“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

杨泽艳

武钢华润燃气（武汉）有限公司，湖北省 武汉市 430081

摘要：国家“力争在2030年达到二氧化碳排放量的目标，2060年达到碳中和”的目标，将会给我们的能源和电力产业带来一次深远的转型，同时也会重塑我们的能源和电力产业的发展模式，能源的生产和消费的电气化将会是一个必然的发展方向，同时，以新能源为主的电力体系对现有的电网的生产、运营和体制都会产生极大的影响。在燃煤发电受到限制而新能源装机继续增加的情况下，一种洁净而又灵活的燃气轮机可以成为一段时间里的一种过渡性能源，但是，目前，在国内，燃气轮机仍有许多问题亟待解决，有待于进一步澄清和完善。

 关键词：双碳；燃气发电；措施分析

1新形势下发展燃气发电的意义

受“双碳”目标的限制，煤炭电力能够发挥的作用并不大。多个组织的调研结果显示，要达到“双碳”，必须在2025年前达峰，到2030年后逐渐淘汰，到2060年前完全淘汰，煤炭从基础能源向调节能源转型已经是业界的一致意见。

然而，由于新能源产生的一系列问题，使得常规的电力系统必须依靠其固有的物理惰性才能应对。到2020年底，我国风电和光伏装机容量达到5.3亿千瓦，要想在2030年前达到“碳达峰”的战略目标，需要在下一个10年内累计达到12亿千瓦。按照国网能源研究院的预测，到2060年，陆地上的风电和光伏装机容量将分别占全国的60%和全国的45%。风电发电的随机性、波动性、间歇性等特点对电网均衡调整与柔性化运营提出了严峻的考验，其中可再生能源比例高，电力电子化装备比例高，造成电网惯性矩持续降低，调频调压能力严重不足，需求侧冬季与夏季“双峰”特性日益凸显，峰谷差异日益增大，电网安全稳定供电的难度与日俱增。

2燃气发电的运行困境

目前，国内燃气轮机在各种情况下，存在着许多问题，使其难以生存与发展。对燃气轮机的利润进行分析，既有营业收益，也有营业费用，其中，发电费用主要取决于发电费用和发电费用，而发电费用主要取决于发电费用和发电费用，当前，在国内，随着电力市场的不断发展，燃气轮机中有“计划电”和“市场电”之分，同时，燃气轮机中的运营费用主要是燃油费用。燃料成本、上网电价、利用小时数都是影响燃气轮机运转与获利的重要指标，而这些不利因素导致目前燃气轮机的运转陷入困境。

国产燃气轮机在使用过程中面临着较高的燃油费用和较高的操作与维修费用。在燃机发电的费用中，燃料的费用所占比例是最大的，大约为67%。从典型燃机的资料来看，纯凝发电的费用大约为0.6元/千瓦时、热电联产发电的费用大约为0.56元/千瓦时，是燃煤机组费用的2.4-2.8倍。由于国内燃气资源贫乏和依赖程度较高，加之石油化工和国外 LNG供货商长期合同价格和燃气管网分段经营中存在的“层层加价”等问题，使得尽管建立了“国家石油管网公司”，但由于其自身的市场化程度还不够高，导致了国内石油和燃气市场价格和燃气单位燃油价格间的关系还没有得到很好的解决。燃气装备的国内生产水平不高，维修保养工作一直由外国制造企业掌握，造成维修保养成本居高不下。

多个省份下调了燃气发电单位的基准价格，并逐渐减少了政府的补助。在此背景下，从2018年开始，湖北，北京，上海，天津，广东等多个省份相继下调了燃气轮机的基准价格，浙江在2020年开始了“燃气轮机平价上网”的试点。另外，由于燃气发电的高成本，通常都要通过价格引导与政府补贴相结合的方式进行，比如在《国家发改委关于疏导京津沪燃气电价矛盾的通知》中，北京与天津都对燃气进行了引导，使得非居民消费的燃气定价水平提升了0.06元，但是，伴随着市场化的推进，原有的“燃气互补”的费用负担被转移，原有的“燃气互补”通道被切断，导致了燃气的补贴规模不断缩小。

