发挥灵活调节作用，气电发展需抓住机遇

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导语

作为天然气利用的重要领域之一，随着中国天然气供应渐稳、天然气价格市场化改革进入加速期，天然气发电成本将会逐步下降，中国天然气发电产业正面临着更多发展机遇。在“碳达峰”、“碳中和”的目标背景下，环保低碳、灵活性强的气电发展正当其时。

一

天然气发电的发展现状分析

1 气电装机容量稳步提升，占发电总装机比例仍较低

从历史上看，我国气电装机容量稳步提升，据中电联数据，全国气电装机容量从2018年的8330万千瓦增长至2022 年的11565万千瓦，年复合增速为8.57%；根据国家发改委、能源局发布的《电力发展“十三五”规划(2016-2020 年)》，“十三五”期间我国气电装机规划新增5000万千瓦，达到11000万千瓦以上。然而根据中电联数据，截至2020 年底，我国气电装机规模仅为9802万千瓦，未达成“十三五”目标，主要是由于高气价成本背景下，天然气发电厂的盈利能力受到影响，规模扩张受到抑制。

自2021年以来，国家与各地政府更加意识到电力能源保供的重要性，为杜绝电力紧张现象的再次发生，国家与各省能源保供相关政策频发。2022 年2 月，国家发改委、能源局出台的《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》中强调要加强煤电机组与非化石能源发电、天然气发电及储能的整体协同，以满足电力系统安全稳定运行和保供需要。2023年截至10月，我国天然气发电装机容量达到12219万千瓦，但气电在我国总发电装机容量中占比仍较低，仅为4.65%，主要原因在于气源供应不稳定、发电成本高等因素制约。

2 新增装机规模波动较大，总体增速较快

从新增装机量角度看，我国新增天然气发电装机规模呈波动变化，近年新增装机规模保持在600万千瓦以上。2018年至2022年，我国累计新增天然气发电装机3872万千瓦，2022年天然气发电总规模达到11565万千瓦，与2018年相比增幅达38.84%。2020-2021年，我国遭遇多轮低温寒潮天气，各类资源同时出现供应偏紧现象。国内骨干天然气供应企业加大增供力度，支持电厂顶峰发电，助力全国能源保供。

2021年，经济回暖背景下电力需求快速增长，我国新增天然气发电装机规模达到近年来的峰值，新增装机规模达到1057万千瓦。2023年，得益于天然气供需格局趋于稳定，“非常规”因素减少的背景下，燃料成本下降提高了天然气发电装机的积极性，根据国家能源局数据，2023年1-10月天然气发电新增装机量为654万千瓦，已超越去年新增装机量总和，作为“十四五”现代能源体系规划中重要的一环，天然气发电的发展势头或已展露锋芒。

3 气电装机分布不均，集中于经济实力较强地区

我国天然气发电行业分布较集中。天然气发电目前主要布局在经济实力较强、天然气供应充足、环保低碳方面要求较高的长三角、珠三角和京津冀等区域。上述地区气电装机规模占全国装机总量的比例超过80%。截至2023年10月，我国天然气发电装机规模前五的省份分别为广东、江苏、浙江、北京和上海，均为经济较发达的地区。其中广东省作为国内新型能源系统转型先锋，气电装机规模超过3000万干瓦，江苏、浙江次之，气电装机规模超过2000万干瓦。

当前我国燃气发电主要分为热电厂与调峰电厂两类。热电厂以供热为主，发电为辅，从热负荷看，北方以冬季采暖热负荷为主，南方以工业热负荷为主。调峰电厂则能起到保障电力系统安全稳定运行的作用。我国较早建设的燃气发电厂，多数是天然气管道及LNG接收站项目配套工程。如西气东输一线工程在江苏配套建设了多家燃气电厂，中海油气电集团为广东大鹏及福建莆田LNG接收站均建设了配套电厂。这些燃气电厂承担了为天然气管网调峰任务，在气量供应紧张的时候，特别是冬季，供气商会对其减少气量供应甚至停气供应，优先保证居民生活和采暖等其他用户用气。

4 发电量逐年提升，设备利用小时仍较低

随着气电装机增加，燃气电厂发电量逐年提升，2018年至2022年由2155亿千瓦时增至3565亿千瓦时，年复合增长率为10.59%。但气电发电量占我国总发电量的比例较低，2018-2022年，气电在电力供应结构中占比仍低于5%，根据《世界能源统计年鉴》相关数据,截至2022年底,美国和日本的天然气发电量在总发电量中占比约40.0%和30.9%，全球平均水平为22.7%，相比而言，我国天然气发电未来增长空间较大。

由于天然气供需波动大、气电成本相对较高，加之近两年国家多次下调工商业电价，近几年气电装机利用小时均在2700小时以下，低于火电、水电和核电。受燃料成本高企影响，2022年天然气发电设备利用小时为2429小时，是2015年以来的新低，据中电联数据，2023年1-10月我国天然气发电设备利用小时为2085小时，同比提高48小时。考虑下半年水电恢复、煤电及风光供应较充足，国际气价同比回落较大，预计全年天然气发电设备利用小时同比将有一定回升空间。

