陈蕊:天然气发电是实现电力系统碳减排与绿色发展协同的关键

陈蕊:天然气发电是实现电力系统碳减排与绿色发展协同的关键
2021年05月08日 13:12 陆家嘴金融网

摄影 | 许泽宇

4月27日,中国石油经济技术研究院天然气市场所所长陈蕊出席“碳中和背景下天然气产业高质量发展暨2021首期陆家嘴‘能源+金融’讲坛”并作题为《天然气发电在能源高质量发展中的地位和作用》的主旨演讲。陈蕊表示,“双碳”目标下,天然气将与可再生能源建立深度融合发展的伙伴关系,是新能源实现规模化发展的重要支撑,是能源系统保持韧性、安全性和稳定性的关键。

“天然气在能源转型当中,必然占有一席之地。”陈蕊表示,到2150年,天然气将仍有一定富余,在2100年之前,天然气还是会保持非常稳健的增长势头。全球主体能源由高碳向低碳演变,煤炭消费占比大幅下降,目前正处在“油气时代”。全球已有77国宣布“碳中和”目标,能源系统加快向清洁化、低碳化、多元化转型。

减煤增气是大势所趋。无论煤炭资源贫富,转型过程中均呈现“煤降气升”发展规律。从主要国家的转型规律看,转型期长达30-50年。中国会走一条怎样的转型之路?美国、俄罗斯、中国属于富煤国家,富煤国家的转型难点就是减煤。中国的能源转型是从2007年开始的,到目前仅14年的时间,煤炭比例从73%降到60%,如果按照发达国家转型之路来看,未来的转型至少还需要15到30年的时间。去煤化,即通过天然气大规模利用以减少煤炭的使用,这是中国必须要走的一条转型之路。

陈蕊指出,天然气将在我国能源系统低碳转型过程中发挥关键支撑作用。四个方面,一是作为灵活调节电源,支撑构建以新能源为主体的新型电力系统;二是协助工业、交通等领域减排,规模替代高碳燃料,降低2030年碳排放峰值;三是多场景参与多能互补、多网融合的“智慧能源系统”;四是天然气制氢+CCUS、生物天然气。“双碳”目标下,天然气将与可再生能源建立深度融合发展的伙伴关系,是新能源实现规模化发展的重要支撑,是能源系统保持韧性、安全性和稳定性的关键。同时,天然气行业需要积极应对甲烷排放、促进CCUS规模化发展等。

碳中和背景下,天然气产业高质量发展之路暨2021首期陆家嘴“能源+金融”讲坛在有“东方蓝宝石”美誉的中国金融信息中心举办

天然气发电将在构建以新能源为主体的新型电力系统中发挥支撑作用。未来天然气和新能源发展的主要途径是什么?未来支撑点就是天然气发电。未来国家要建立以电力为主体的能源体系,随着未来电气化进程加快发展,天然气发电就是一个融合的点。未来对新能源的调峰,一是煤电的灵活性改造,二是调峰气电,三是抽水畜能,四是电源测储能。未来5到10年的时间,调峰气电应该是最现实的对电网的调峰方式。随着未来天然气发电大规模的发展,必然对减排起到重要的支撑作用。

目前我国电力系统整体缺乏优质的灵活性电源,天然气发电对提升我国电力系统灵活性、保障高比例可再生能源电力系统的供电安全至关重要。未来随着清洁能源比例大幅的提升,对灵活电源的需求会增长,美国灵活电源的占比达到了47%,中国的占比目前仅有6%。所以,未来随着可再生能源比例的大幅增长,我国未来安全问题将从原来的油气安全变成电力的稳定供应安全。如何解决这个问题?则需要大规模天然气调峰。

天然气发电是实现电力系统碳减排与绿色发展协同的关键。电力系统碳排放量约占我国碳排放总量的43%,天然气发电较燃煤发电可实现单位度电减少约50%的碳排放。此外,天然气发电较燃煤发电也具有更加稳固的环保优势。

我国气电装机容量稳步提升,占发电总装机比例较低。截至2020年底,我国天然气发电装机容量达到9802万千瓦,2010-2020年年均增速14%,高于同期总电力装机增速5个百分点;气电占全国电力总装机的比例为4.5%。气电发展的驱动因素由气源驱动转变为宏观电力供需、环保政策、价格政策、其他电源发展等多因素共同影响。

气电装机分布不均,集中在环渤海及东南沿海。受经济发展水平的限制,我国天然气发电机组发展还很不均衡,主要集中在长三角、珠三角和京津地区。广东、江苏、浙江、北京、上海是我国燃气电厂最为密集的地区,装机容量全国占比近80%。

气电发电量稳步增长,发电利用小时相对较低。随气电装机增加,燃气电厂发电量逐年提升,2010-2020年由777亿千瓦时增至2566亿千瓦时,年均增速13%。气电发电量占我国总发电量的比例较低,2010-2020年,气电在电力供应结构中占比由1.8%小幅升至3.4%。由于全国电力供需整体宽松、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。

我国天然气发电产业发展仍面临制约。气电成本受燃料价格影响大,与其他类型的电源相比,不考虑环保成本情况下,气电成本相对较高。当前电价未考虑环保等外部成本,没有体现气电价值,不利于灵活性电源的健康发展。

有效的政策体系设计可促进灵活低碳电源的发展,降低用气成本。一是,解决气电经济性的问题,通过有效的机制设计,解决气电经济性不足的问题。二是保证用气的稳定性。在国家发改委、国家能源局的政策指引下做了很多工作,我国天然气供应保障能力将持续改善。中长期,我国天然气产量有望保持快速增长趋势,非常规气是上产重要领域。进口LNG接收能力将大规模提升,中俄东线进口量逐步增加,有效增强保供能力。我国需要进一步完善产供储销体系建设,在增储上产、加快调峰设施建设、推进管网互联互通、完善调峰运行机制等方面努力补齐短板,切实保障天然气安全平稳供应。

就如何发挥天然气发电在能源高质量发展中的地位和作用,陈蕊提出四条建议:

一是尽快形成顶层设计思路,分阶段、有步骤的完善电价机制,通过电力市场和碳市场耦合作用,大力促进灵活低碳电源建设;

二是多措并举,尽快解决储气设施的商业性问题,大幅提升储气调峰能力,彻底打破天然气供应保障能力的瓶颈,发挥天然气对新能源的关键支撑作用;

三是推动大型燃气电厂直供天然气,降低终端用气成本;

四是建立产业上下游合作机制,共同促进天然气行业高质量发展。

上海石油天然气交易中心位于拥有“东方蓝宝石”美誉的中国金融信息中心  金伟良摄

碳中和背景下天然气产业高质量发展暨2021首期陆家嘴“能源+金融”讲坛是由国家管网集团生产经营本部、中国城市燃气协会、上海石油天然气交易中心、中国金融信息中心、上海碧桂园中心共同主办,旨在总结2020年天然气保供经验,分析碳中和背景下,2021年天然气供需形势以及探索天然气产业高质量发展之路。

本文来源 | 上海石油天然气交易中心

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