“雙碳”目標下 “十四五”燃氣發(fā)電何去何從?
常被定義為清潔能源的燃氣發(fā)電,本質(zhì)屬于高碳能源,在“雙碳”目標下定位尷尬。構(gòu)建新型電力系統(tǒng)背景下,燃氣發(fā)電何去何從?
在“雙碳”目標及“構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”的大背景下,燃氣發(fā)電在電力行業(yè)如何重塑定位,“十四五”面臨哪些挑戰(zhàn)與機遇?如何優(yōu)化運行、創(chuàng)新發(fā)展?有關(guān)政策如何調(diào)整完善?
一、“十四五”燃氣發(fā)電挑戰(zhàn)與機遇并存
2010年以來,我國氣電呈小幅增長,成為第五大電源。到2020年底,全國氣電裝機 9802萬千瓦,占發(fā)電總裝機比重4.45%,占火電比重7.9%;發(fā)電量2485億千瓦時,占總發(fā)電量的3.26%,但沒有完成“十三五”1.1億千瓦的規(guī)劃目標任務,對標風光電的大幅反超,這從另一側(cè)面反映了氣電面臨的政策市場環(huán)境并不寬松,投資者并不踴躍,經(jīng)營業(yè)績并不理想。
進入“十四五”,我國氣電挑戰(zhàn)與機遇并存。
1. “雙碳”目標硬約束下,氣電角色定位尷尬。氣電習慣上被稱作清潔能源,但常與煤電納入火電范疇,本質(zhì)上屬于化石能源、高碳能源。根據(jù)IPCC 發(fā)布的世界各種電源平均碳排放強度的報告,氣電與石油、煤電均列作高碳能源,碳排放強度分別達到469、840、1001克/千瓦時,與只有4-48克/千瓦時的水電、風電、光伏、光熱、核電、生物質(zhì)、潮汐等低碳能源根本不同。在今年3月中央財經(jīng)委員會第九次會上,習主席強調(diào)“雙碳”目標是黨中央經(jīng)過深思熟慮作出的重大戰(zhàn)略決策,是一場“硬仗”“大考”,要求控制化石能源總量,實施可再生能源替代行動,構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng),并對重點行業(yè)領域?qū)嵤p污降碳行動。
顯然,煤電將首當其沖,“嚴控煤電項目”“嚴控煤炭消費增長”將成為“十四五”政策導向。氣電盡管好于煤電,近期估計影響不大,但中期將面臨“減污降碳”改造、遠期存在被“可再生能源替代”的風險。江蘇擬出臺天然氣發(fā)電大氣排放標準。近一個時期,國家能源政策與發(fā)展規(guī)劃對氣電提及不多。
2. 全面競價時代下氣電電價高,市場競爭力不強。我國正深化電力體制改革,探索建設全國統(tǒng)一電力市場,加快構(gòu)建以中長期交易為基礎、現(xiàn)貨交易為補充的交易機制,著力推進跨省跨區(qū)交易、輔助服務市場建設。“十四五”,“允許所有制造業(yè)企業(yè)參與電力市場化交易,繼續(xù)推動降低一般工商業(yè)電價”,電力市場化交易電量規(guī)模將進一步擴大,預計占社會用電量的比例將由2020年的42.2%提升至70-80%。風電、光伏分別經(jīng)過16年、10年的快速發(fā)展,不僅成為電力新增裝機主體,全國第三、第四大電源,而且“十四五”將全面進入平價、競價時代。
但氣電一直以來由于我國“缺油少氣”,再加燃機設備及備件進口價格昂貴,導致成本高、經(jīng)濟性差、成長性不強,依靠財政補貼、兩部制電價,或轉(zhuǎn)讓發(fā)電合約生存,無法與煤電、水電甚至風光電同臺競爭。目前,氣電的綜合單價0.62元/千瓦時,幾乎是平價風光電的2倍。“十三五”已在廣東開展部分電量的競價交易,交易單價只有0.47元/千瓦時。“十四五”預計將在浙江、江蘇等省擴大競價范圍,來自市場競爭的壓力將顯著增加。
