)同發(fā)展，走國際化道路。燃氣發(fā)電需要對電力行業(yè)的趨勢進行準確掌握，理清發(fā)展形勢，找到準確的定位，主動迎接挑戰(zhàn)，抓住發(fā)展機會，對發(fā)展的方式進行不斷創(chuàng)新。

2.1 下調(diào)期望，準確找到自身定位

燃氣發(fā)電的特點除了能效很高與污染較小之外，還具有很強的靈活性，此清潔能源比傳統(tǒng)煤電的應(yīng)用效果更好，不過燃氣歸類至高碳化石能源范疇，和新能源存在區(qū)別，新能源的特點包括綠色和低碳。與此同時，國家在穩(wěn)油增氣方面的難度較大，油氣仍然具有很高的向外依存度，問題集中體現(xiàn)在氣源保障比較困難和經(jīng)濟性不好，使得燃氣很難在清潔能源體系中占據(jù)主體地位。

對光伏來說，其具有電力之王名號，每度電僅需一毛錢的目標不再遙不可及。對風(fēng)電來說，已經(jīng)具有規(guī)?；l(fā)展態(tài)勢，進行基地化建設(shè)，陸上風(fēng)力發(fā)電和海上風(fēng)力發(fā)電齊頭并進。水電這一可再生能源具有最好的低碳效果，水電價格僅為氣電價格的40%。儲能對能源革命具有重要影響，加上氫能受到了人們的高度重視，電力清潔的替代勢頭無法阻擋。

以往人們對燃氣有著太高的定位以及期望，而最后結(jié)果卻不夠理想。對燃氣發(fā)電發(fā)展來說，氣占據(jù)重要位置，在“雙碳”目標下，氣電準確定位是作為過渡能源及調(diào)節(jié)電源，應(yīng)該將其放置在高碳至低碳能源的中間位置，將來主要應(yīng)用領(lǐng)域除了居民生活領(lǐng)域和工商業(yè)用氣領(lǐng)域之外，還有清潔冷熱源領(lǐng)域以及靈活性電源領(lǐng)域[1]。

2.2 對存量氣電進行優(yōu)化運行，使度電的價值得到提升

現(xiàn)階段，國家燃氣發(fā)電的規(guī)模超過一億千瓦，于有關(guān)企業(yè)而言，需要做的便是使綜合能效不斷提升，對輔助服務(wù)進行開展，使市場競爭力得到加強。具體措施如下：

第一項措施是提前謀劃。按照“雙碳”目標實施方案，利用不斷進步的科技，在適當時機使用CCUS技術(shù)進行減污降碳方面的改造，使其數(shù)字化水準與綠色化水準得到提升，強化碳盤查，如果條件合適可進行碳資產(chǎn)方面的交易，使節(jié)能減排進程得到推進；第二項措施是做到變通。進行專項改造，能夠多能聯(lián)供，從單一的發(fā)電往冷熱電氣水的綜合供應(yīng)方向改變，達到熱力網(wǎng)源一體和源網(wǎng)荷儲的聯(lián)動效果，使設(shè)備的閑置現(xiàn)象得到減少，提升其綜合能效。

第三項措施是使燃氣發(fā)電的優(yōu)勢得到充分發(fā)揮，主動參加調(diào)峰，積極進行輔助服務(wù)，使度電的價值得到提高，使機組在利用小時方面的缺陷得到彌補；第四項舉措是使外國公司在我國市場上的壟斷局面得到打破，集中完成對燃機設(shè)備的采購任務(wù)，統(tǒng)一對備品備件進行調(diào)配及存儲，令設(shè)備運維核心科技與設(shè)備檢修核心科技得到消化和吸收，進行優(yōu)化運行工作，能夠自行檢修，使運行方面的成本得到下降；第五項舉措是順應(yīng)電力市場改革的趨勢，將量當作基礎(chǔ)、把價看作關(guān)鍵，做到量價統(tǒng)籌，進行市場營銷，對交易對策進行科學(xué)制定，盡可能獲得更多的綜合效益[2]。