由于燃气发电设备价格昂贵，无法参与市场竞争，使得燃气发电设备的使用时间大大降低。但当前国内市场主要是以中、短期市场为主导的，且市场上存在着均衡性强的电价“厮杀”现象，导致燃气轮机在电价竞争中处于劣势。为此，广东的中长期电力市场采用的是“价差”的传递方式，使得燃气与煤炭在同一平台上进行竞争。而另一个气电大省浙江，尽管也包括了燃气发电企业，但燃气发电企业在燃气发电企业中的中期和中期的交易量却几乎为零。而天津采用的是“煤、气3.6:1”的捆绑销售模式。此外，因为没有在市场上的竞争，燃气机组的使用时间也出现了更多的下降，北部的热电厂的使用时间只有3000个小时左右，远远小于火电的使用时间，而南部的燃气的调峰机组的使用时间只有1000个小时左右，设备的利用率很低。

3“双碳”目标下燃气发电发展建议

一是将燃气发电的发展目标与方向纳入“十四五”计划。在“双碳”的背景下，深入理解燃气发电在电力安全和燃气安全发展中的重大作用，确立科学的发展方向，厘清燃气机组在电、气、热三个领域的作用与地位，提高燃气机组在燃气使用中的比重，大力发展燃气调峰电厂，以发挥燃气机组的洁净、高效、便捷的效益。

二是要继续深化石油燃气体制改革，进一步完善燃气定价体系。进一步推动“管好中间、放好两端”的燃气供应方式，实现燃气供应过程中各个环节的优化，实现燃气供应和配送成本的下降。为防止燃气价格出现明显的季节性变化，应建立燃气储运和调峰系统。要平衡燃气供销双方的利益，鼓励燃气供销双方实行股份制的股份制。

三是实施燃气、电力等价格支持的价格政策，如两部分价格。因此，我们提出了一个新的方案，那就是在燃气的价格和燃气的发电单元的发电系统之间建立起一条动态的联系，并对调整的启动条件和周期进行详细的规定。采用“两部制价”的方式，既可以使燃气发电企业收回固定费用，又可以减少运营风险，确保燃气发电企业的利润。

四是加快建立期货交易及相关配套业务的步伐。目前，我国燃气轮机接入中、电网所面临的难题，在于我国燃气轮机接入中、电网时不能充分发挥其动态调节能力，难以充分发挥其动态调节能力。继续推进电力市场化的改革，将市场化的交易范围不断地扩展，并鼓励在中长期的带曲线交易中，将电力的时间价值表现出来，构建能够反应出电力的实时均衡的现货市场，与此同时，还要构建与之相适应的调频和备用辅助服务市场，以便让燃气机组在各个市场中都能获得最大的收益。

五是推动建立一个能反映燃气的低碳价值的碳交易市场。在碳市场初步建立，合理的碳价机制初步形成之后，可以逐渐提高收费配额的比重，并对各类机组进行统一的基准线，或者使用限额控制型的碳市场机制，通过市场机制来促进由煤炭向燃气向可再生能源的转变。在此基础上，探索建立和完善碳交易机制，将碳排放费用计入发电费用中，为节能减排提供更多的可能。

结束语

在目前的技术环境下，利用大电网来实现新能源的高效利用是实现新能源高效利用的必由之路，然而，能否充分利用电力系统中的电力系统，将直接关系到电力系统中新能源的有效利用。与其它柔性能源相比，抽蓄能源具有建设周期长，特殊的地理位置和价格机制等特点；目前，电化学能量储存面临着费用、安全等方面的难题，难以支持新能源的消纳；需方对市场的参与程度较低，缺乏激励机制；煤炭电力系统在进行柔性化转型时，容易引起设备损坏、使用寿命下降等问题，从而带来更多的污染。与此相比，燃气轮机具有更大的启动灵活性、更高的爬坡速率和更好的调峰能力，与新能源开发相结合是目前最理想的发电方式。

 参考文献：

[1]王建光,王晶,肖明."双碳"目标下燃气发电发展问题研究[J].中国电力企业管理, 2021(16):3.DOI:10.3969/j.issn.1007-3361.2021.16.015.

[2]朱兴珊,樊慧,朱博骐,等."双碳"目标下中国燃气发展的关键问题[J].油气与新能源, 2022, 34(1):7.