3. 天然氣對外依存度增高,“有氣用、用得起”的問題至今沒有根本解決。期望的我國頁巖氣革命遲遲沒有到來,個別專家推崇的“油氣時代”更是虛無縹緲。“十三五”由于工業(yè)、交通、商業(yè)、居民以及發(fā)電供熱用氣增加,特別是煤改氣,導致天然氣新增1300億立方米,年均增速11%,進口LNG貢獻了一半的增量。2020年天然氣供應3317億立方米,其中:國內(nèi)供應1916億立方米,對外依存度超過42%;天然氣需求3231億立方米,其中:發(fā)電供熱643億立方米,占比20%。近年來氣價劇烈波動,到廠綜合氣價均在2.2元/m3左右,天然氣成本占氣電總成本高達80%,造成氣電企業(yè)度電邊際貢獻下降、經(jīng)營形勢嚴峻。
而且,冬季經(jīng)常出現(xiàn)氣荒,電網(wǎng)和氣網(wǎng)又缺乏協(xié)調(diào)機制,經(jīng)常出現(xiàn)“有氣不能發(fā),要發(fā)沒有氣”的窘境,致使氣電出力嚴重不足,機組利用小時下降。2020年入冬以來,國網(wǎng)區(qū)域氣電最大發(fā)電能力僅是裝機容量的40%,華東燃機缺氣停機比例超過70%,全國平均燃機利用小時2618小時,只是煤機利用小時的60%。根據(jù)思亞能源的預測,預計2025年天然氣需求將達到4370億立方米,年均增速6.2% ,對外依存度達到44%,用氣前景不容樂觀。
4. 以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)成了新的發(fā)展指引,主體能源前景渺茫。國家有關(guān)部門曾決定“將天然氣培育成我國現(xiàn)代清潔能源體系的主體能源之一”,燃氣發(fā)電與城鎮(zhèn)燃氣、工業(yè)燃料升級、交通燃料升級并列為“四大工程”。目前,我國著力加快電氣化進程,電能作為清潔高效的二次能源,處于未來能源轉(zhuǎn)型的核心位置,在居民取暖、工業(yè)制造、交通運輸、城市建筑等領域電能替代的技術(shù)與步伐不斷加快,呈現(xiàn)明顯的電氣化趨勢。
“十三五”全國電能替代規(guī)模超過8000億千瓦時,占新增用電規(guī)模的44%。預計“十四五”電能替代規(guī)模6000億千瓦時,占新增用電規(guī)模近30%。2020年電能占終端能源消費比重27%,2025年將超30%。在“雙碳”目標下,可以作出明確判斷,在未來的“新型電力系統(tǒng)”構(gòu)建中,已明確“以新能源為主體”,氣電成為主體能源已被排除在外。
氣電在面臨上述“四大挑戰(zhàn)”的同時,仍有“兩大機遇”。
一是高比例新能源的接入與電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力嚴重不足的矛盾日益突出,氣電作為靈活性電源將發(fā)揮重要作用。新能源具有隨機性、波動性、間歇性,大規(guī)模開發(fā)并網(wǎng)后,電力系統(tǒng)“雙高雙峰”特征日益凸顯,影響電力系統(tǒng)的平衡調(diào)節(jié)、電網(wǎng)的穩(wěn)定運行以及電力供應的安全保障。目前,我國電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力嚴重不足,“十三五”煤電靈活性改造留下大量缺口,儲能正處于突破的邊界,新能源消納技術(shù)亟需提升。燃氣輪機具有啟停速度快、升降負荷能力強、建設周期短和選址靈活等特點,不僅可以對天然氣供應網(wǎng)進行季節(jié)性調(diào)峰,而且可以與儲能、抽水蓄能、靈活性改造后的煤電共同為電網(wǎng)提供調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相、系統(tǒng)備用和黑啟動等輔助服務。
