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××省天然气发电市场发展分析

发表时间：2021/7/2 来源：《中国电力企业管理》2021年3月作者：罗烨兵

[导读] 天然气发电是以天然气（含煤层气等）为原料，通过燃烧产生的高压气体作为动力的发电形式。天然气发电具有清洁环保、效率高、容量大、启停快和负荷适应能力强等优点，在发达国家广泛应用。

四川川投燃气发电有限责任公司罗烨兵

前言：天然气发电是以天然气（含煤层气等）为原料，通过燃烧产生的高压气体作为动力的发电形式。天然气发电具有清洁环保、效率高、容量大、启停快和负荷适应能力强等优点，在发达国家广泛应用。随着中国天然气开发投入的逐步增加和天然气进口管网的建设投产，天然气量大幅提高，天然气发电也得到快速发展。××省作为天然气资源大省，天然气发电发展严重滞后，具有广阔的开发空间。
关键词:电力结构天然气市场可行性经济性开发
        本文就××省电力结构、天然气市场及发展趋势、天然气发电形势作了简要分析，错误和不足之处请指正。
        国家“十四五”规划编制工作已开始，作为能源板块规划历来是重中之重。作为企业投资，特别是电力行业，有严格的项目投资申报程序，必须依托于国家及地方规划。××省是国家水电开发较为深入的地区，随着国民经济的发展和环保要求的提高，该省水电开发接近枯竭，在枯水和迎峰度夏期，启停迅捷和调峰能力较强的天然气发电机组具有较强的市场需求。同时，该省天然气发电项目较少，为保证电网安全、减少水电弃水，新增天然气发电机组具有较大空间。
        一、××省电力结构分析
        1. 目前××省电力结构
        截至2020年××省全口径装机容量101050MW，其中水电装机78920MW，占总容量78.1％；火电装机15959MW，占总容量15.8％；风电装机4259MW，占总容量4.2％；光伏装机1911MW，占总容量1.9％。2020年，××省全社会用电量2865亿kWh，同比增长8.7%。最大负荷5400万kW，同比增长9.4% 。
        2. ××省电力水电资源逐渐枯竭、开发周期长、建设成本高
        ××省是水电资源大省，但经过多年快速发展，××省境内流域水电开发优质资源逐渐枯竭，项目前期论证及审批等周期有明显增加，规划容量显著减少。
        3. ××省老旧燃煤发电机组淘汰容量大
        ××省300MW等级燃煤发电机组13台，多为上世纪90年代和本世纪初建成投产，随着国家对环保、节能要求的提高，该等级燃煤机组面临改造、升级成本高，达标难度大，“十四五”“十五五”期间将逐步退役或关停。
        4. ××省电力需求回升
        根据××省能源规划预测，2025年××省全社会用电量和最大负荷分别约3480亿kWh和6700万kW，“十四五”期年均增速分别约4.0％和4.4％；2030年××省全社会用电量和最大负荷分别约4110亿kWh和7950万kW，“十五五”期年均增速分别约3.4％和3.5％。
        ××省水电外送通道已建成××断面规划的交流送电能力约600万kW、直流外送容量约2160万kW；另在“十四五”期间将陆续投运新建外送通道，新增外送能力约2400万kW。
        据测算：××省2025年～2030年枯水期电力缺额400～500万kW，丰水期按前述规划外送规模前提下电力缺额800～1000万kW；即到2025年需考虑新增约420万kW火电（主要是天然气发电），到2030年需考虑新增约530万kW火电。若考虑××省燃煤300MW等级机组受投运年限和节能环保压力逐渐退役，××省火电缺口会进一步增大。××省能源局明确表示“十四五”期间火电新增容量不再考虑燃煤发电机组，将采用新能源（太阳能、风能等）和天然气发电等清洁能源进行补充。
        二、天然气市场及发展趋势分析
        1. 天然气资源外部环境明显好转
        《2020年中国天然气发展报告》指出:当前世界天然气供需格局正面临深度调整，国际贸易方式更加灵活，价格持续下降；中俄东北段管线工程建成投产，实现东北、西北、西南、海上四大进口通道同时具备通气能力，进口天然气（含LNG）量稳步增长（2019年进口天然气量为1352亿立方米），同比增加6.9%；管网等基础设施进一步完善，一次输气能力达3500亿立方米/年；气资源供应市场进一步宽松。
        2.××省天然气资源丰富
        从××省能源局油气处获悉：××省天然气可开采总资源为39.57万亿立方米，居全国第一，提出建成全国最大的天然气生产基地 —“气大庆”的发展目标。