二

天然气发电发展的背后驱动因素分析

1 燃料供应渠道趋于稳定，价格趋于合理

燃料供应的稳定性、燃料成本的合理性是推动天然气发电的重要因素之一。天然气发电的快速发展，离不开天然气资源的供应稳定。目前，中国正全面构建安全可靠、有弹性有韧性的天然气产业链、供应链体系，积极融入国际天然气市场发展。

在国产天然气方面，据中华人民共和国自然资源部、国家统计局数据，2022年中国天然气剩余探明技术可采储量为6.57万亿立方米，“十三五”天然气年均增量超百亿立方米，“提效增产”一直是国内上游自产主基调，从数据层面分析，我国天然气产量一直处于持续稳定增加状态。

自“十四五”规划以来，天然气产供储销体系建设稳步推进，天然气储产量和国产天然气生产量快速增长，天然气进口量持续增加，“全国一张网”基本成型，为天然气发电可持续发展奠定坚实基础。卓创资讯预测，2023年全年天然气产量将达到2315.38亿立方米，同比增长6.31%，实现连续七年天然气产量增产超过100亿立方米。在进口天然气方面，在2023年这个被称为“非常规”时代的尾声，中国的天然气进口逐渐回归正常轨道，2023年前三季度天然气进口总量为1233.64亿立方米，同比增长8.64%。

随着国际天然气市场供需矛盾有所缓和，国际天然气价格有所回落，在此带动下，国内LNG进口价格同步下调，LNG进口体量明显增加， LNG在国内天然气进口中所占比例逐步提高。中长期看，国际国内整体供应宽松的市场环境、油气改革的持续推进，天然气供应将得到保障，天然气价格将逐渐趋于合理。

2 机组启停灵活，负荷调节速率高

天然气发电具有启停灵活、负荷调节速率高的优势，是调峰调频的优质电源。自2021年3月中央财经委员会第九次会议上首次提出“构建以新能源为主体的新型电力系统”以来，风电、光伏等新能源规模化发展已成为全社会共识，但由于可再生能源的波动性、间歇性及不可预测性，使得电力系统安全稳定运行面临新挑战，系统对灵活性电源和保障性电源的需求越来越高。

在主流的发电类型中，天然气发电机组启动快，既可基荷发电，也可以调峰发电，且便于接近负荷中心，提高供电可靠性，是最灵活的电力响应方案之一，据GE Gas Power统计，煤电超临界机组的负荷变化速率为额定功率的1.5%左右，由于负荷受到锅炉和汽轮机以及其它辅机的综合影响，比如缸体热应力，实际60万等级煤电负荷调节速率约20MW/分钟左右，而天然气发电的燃气轮机由于是靠直接调节燃料来调节负荷，缸体适应热应力的变化，有着快速的升降负荷能力，9HA.01升降负荷率为65MW/分钟，相比于煤电，气电的响应速度更快、负荷变化能力更强。

在电源可靠容量系数上，根据GE Gas Power测算，在不同电源类型的可靠容量系数对比中，气电的平均可靠容量系数为84%，是除核电外第二可靠的调峰电源，对于水电、太阳能发电等可再生能源有明显优势。

3 在电力系统碳减排中具有关键作用

和煤电相比，气电更具清洁性。由于我国“富煤贫油少气”的资源禀赋，煤电一直是国内发电行业的主力军。在国家“双碳”政策的驱动下，虽然目前我国非化石能源发电装机容量占比历史性超过了化石能源发电装机容量，但由于非化石能源装机存在间歇性和波动性问题，新能源发电尚不稳定，预计煤炭、石油、天然气等化石能源仍将在未来相当长一段时间内作为保障我国能源供应稳定的“压舱石”，发挥重要保供作用，而化石能源中，天然气发电比煤炭发电更高效、更低碳、更环保。

根据BP统计，近年我国化石能源燃烧产生的CO2排放量约为98亿吨，其中电力行业CO2排放量约占全国总排放量的40%，而燃煤电厂是电力行业中最主要的碳排放源。

根据中电联数据，截至2022年底，全国单位火电发电量二氧化碳排放约824克/千瓦时，而全国不同电源平均单位发电量二氧化碳排放约541克/千瓦时。因此降低火电碳排放水平是减少电力行业碳排放的重要手段。而在发同等电量时，天然气发电产生的二氧化碳比煤电低60%以上。根据GE Gas Power测算，以使用天然气为燃料的HA级燃机联合循环发电机组为例，虽然同为化石能源，但每度电的二氧化碳排放值仅为320克。

此外，天然气发电在能量利用的效率上也高出煤电30%以上。最先进的9HA.02 联合循环发电效率64%，折合每度电煤耗192克。燃机联合循环的碳强度比同等煤电少60%以上。天然气发电较燃煤发电也具有更加稳固的环保优势。

自2014年7月以来，国家发改委陆续发布了一系列鼓励和促进天然气发电发展的相关政策。2023年10月，国家能源局网站发布《天然气利用政策（征求意见稿）》，其中提出将“气源落实、具有经济可持续性的天然气调峰电站项目”列为优先类。天然气发电在政策上得到了大力的支撑，迎来了发展的新机遇，但支撑天然气发电市场发展的“底气”——天然气供应能力、天然气价格和上网电价等仍有所不足。

文章来源： 卓创资讯能源观察

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