“雙碳”目標下的燃氣發電發展問題

四川川投燃氣發電有限責任公司 田 波 四川能投節能環保投資有限公司 朱顯強

中山公用天乙能源有限公司 王軍祥

在“雙碳”目標下，伴隨生產方式和生活方式的革新，國家能源電氣行業格局得到再次塑造，新趨勢是能源生產的清潔化和能源消費的電氣化。電力系統將新能源當作主體，此趨勢會給電力系統在生產運行方面與體制機制方面帶來嚴峻考驗。預計燃煤發電將受到限制且新能源裝機會逐漸增多，而燃氣機組具有清潔特點和靈活特點、能擔任過渡電源，但是國內燃氣發電仍然具有許多急需解決的問題。

“雙碳”目標即力爭在2030年實現碳排放達峰目標及2060年達到碳中和目標。本文首先對“雙碳”目標下燃氣發電在運行方面的困難境地進行研究，隨后對“雙碳”目標下燃氣發電發展對策進行研究，期望通過本文的研究，能夠為我國燃氣發電事業提供參考價值。

1 “雙碳”目標下燃氣發電在發展方面的困境

現階段，國家燃氣機組的運行方面存在許多限制因素，無論是生存還是發展均比較困難。對燃氣機組來說，其盈利研究能夠由營業收入方面及營業成本方面入手，能夠將營業收入劃分成電能量以及輔助服務收入。上網電價以及上網電量分別是決定電能量收入的重要因素，國家電力市場如今是雙軌制運行，所以燃氣機組具有計劃電以及市場電之分。對營業成本來說，主要是燃料成本。就燃氣機組在運行及盈利方面能力來說，其重要參數除了燃料成本和上網電價之外，還有利用的小時數，在上述限制性因素影響下，如今燃氣機組正面臨著運行方面的困難境地。

1.1 燃料成本及運維成本非常高昂

對我國燃氣機組來說，不但燃料成本很高，而且運行維護工作同樣需要很高的成本。就燃機發電成本來說，燃料成本會占據很高比例，可達到67%，按照典型燃機數據展開分析，可知純凝發電的成本是每千瓦時0.6元，熱電聯產的發電成本是每千瓦時0.56元，和燃煤機組成本相比達到2.4倍至2.8倍。國內天然氣資源較少，具有很高的對外依存度，加上受石化企業和國外供應商所簽長時間協議價格影響，且燃氣管網在進行分段管理時存在逐層加價現象，即使我國已設立油氣管網公司，不過國內的天然氣改革工作仍無法完全到位，國際油氣價格和燃氣機組在燃料方面的成本間不存在傳導機制。燃氣設備無法實現國產化，海外廠家的技術人才壟斷著維護及修理工作，維護環節需要投入大量資金。

1.2 燃氣機組的標桿電價有所下降，政府補貼不斷減少

基于下降一般工商業電價的考量，從2018年開始我國許多地區逐漸下調了燃機機組的標桿電價，以2020年為例，浙江省推行了天然氣發電機組的平價上網改革。除此之外，通常燃氣發電會得到價格疏導以及財政補貼，以北京和天津為例，兩地都把燃氣電價疏導到非居民用電部分，一千瓦時電的銷售電價比以往高出約0.06元，不過伴隨市場交易進行，原本承受電價補貼的用戶會以直接方式或者間接方式進到市場中，原本疏導至用戶的燃氣交叉補貼存在流失現象，使補貼的規模逐漸減少。

1.3 燃氣機組在市場交易之中不具有優勢，利用小時數有所降低

國家現階段進行的電力交易大多數是中期交易和長期交易，同質電量交易一般會引發發電側在價格上面的競爭，燃氣機組成本較高，在價格競爭中無法占據優勢。以廣東省為例，其中期交易和長期交易使用的是價差傳導模式，以達到燃氣及燃煤機組一同競價目的；就浙江省來說，此省份為氣電大省，縱使中長期交易的參加者包括燃氣機組，但是燃氣機組的成交量幾乎是零；對天津而言，其交易方式為打捆式，燃煤燃氣的比例為3.6:1。此外，在燃氣機組不具有市場優勢背景下，其利用小時數不斷下降，以北方熱電聯產機組為例，其利用小時數是3000小時，遠比煤電機組少。對南方燃氣調峰機組來說，其利用小時數只有1000小時，設備的利用效率明顯偏低。