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        2019年，××省天然气管网建设实现与西气东输、中缅、川气东输等国家三大管网系统互通、互保互济，××省天然气产量为380亿立方米。随着国家计划开采投入的逐渐实施，保守预计××省2020年产量达到430亿立方米，2025年产量630亿立方米，2035年产量900亿立方米。
        3.××省天然气发电用气量偏低
        2019年，全国表观用气量为3064亿立方米，同比增长8.6%。用气结构看，城市、工业占比分别为37.2%、35%，发电用气量阶段性回落（2018年占比为22%）。其中，××省总用气量约200亿立方米，发电用气量约4亿立方米，仅占比2%，远远低于全国天然气发电用气平均水平。
从××省能源局油气处了解：××省计划天然气发电用气量2025年将达到15亿立方米（新增发电量约65亿kWh/年）以上， 2030年达到50亿立方米以上。
        4. 天然气价格维持低位运行
        2019年，世界天然气供需宽松，价格低位运行。美国亨利中心天然气价格同比下降19%，英国NBP天然气价格同比下降44.3%。东北亚LNG价格同比下降39.1%。世界新签合同不限制目的地合同量占比90%。2020年，国际油气价格进一步下降。
        2020年，××省发电用气价格同比下降，非采暖季实行国家指导门站价1.53元/立方米。预测：“十四五”、“十五五”期间，天然气价格总体呈下降趋势。
        三、天然气发电形势分析
        1. 我国天然气发电总体形势
        天然气消量快速增加。近十多年以来，随着经济的快速发展，中国能源消费总量快速提高。2018年，中国能源消费总量达到46.4亿吨标准煤当量。其中天然气消费总量10余年翻了三倍多。天然气发电增速快。2018年，发电用天然气气量为615亿立方米，增幅为23.4% ，占天然气消费量约22%。天然气发电发展不均衡。沿海城市天然气发电快速发展，西南地区增量小。国家政策支持，国家《产业结构调整指导目录（2019年）》明确天然气调峰发电项目、热电联产均属于鼓励类项目。
        2.天然气发电项目优势
        环境保护性能好。天然气中主要成分是CH4，作为一种优质清洁能源用于发电，相较于燃煤电厂，天然气发电厂的污染物排放量低。优化能源结构。目前××省发电主要依赖于水力资源、煤炭，天然气发电所占比重很低。天然气发电机组启停快、负荷适应性强、运行灵活的特点，有利于优化和调整能源结构、增强电网稳定性和安全性、减少弃水。缓解厂址资源日趋匮乏的矛盾。燃机联合循环电厂占地少，用水少，系统简单，建设工期短。联合循环热效率高。天然气发电联合循环热效率达64%（即5.63度电/方气），远高于同类型燃煤发电机组。单位投资低。静态单位投资约1860元/kW，单位投资指标相比燃煤机组优势明显，远低于水电机组。
        3.随着国产化率的提高，运维成本逐渐降低
        随着国家政策性支持燃气轮机技术发展，燃机制造企业与国外厂商加大合作和技术转让，燃机国产率比例明显提高，同时，随着国产自主化研发燃机的快速发展，有利于降低燃机检、维修成本。
        4.天然气发电项目的可行性分析
        （1）电力市场的需要
        按目前已核准的煤电和气电电源点统计（目前仅有××电厂2×100万千瓦），预计到2025年出现火电缺口约420万千瓦；由于××省水电丰富，建设具有深度调峰能力的燃机电站，对电力调峰、减少弃水具有重要意义。
        （2）××省天然气发电项目气源有保障
        ××省有丰富的天然气资源。随着中石油、中石化加大在××省相邻两地的天然气开采（含页岩气）投入和配套管网建设，天然气输送量会有较大的提高。另外，进口气（含LNG）的增加，将有效缓解东北及沿海城市用气，省内就地消纳量将明显增大。天然气发电新增项目供气能力有保障。
        （3）天然气发电项目经济性分析
        按照新建2台H（级）燃机规模测算：工程估算静态投资260000万元，单位投资1860元/kW；动态投资270000万元，单位投资1928元/kW；项目投资收益率约为8.2%，具有较强的盈利能力、清偿能力和抗风险能力。
        结束语
        ××省具有建设天然气发电较好的条件，在“十四五”、“十五五”期间有较大的容量空间，在国际油气价格持续下降的趋势下，如果××省能出台相应的电价政策和天然气保障措施，将是非常好的投资方向。
参考文献
1.《中国天然气高质量发展报告（2020年）》国务院发展研究中心资源与环境政策研究所、北京大学能源研究院
2.《中国天然气发展报告（2020年）》国家能源局石油天然气司、国务院发展研究中心资源与环境政策研究所、自然资源部油气资源战略研究中心