2.3 對新項目進行準確布局，使發(fā)展方式得到創(chuàng)新

就國家燃氣發(fā)電發(fā)展來說，其存在顯著局限與明顯挑戰(zhàn)，盈利缺乏穩(wěn)定性，發(fā)展較為平淡。在“雙碳”目標下，燃氣發(fā)電的增長雖然只有很小的概率呈現(xiàn)井噴增長，不過仍然存在發(fā)展機遇以及發(fā)展空間。有數(shù)據(jù)表明，燃氣發(fā)電將于2025年達到1.4億千瓦，能夠在發(fā)電裝機容量中占比5%。在燃氣發(fā)電本來具有的限制因素和面對形勢影響下，投資人員將來應(yīng)該慎重做出決策，進行準確布局，使方式得以創(chuàng)新。

第一，應(yīng)該對投融資的環(huán)境進行深入評估，在恰當區(qū)域進行準確布局。所選區(qū)域除具有多氣源保障特點和環(huán)保壓力較大特點外，還應(yīng)擁有很高的電價經(jīng)受水平。燃氣發(fā)電項目適合設(shè)置在發(fā)達地區(qū)和沿海城市等地。現(xiàn)階段，適宜區(qū)域和城市已經(jīng)具有正在運行的項目，就新項目的選址工作來說，應(yīng)該進行科學(xué)論證，除完成好機組選型任務(wù)和落實氣源任務(wù)外，還需要了解用戶需要和電熱價格，使投資方面的風(fēng)險得到降低。

第二，應(yīng)該對先進科技進行利用，對體制機制進行創(chuàng)新，使資源得到優(yōu)化整合，對發(fā)展的方式進行創(chuàng)新。不但應(yīng)該注重對集中重型燃機項目進行發(fā)展，而且需要對分布輕型燃機進行適當發(fā)展，達到有輕有重和優(yōu)勢互補效果。就發(fā)展方向而言，需要將發(fā)展的關(guān)鍵點放置在調(diào)峰調(diào)頻電站和多能聯(lián)供的高效機組上，同時需要對風(fēng)光氣一體項目進行推進。主動對燃氣輪機發(fā)電站進行探索和建設(shè)，該大型發(fā)電站會對氫及天然氣進行混合利用。強化和油氣生產(chǎn)企業(yè)與設(shè)備制造企業(yè)的合作，全力建設(shè)燃機發(fā)電的一體化產(chǎn)業(yè)及供應(yīng)鏈，除包含油氣開發(fā)和設(shè)計咨詢之外，還有生產(chǎn)運營及裝備制造等，使燃氣發(fā)電具有差異性優(yōu)點，提高其競爭實力[3]。

2.4 使市場競爭和政策扶持得到結(jié)合，保證投資人員的主動性

伴隨電力市場改革工作的不斷推進，氣電競價上網(wǎng)會在將來的某一天實現(xiàn)。有關(guān)企業(yè)應(yīng)該對此有所認識，應(yīng)該想盡辦法使燃氣發(fā)電和其他電源的競爭水平得到提升，使技術(shù)經(jīng)濟指標得到改善，可用手段除了創(chuàng)新發(fā)展和技術(shù)進步手段之外，還有管理提高手段和市場營銷手段。不過就現(xiàn)階段政策市場環(huán)境來說，有關(guān)企業(yè)具有生存方面的壓力，發(fā)展不夠積極主動。舉例說明，就2020年一千瓦所創(chuàng)利額來說，燃氣發(fā)電不但比以往年份創(chuàng)利額更加落后，而且同樣比不上核電創(chuàng)利額、水電創(chuàng)利額以及光伏創(chuàng)利額，只和發(fā)展困難的煤電相比存在優(yōu)勢[4]。

所以，雖然燃氣發(fā)電位于市場改革的過渡階段、能源清潔的轉(zhuǎn)型階段和油氣向外依存階段，不過仍然應(yīng)該保障政策方面的支持力度，可用措施除了輔助服務(wù)補償和財政補貼措施之外，還有氣電聯(lián)動措施和多氣源供應(yīng)措施。除此之外，就促進氣電競價上網(wǎng)的工作來說，不但應(yīng)該抱有積極態(tài)度，而且需要足夠穩(wěn)妥。

3 結(jié)語

“雙碳”目標下的燃氣發(fā)電在發(fā)展方面的策略包括對期望進行下調(diào)，準確找到自身定位；對存量氣電進行優(yōu)化運行，使度電價值得到提升；對新的項目進行準確布局，使發(fā)展方式得到創(chuàng)新；使市場競爭和政策扶持得到結(jié)合，確保投資人員擁有很高的積極性。