1.4 輔助服務市場不成熟，燃氣機組的低碳及靈活價值沒能展現

依據歐美發達國家在燃氣發電發展方面的經驗，我國應該對現貨市場進行建設，還應使其擁有顯著峰谷電價差別，并且擁有充分的市場競爭。燃氣機組利用靈活調節特點從電能量市場與輔助服務市場獲得效益，碳成本疊加比較低，為使其進行良性發展，需要使優先調度幾率得到增加。縱使現階段國內很多省份已經對輔助服務市場進行建設，不過輔助服務市場的空間具有限制，加之燃煤機組不斷進行靈活改造，導致燃氣機組在靈活調節方面的優勢有所削弱，價格激勵無法對燃氣機組在調節方面的成本進行覆蓋。

除此之外，國內發電行業的碳市場處在起步階段，尚無法具備碳價格形成機制，如今國內碳市場所使用的方式為產出控制及基準線控制，針對機組在類型上的區別，設置多個基準線，對燃煤至燃氣的電源轉化及燃煤至可再生能源的轉化十分不利。對歐美發達國家來說，其對碳排放總量進行控制方式有更高的幾率達到推動由高碳至低碳能源的轉化目的。

2 “雙碳”目標下燃氣發電發展對策

在“十四五”規劃中，需對煤電項目進行嚴格控制，使電力體制的改革和革新得到優化，令“雙碳”目標得以落實，使所構建的電力系統將新能源當作主體。就電力行業來說，需要加快低碳化進程和速度，使市場化占比得到擴大，促進電氣化發展，對智能化建設進行升級，做到一體化發展和協同發展，走國際化道路。燃氣發電需要對電力行業的趨勢進行準確掌握，理清發展形勢，找到準確的定位，主動迎接挑戰，抓住發展機會，對發展的方式進行不斷創新。

2.1 下調期望，準確找到自身定位

燃氣發電的特點除了能效很高與污染較小之外，還具有很強的靈活性，此清潔能源比傳統煤電的應用效果更好，不過燃氣歸類至高碳化石能源范疇，和新能源存在區別，新能源的特點包括綠色和低碳。與此同時，國家在穩油增氣方面的難度較大，油氣仍然具有很高的向外依存度，問題集中體現在氣源保障比較困難和經濟性不好，使得燃氣很難在清潔能源體系中占據主體地位。

對光伏來說，其具有電力之王名號，每度電僅需一毛錢的目標不再遙不可及。對風電來說，已經具有規模化發展態勢，進行基地化建設，陸上風力發電和海上風力發電齊頭并進。水電這一可再生能源具有最好的低碳效果，水電價格僅為氣電價格的40%。儲能對能源革命具有重要影響，加上氫能受到了人們的高度重視，電力清潔的替代勢頭無法阻擋。

以往人們對燃氣有著太高的定位以及期望，而最后結果卻不夠理想。對燃氣發電發展來說，氣占據重要位置，在“雙碳”目標下，氣電準確定位是作為過渡能源及調節電源，應該將其放置在高碳至低碳能源的中間位置，將來主要應用領域除了居民生活領域和工商業用氣領域之外，還有清潔冷熱源領域以及靈活性電源領域[1]。

2.2 對存量氣電進行優化運行，使度電的價值得到提升

現階段，國家燃氣發電的規模超過一億千瓦，于有關企業而言，需要做的便是使綜合能效不斷提升，對輔助服務進行開展，使市場競爭力得到加強。具體措施如下：

第一項措施是提前謀劃。按照“雙碳”目標實施方案，利用不斷進步的科技，在適當時機使用CCUS技術進行減污降碳方面的改造，使其數字化水準與綠色化水準得到提升，強化碳盤查，如果條件合適可進行碳資產方面的交易，使節能減排進程得到推進；第二項措施是做到變通。進行專項改造，能夠多能聯供，從單一的發電往冷熱電氣水的綜合供應方向改變，達到熱力網源一體和源網荷儲的聯動效果，使設備的閑置現象得到減少，提升其綜合能效。