二是“雙碳”目標倒逼我國構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系,倡導綠色低碳生活,氣電作為清潔冷熱源將發(fā)揮替代作用。隨著我國霧霾天氣頻現(xiàn),2007年以來,通過“上大壓小”,淘汰落后煤電、壓減煤電產(chǎn)能、停緩建煤電項目,共計2.94億千瓦,到2020年底,煤電裝機完成10.8億千瓦,“十三五”年均增速3.7%,低于7.6%的全部裝機增速,較好地實現(xiàn)了11億的控制目標。這為氣電的發(fā)展提供了空間,京津等北方供暖區(qū)域以及珠三角、長三角等東南沿海發(fā)達地區(qū)發(fā)展了一批熱電聯(lián)產(chǎn)或多能聯(lián)供的清潔氣電。今年全國能源工作會議要求“十四五”升級能源消費方式,堅持和完善能耗“雙控”制度,大力提高能源利用效率,扎實推進“冬季清潔取暖”。特別是電力行業(yè)將嚴控新的煤電項目;2025年實現(xiàn)碳達峰后,將有計劃、有步驟實施煤電退出計劃。因此,燃機作為清潔能源,仍是未來替代傳統(tǒng)煤電的重要選項。
二、找準定位,配套政策,優(yōu)化運行,創(chuàng)新發(fā)展方式
“十四五”是嚴控煤電項目、深化電力體制改革、落實“雙碳”目標、構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)的關(guān)鍵時期,國家一系列會議及國家發(fā)改委、國家能源局、生態(tài)環(huán)境部等部委發(fā)文進行了專門的部署。在上述背景下,電力行業(yè)低碳化提前提速、市場化擴大占比、電氣化不斷加快、智能化建設升級、一體化協(xié)同發(fā)展、國際化走深走實。因此,氣電要在精準把握電力行業(yè)新趨勢中認清形勢、找準定位,在積極應對挑戰(zhàn)中搶抓發(fā)展機遇、創(chuàng)新發(fā)展方式。
一是要調(diào)低期望、找準定位。
氣電能效高、污染小、靈活性強,作為清潔能源,優(yōu)于傳統(tǒng)煤電,但它又屬于高碳化石能源,與綠色低碳的新能源不同,再加我國穩(wěn)油增氣難度不小,油氣對外依存度居高不下,氣源保障難、經(jīng)濟性差“兩大問題”突出,因此要成為我國清潔能源體系中的主體能源難度不小。相反,光伏被稱為“電力之王”,“一毛錢一度電”已不是空中樓閣;風電已規(guī)模化發(fā)展、基地化建設,陸上與海上并舉;水電是最低碳的可再生能源,其電價是氣電的40%;儲能被認為是能源革命的“剛需”;氫能被稱為“21世紀終極能源”,電力清潔替代勢不可擋。
前些年,我們對國內(nèi)天然氣的定位與發(fā)展期望過高,實際結(jié)果并不理想。個人認為,燃氣發(fā)電的未來很大程度上在于氣,氣電正確的定位應該是實現(xiàn)“雙碳”目標、構(gòu)建“以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)”的過渡能源、調(diào)節(jié)電源,是高碳能源轉(zhuǎn)向低碳能源的中間地帶,今后重點在居民生活、工商業(yè)用氣、清潔冷熱源、靈活性電源等領域發(fā)揮作用。
二是優(yōu)化運行存量氣電,提高度電價值。
目前,我國氣電規(guī)模已突破1億千瓦,如何進一步提高綜合能效、開展輔助服務、增強市場競爭力,需要企業(yè)采取一系列措施。
首先,要未雨綢繆,根據(jù)國家“雙碳”目標的統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施方案,依靠科技進步,適時加載CCUS技術(shù),實施減污降碳改造,提高數(shù)字化、智能化、綠色化水平,并加強碳盤查,條件具備時參與碳資產(chǎn)交易,促進節(jié)能減排;
其次,要因地制宜,實施多能聯(lián)供的專項改造,由單一發(fā)電向冷熱電氣水綜合供應轉(zhuǎn)變,并實現(xiàn)熱力網(wǎng)源一體、源網(wǎng)荷儲聯(lián)動,減少設備閑置,提高綜合能效;
