“双碳”目标下燃气发电发展问题研究

“双碳”目标下燃气发电发展问题研究

刘登杰

天津华电北宸分布式能源有限公司 天津市 300400

摘要：天然气作为清洁高效的低碳化石能源，肩负着能源消费结构从化石能源向可再生能源过渡的重要使命，对促进中国实现到2030年前二氧化碳排放达峰、2060年前碳中和的“双碳”目标具有重要意义。天然气是介于传统化石能源的石油、煤炭和可再生能源之间的低碳清洁能源，它的碳排放低于煤炭和石油，同时价格低于可再生能源，具有资源丰富、排放污染低、使用安全等优点，被认为是继煤、石油之后的世界第三大能源，发展前景广阔。基于此，本文章对“双碳”目标下燃气发电发展问题研究进行探讨，以供相关从业人员参考。

关键词：“双碳”目标；燃气发电；发展问题

引言

在“双碳”目标约束下，留给煤电的发展空间已经非常有限。多家机构的研究表明，为实现“双碳”目标，煤电要在2025年达峰，2030年后逐步退出，2060年碳中和时全部退出，煤电从基础性、主体性能源向保障性、调节性能源转变已成为行业共识。

1研究背景

2020年9月，国家主席在第七十五届联合国大会一般性辩论上提出，“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，力争二氧化碳排放于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”。我国提出双碳目标，既体现了应对气侯变化的“共区原则”和基于发展阶段的原则，又彰显了一个负责任大国应对气侯变化的积极态度。但同时，实现目标需要克服巨大困难，包括产业偏重、能源偏煤、效率偏低，以及对高碳发展的路径依赖惯性比较大等。因此，实现双碳目标是复杂的系统工程，也是一个科学的转型过程，政策性很强。需要把握好节奏，积极而稳妥，既要防止“一刀切”简单化，又要防止转型不力带来的落后和无效投资。而且，碳达峰不是攀高峰，更不是冲高峰，而是高质量经济发展同时的达峰，是产业结构优化和技术进步导致碳强度逐步降低的实现达峰，是瞄准碳中和的达峰。作为我国经济社会发展的新引擎，碳中和要开创一条兼具成本效益、经济效益和社会效益的路径。

2新形势下发展燃气发电的意义

在“双碳”背景下，属于化石能源又排放较少的燃气机组将在系统转型过程中提供有力支撑。燃气机组能为系统提供高比例的有效容量保障。2020年我国风光装机容量占比达到24%，但发电量占比仅9.8%。据统计，燃煤机组的有效容量为80%，燃气机组有效容量能够达到90%，而风电、光伏的有效容量仅为10%~20%左右，因此可再生能源装机占比越高，需要的装机冗余量越大。去年底我国江西、湖南等省份缺电、美国加州和得州轮流停电事故都反映出高比例可再生能源和负荷高峰同时出现时会出现“缺电力不缺电量”的局面。而在新能源装机居世界领先的欧盟28国，传统电源容量一直保持与最大负荷相当，在我国严控煤电的大环境下，新增燃气发电成为可选项。

3“双碳”目标下燃气发电的发展分析

3.1加强对节能降耗的宣传

燃气发电需要加强相关人员的节能降耗意识。比如在工厂随处可见的位置拉上相应的宣传横幅。或者在广播中播放相应的节能降耗知识。甚至在各种节日中，可以加入一些节能降耗相关知识和操作的竞赛。从各个方面加强宣传，让所有人都把节能降耗刻入脑海中。

3.2尽快推进现货市场和辅助服务市场建设

燃气机组参与中长期市场的困境主要来自中长期电量交易无法灵活反映电力的瞬时平衡特性，无法体现其灵活调整出力的优势，市场中的问题恰恰需要通过市场的发展来解决。进一步推动电力市场化改革，扩大市场化交易规模，鼓励在中长期带曲线交易体现电力的时间价值，建立能反映电力实时平衡的现货市场，同时建立配套的调频、备用辅助服务市场，以使燃气机组实现在各个市场中的综合利益最大化。

