【從世界能源轉型趨勢、國內環保需求、政策走向,以及天然氣利用的實際情況看,天然氣發電仍將在中國電力供應市場占據一席之地。】
最近一段時間,受霧霾等環境事件影響,國內一些地方政府大力推進“煤改氣”工程,實現天然氣對家庭燃煤、工業小鍋爐,以及老舊燃煤電廠的替代。由于天然氣價格相比燃煤高,這一進程并不順利。尤其是用燃氣發電廠替代燃煤發電廠,爭議較大,有些媒體和專家甚至指出這是一條“邪路”。事實果真如此嗎?
縱觀反對“煤改氣”的聲音,主要有以下幾大理由。一是中國富煤貧油少氣,中國煤炭占一次能源消費比重太大,舍煤求氣不符合國情。二是煤炭可以實現清潔高效利用,燃煤發電的環保性能可以做到與燃氣發電一樣好,上海外三電廠就是例證。三是“煤改氣”經濟性較差,目前國內燃氣發電成本約為燃煤發電的2至3倍,多家燃氣電廠虧損,依靠補貼維持運營不可持續。
應該說,上述觀點具有一定道理。與國內相對價格較低、儲量巨大的煤炭相比,天然氣素有“富貴氣”之稱,在中國目前的經濟社會發展水平和資源稟賦條件下,大規模推廣天然氣發電必然遭遇較大阻力。然而,從世界能源轉型趨勢、國內環保需求、政策走向,以及天然氣利用的實際情況看,天然氣發電仍將在中國電力供應市場占據一席之地。
首先,從全球電力市場的長期趨勢看,全球一次能源用于發電的比重將越來越大,BP預計其比重將從2012年的42%上升到2035年的46%。在電力日益成為人類核心“二次能源”的背景下,很多一次能源將為謀求通往電力市場的“門票”展開競爭。而用天然氣替代煤炭進行發電,是發達國家保護大氣環境的重要手段,實踐證明也是成功的。目前,美國天然氣裝機容量占總裝機容量的比例約為40%、日本為29%、英國為34%,天然氣發電幾乎與煤炭發電“旗鼓相當”。反觀中國則是煤炭發電“一頭獨大”,占比達74%,天然氣發電占比僅為3%左右,發展空間巨大。
其次,從中國天然氣利用的實際情況看,天然氣發電是非常穩定、現實的天然氣消費來源。當前,中國天然氣開發利用的重點還是沿海經濟發達地區。這當中,城市燃氣雖是優先考慮方向,但一線城市燃氣布局的“跑馬圈地”已有多年,增長潛力有限;有專家曾戲言:“再怎么用氣也不能一天洗八回澡、吃八回飯吧”。此外,天然氣在交通運輸、工業用氣等領域潛力很大,但市場開拓的難度和不確定性較大。而天然氣的特性是不易儲存,上游氣田開發要以下游市場落實為前提,數年前海外液化天然氣(LNG)供應的商務模式都是“照付不議”(takeorpay)。在這種情況下,一座裝機容量百萬千瓦的燃氣電廠,每年可消費天然氣近10億立方米,無疑將讓上游資源供應方吃下“定心丸”。
再次,從燃氣發電廠的運行特點看,燃氣聯合循環機組具有運行靈活、啟停迅速的優勢。這幾年沿海地區在夏季用電高峰時期,燃氣發電廠的調峰作用非常突出,這一點表明氣電與煤電是完全可以實現良性互補的。當前,相對富裕的東部沿海地區正在領跑電力結構多元化進程,沿海多個省市禁止新上燃煤電廠,發展燃氣發電成為替代選擇之一。從下一步趨勢看,煤電在東部沿海將越來越難以立足,而具有較大環境容量的西部地區仍會適度發展煤電,并通過長輸電網將富余電力送往東部。
最后再談成本。目前燃氣發電存在虧損,有氣價較貴的原因,也有國內電力價格體制尚未市場化的原因。天然氣作為發電燃料沒有體現出包括資源稀缺、環境外部性在內的真實成本。如果把老舊燃煤電廠脫硫、脫硝等后期技術改造費用和運行費用算上,相信氣電和煤電的價差會大幅縮小。更為關鍵的是,燃煤電廠無論使用何種清潔方式發電,碳排放是不會減少的。即使在發電技術先進的美國,燃煤電廠也以約40%的發電量,貢獻了75%的碳排放,而燃氣電廠每兆瓦時碳排放量只有燃煤電廠的40%左右。
隨著全球低碳運動的發展,各國對碳排放的控制勢必更加嚴格。6月2日,美國政府首次對現有發電廠的二氧化碳排放進行限制,要求到2030年美國所有發電廠的碳排放量減少30%,新建燃煤電廠每兆瓦時二氧化碳排放量不得超過1000磅,約合454千克(目前約1800磅/兆瓦時)。美國政府此舉可謂意義深遠,或將加快推進控制全球氣候變化進程。有消息稱,中國也正在研究碳排放上限問題,并推進全國碳交易市場建設,這對燃氣發電是利好。
美國能源信息署在一份研究報告中曾經做過場景預測:在GHG10(溫室氣體排放10美元/噸)和GHG25(溫室氣體排放25美元/噸)場景下,到2025年電力部門二氧化碳排放將分別減少16%和49%。而假設2015年美國政府對碳排放收費,天然氣發電產能將得到快速增長。
目光回到中國,可以假設一個場景:如果有一天,中國政府設置嚴格的碳排放上限,在國內推行碳排放收費政策,建立全國性碳交易市場,再加上如果能成功復制美國“頁巖氣革命”,豐富的頁巖氣資源被低成本地開發出來,也許到那一天,中國燃氣發電的“春天”就真的來了。(作者:林益楷,為能源觀察者)