第三,充分發(fā)揮氣電啟???、運行靈活,能夠平抑新能源與負荷波動的優(yōu)勢,積極參與調(diào)峰,開展輔助服務,提升度電價值,以彌補機組利用小時不足;
第四,打破國外公司對國內(nèi)市場的壟斷,統(tǒng)一采購燃機設備,集中存儲、調(diào)配備品備件,消化吸收設備運維、檢修的核心技術(shù),開展優(yōu)化運行、自主檢修,降低運行成本;
第五,適應電力市場化改革趨向,按照量為基礎,價為關(guān)鍵,量價統(tǒng)籌,開展市場營銷,科學制定交易策略,努力實現(xiàn)綜合效益最大化。
三是精準布局新項目、創(chuàng)新發(fā)展方式。
我國氣電發(fā)展一直以來局限明顯、挑戰(zhàn)不少,而且盈利不穩(wěn)定,已走過項目示范、探索發(fā)展期,呈現(xiàn)出“不溫不火”的發(fā)展特點。同樣,“十四五”,氣電總體上不可能出現(xiàn)井噴式增長,但仍有發(fā)展機遇與空間。預計到2025年將接近1.4億千瓦,約占發(fā)電總裝機容量的5%。由于氣電固有的制約因素以及面臨的新形勢,未來更需要投資者謹慎決策、精準布局、創(chuàng)新方式。
首先,要認真評估投融資環(huán)境,選擇環(huán)保壓力大、電價承受能力強、多氣源保障的區(qū)域精準布局。氣電項目一般宜在發(fā)達地區(qū)、沿海城市、冷熱電負荷中心、天然氣產(chǎn)地及管輸側(cè)、LNG接收站周邊布局,包括長三角、珠三角、大灣區(qū)與山東半島城市群、武漢城市群、長株潭城市群、成渝城市群、海峽西岸城市群以及北方推進清潔供暖的省會城市。目前,這些區(qū)域或城市已有在運項目,在新項目選址上更要科學論證,做好機組選型,落實氣源、氣價、用戶需求、電熱價格等邊界條件,減少投資風險。
其次,采用先進技術(shù)、創(chuàng)新體制機制、優(yōu)化整合資源,創(chuàng)新發(fā)展方式。在重視發(fā)展集中式重型燃機項目的同時,也要因地制宜發(fā)展分布式輕型燃機,做到輕重并舉、優(yōu)勢互補;在發(fā)展方向上,重點發(fā)展調(diào)峰調(diào)頻電站、多能聯(lián)供高效機組,以及“風光氣(儲)一體化”項目;積極探索建設使用混合氫和天然氣的大型燃氣輪機發(fā)電站;加強與油氣生產(chǎn)、設備制造企業(yè)合作,努力打造“油氣開發(fā)、設計咨詢、技術(shù)研發(fā)、裝備制造、工程總包、生產(chǎn)運營、維修服務”一體化燃機發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈、供應鏈,形成差異化競爭優(yōu)勢。
四是市場競爭與政策扶持相結(jié)合,保障投資者積極性。
隨著電力市場化改革的深化,氣電競價上網(wǎng)將是遲早的事。氣電企業(yè)要有清醒的認識,必須千方百計通過創(chuàng)新發(fā)展、管理提升、技術(shù)進步、市場營銷、資本運作改善技術(shù)經(jīng)濟指標,提高與其他電源同臺競爭的能力。但在目前的政策市場環(huán)境下,氣電企業(yè)面臨生存壓力,發(fā)展積極性并不高。以2020年每千瓦創(chuàng)利額為例,氣電不僅嚴重落后于歷史上較好年份的創(chuàng)利額,也遠遠落后于核電、風電、水電、光伏的創(chuàng)利額,僅僅比處于困境中的煤電好一點。
因此,在市場化改革過渡期、能源清潔轉(zhuǎn)型期、油氣對外依存期,仍要保持對氣電的政策支持力度,包括多氣源供應、氣電聯(lián)動、財政補貼、兩部制電價、輔助服務補償、發(fā)電權(quán)轉(zhuǎn)讓、提高機組利用小時等舉措,同時,對推動氣電競價上網(wǎng)既要積極,更要穩(wěn)妥。
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