3.3缩减铁磁性损耗

在正常磁场中，铁的损耗可能或多或少，在选择金属材料时可以选择几种导电材料，通过这些材料的科学组合来减少磁铁的损耗。因此，在选择导电材料时，有关人员应同时考虑到电能传输效率和磁场损耗，而且该材料应具有电能传输效率和低干扰程度等特点。此外，磁场内的温度变化也会影响铁的磁性损耗，在选择过程中必须保证铁的耐热性。因此，对于这类设备，有必要进行科学利用，确保周围的导电线路没有磁性，利用良好的保护作用使有关设备运行更加合理，并有效提高节能水平和降低能耗

3.4根据实际需求对发动机进行科学选择

从燃气发电厂所用感应电机的角度来看，总功率主要包括:无功、有功功率等。其中，保持电机正常运转的功率主要是有功功率，可将电能转化为热能、光能、机械能等不同类型的电能。无功不受外界作用，主要形成旋转磁场。无功功率是发动机运行所必需的，但必须在合理的限度内控制。因此，要有效提高节能降耗效率，必须提高发动机功率因数。同时，通过提高发动机工作效率，可以有效控制合理范围内的有功功率消耗，是降低发动机能耗的可用方法。您可以选择高效马达来取代标准马达，以降低耗电量。

3.5是进一步提升节能产业的整体实力

近年来，我国节能产业得到较快发展，但总体上发展水平还比较低，难以满足经济社会各领域的发展需求。更好发挥节能产业在实现碳达峰、碳中和目标中的作用，需以新技术推动节能装备和产品升级，加大5G、物联网、人工智能、大数据等新一代信息技术的应用，提升节能产业和企业的数字化水平，为消除节能技术进步中的堵点、促进产业加快发展以及节能能级提升提供有力技术支撑；需进一步推动体制机制创新，加快解决节能工作中存在的技术性、制度性难题，为节能发挥更大作用提供有力保障。

3.6优化节能降耗技术

在燃气发电厂正式运行期间，需要对发电厂内的所有电气设备采取各种节能监管措施，以提高电气设备的运行效率。在采取有效的节能措施后，相关设备或整体操作系统将减少财政支出，提高电力设备运行的稳定性，并确保燃气发电厂的正常运行。由于电厂内有许多类型的电气设备，实施节能措施可以从连接每个设备开始，每种类型的设备都有相应的连接方法，从而提高整体节能水平。如果电气设备体积小，相关人员还可以选择合适的连接方式，并使用更智能的电子技术进行定子安装。对于重型电子设备，连接方式与其他设备略有不同，使用的形式为“；而对于轻型电子设备，则为可选形式。合理设计节能措施，在降低企业运营成本的同时，还可以提高电气设备应用效率，最大限度地减少能源损失。3.7进一步完善绿色技术创新体系

增强节能技术产品研发推广能力，是大力提升节能产业发展质量的重要一环。需不断强化节能企业的创新主体地位，加快完善以企业为主体、产学研相结合、市场导向的绿色技术创新体系。一方面，要引导和支持节能企业技术研发能力建设，鼓励企业建立研发机构、参与和承担国家科研任务，对符合条件的企业研发机构，可在认定和政策上给予更大支持；另一方面，要完善节能产业技术研发推广服务平台建设，加大对节能产业链上下游关键环节的扶持力度，切实帮助企业解决好节能技术研发投入大、回收期长以及推广难等问题，使节能技术在加快应用中更快地成熟进步，将节能技术在减排降碳中的作用充分发挥出来。

结束语

实现碳达峰、碳中和是我国向世界作出的庄严承诺，我国生态文明建设进入了以降碳为重点战略方向、推动减污降碳协同增效、促进经济社会发展全面绿色转型、实现生态环境质量改善由量变到质变的关键时期，中国天然气产业将处于黄金发展期，应继续加大国内资源开发力度，“充分利用国内外两种资源，两个市场”，引进国外资源弥补国内不足，助力我国“双碳”目标的实现。

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