第三項措施是使燃氣發電的優勢得到充分發揮，主動參加調峰，積極進行輔助服務，使度電的價值得到提高，使機組在利用小時方面的缺陷得到彌補；第四項舉措是使外國公司在我國市場上的壟斷局面得到打破，集中完成對燃機設備的采購任務，統一對備品備件進行調配及存儲，令設備運維核心科技與設備檢修核心科技得到消化和吸收，進行優化運行工作，能夠自行檢修，使運行方面的成本得到下降；第五項舉措是順應電力市場改革的趨勢，將量當作基礎、把價看作關鍵，做到量價統籌，進行市場營銷，對交易對策進行科學制定，盡可能獲得更多的綜合效益[2]。

2.3 對新項目進行準確布局，使發展方式得到創新

就國家燃氣發電發展來說，其存在顯著局限與明顯挑戰，盈利缺乏穩定性，發展較為平淡。在“雙碳”目標下，燃氣發電的增長雖然只有很小的概率呈現井噴增長，不過仍然存在發展機遇以及發展空間。有數據表明，燃氣發電將于2025年達到1.4億千瓦，能夠在發電裝機容量中占比5%。在燃氣發電本來具有的限制因素和面對形勢影響下，投資人員將來應該慎重做出決策，進行準確布局，使方式得以創新。

第一，應該對投融資的環境進行深入評估，在恰當區域進行準確布局。所選區域除具有多氣源保障特點和環保壓力較大特點外，還應擁有很高的電價經受水平。燃氣發電項目適合設置在發達地區和沿海城市等地。現階段，適宜區域和城市已經具有正在運行的項目，就新項目的選址工作來說，應該進行科學論證，除完成好機組選型任務和落實氣源任務外，還需要了解用戶需要和電熱價格，使投資方面的風險得到降低。

第二，應該對先進科技進行利用，對體制機制進行創新，使資源得到優化整合，對發展的方式進行創新。不但應該注重對集中重型燃機項目進行發展，而且需要對分布輕型燃機進行適當發展，達到有輕有重和優勢互補效果。就發展方向而言，需要將發展的關鍵點放置在調峰調頻電站和多能聯供的高效機組上，同時需要對風光氣一體項目進行推進。主動對燃氣輪機發電站進行探索和建設，該大型發電站會對氫及天然氣進行混合利用。強化和油氣生產企業與設備制造企業的合作，全力建設燃機發電的一體化產業及供應鏈，除包含油氣開發和設計咨詢之外，還有生產運營及裝備制造等，使燃氣發電具有差異性優點，提高其競爭實力[3]。

2.4 使市場競爭和政策扶持得到結合，保證投資人員的主動性

伴隨電力市場改革工作的不斷推進，氣電競價上網會在將來的某一天實現。有關企業應該對此有所認識，應該想盡辦法使燃氣發電和其他電源的競爭水平得到提升，使技術經濟指標得到改善，可用手段除了創新發展和技術進步手段之外，還有管理提高手段和市場營銷手段。不過就現階段政策市場環境來說，有關企業具有生存方面的壓力，發展不夠積極主動。舉例說明，就2020年一千瓦所創利額來說，燃氣發電不但比以往年份創利額更加落后，而且同樣比不上核電創利額、水電創利額以及光伏創利額，只和發展困難的煤電相比存在優勢[4]。

所以，雖然燃氣發電位于市場改革的過渡階段、能源清潔的轉型階段和油氣向外依存階段，不過仍然應該保障政策方面的支持力度，可用措施除了輔助服務補償和財政補貼措施之外，還有氣電聯動措施和多氣源供應措施。除此之外，就促進氣電競價上網的工作來說，不但應該抱有積極態度，而且需要足夠穩妥。

3 結語

“雙碳”目標下的燃氣發電在發展方面的策略包括對期望進行下調，準確找到自身定位；對存量氣電進行優化運行，使度電價值得到提升；對新的項目進行準確布局，使發展方式得到創新；使市場競爭和政策扶持得到結合，確保投資人員擁有很高的積極性。