“双碳”背景下中国天然气发电战略思考及中国海油实践.pdf
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1、第 卷第期 年 月中 国 海 上 油 气 作 者 简 介:孙 大 陆,男,高 级 经 济 师,年 毕 业 于 对 外 经 济 贸 易 大 学 工 商 管 理 专 业,主 要 从 事 油 气 及 新 能 源 产 业 规 划 计 划 及 投 资 管 理 研究。地 址:北 京 市 东 城 区 朝 阳 门 北 大 街 号(邮 编:)。:。文 章 编 号:?()?:?引 用:孙 大 陆“双 碳”背 景 下 中 国 天 然 气 发 电 战 略 思 考 及 中 国 海 油 实 践中 国 海 上 油 气,():“”,():“双 碳”背 景 下 中 国 天 然 气 发 电 战 略 思 考 及 中 国 海 油 实
2、 践孙 大 陆(中 国 海 洋 石 油 集 团 有 限 公 司北 京 )摘要天 然 气 发 电 具 有 灵 活、高 效、低 碳 等 优 势,其 高 质 量 发 展 不 但 能 够 有 效 支 撑 新 型 电 力 系 统 的 构 建,而且 能 为 电 力 系 统 的 安 全 稳 定 提 供 调 峰 支 撑,推 动 能 源 低 碳 转 型。通 过 对“双 碳”目 标 下 中 国 天 然 气 发 电 产 业现 状 的 分 析,认 为 目 前 中 国 天 然 气 发 电 装 机 及 发 电 量 占 比 低 于 全 球 平 均 水 平,未 来 中 国 天 然 气 发 电 规 模 仍 有较 大 增 长 空
3、 间;认 识 到 中 国 天 然 气 发 电 可 持 续 发 展 所 面 临方 面 主 要 问 题,即 国 家 鼓 励 天 然 气 发 电 的 发 展 政策 不 清 晰,天 然 气 发 电 成 本 竞 争 力 较 弱 及 辅 助 服 务 价 值 未 体 现,而 高 价 格 进 口 燃 气 轮 机 也 影 响 了 天 然 气 发 电的 经 济 效 益。提 出 了 国 家、行 业、企 业 层 面 的 产 业 发 展 建 议:从 国 家 层 面 加 强 顶 层 设 计 充 分 发 挥 天 然 气 发电 多 元 化 价 值 及 优 化 能 源 企 业 碳 排 放 强 度 考 核 指 标,从 行 业 层
4、 面 完 善 天 然 气 发 电 辅 助 服 务 调 节 电 源 的 成本 补 偿 机 制,在 企 业 层 面 因 地 制 宜 制 定 天 然 气 发 电 规 划 部 署 并 推 动 气、电、新 能 源 产 业 链 的 协 同 融 合 发展,集 各 方 力 量 协 力 加 快 国 产 化 燃 机 市 场 化 进 程。深 入 阐 述 了 中 国 海 油 在 天 然 气 发 电 实 践 中 所 积 累 的 经验:中 国 海 油 在 对 天 然 气 发 电 给 予 清 晰、明 确 定 位 的 基 础 上,发 挥 各 区 域 优 势 持 续 扩 大 天 然 气 发 电 业 务 规模,创 新 性 地 建
5、 立 实 施“气 电 联 动”机 制 保 障 天 然 气 发 电 的 经 营 效 益,并 深 入 探 索 天 然 气 发 电 与 新 能 源 融 合发 展 的 道 路,积 极 参 与 全 国 电 力 市 场 及 碳 市 场 交 易,实 现 了 中 国 海 油 自 有 电 力 产 供 销 体 系、绿 电 和 碳 减 排 体系 的 良 性 循 环。关 键 词双 碳;新 型 电 力 系 统;天 然 气 发 电;低 碳 转 型;中 国 海 油;产 业 链;气 电 联 动中 图 分 类 号:;文 献 标 识 码:犛 狋狉 犪 狋犲 犵犻犮 狋 犺 犻 狀 犽 犻 狀 犵 狅 犳 狀 犪 狋 狌 狉 犪犾
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7、中 国 天 然 气 发 电 战 略 思 考 及 中 国 海 油 实 践 ,:;,:,“”,犓 犲 狔 狑 狅 狉 犱 狊:;中 国“双 碳”目 标 及 碳 中 和 框 架 路 线的 实 现,对 目 前 国 内 电 力 系 统 的 发 展 提 出 了 较 高 的 要 求。根据 中 国 电 力 企 业 联 合 会 相 关 研 究,预 计 到 年,“碳 中 和”目 标 实 现 时 中 国 终 端 能 源 消 费 电 气 化 率 比重 将 不 低 于 ,因 此 建 立 结 构 合 理、电 源 多 元化 的 新 型 电 力 系 统,有 效 实 现 碳 排 放 总 量 下 降,是 中国 电 力 领 域 未
8、 来 发 展 的 重 要 任 务。在 清 洁 低 碳 的 基础 上,通 过 柔 性 灵 活 的 电 网 系 统 确 保 能 源 电 力 安 全是 新 型 电 力 系 统 建 设 的 基 本 前 提。从 发 达 国 家 发展 经 验 来 看,天 然 气 发 电 具 有 灵 活、高 效、清 洁、低 碳等 优 势,是 新 型 电 力 系 统 构 建 过 程 中 的 重 要 支 撑 电源,既 可 降 低 电 力 行 业 整 体 碳 排 放 强 度,也 能 为 电 力系 统 安 全 稳 定 提 供 调 峰 支 撑 。本 文 在 介 绍 中 国 天 然 气 发 电 产 业 现 状 的 基 础上,分 析 中
9、 国 当 前 天 然 气 发 电 行 业 面 临 的 主 要 问题,并 结 合 中 国 海 油 在 天 然 气 发 电 板 块 发 展 过 程中 积 累 的 实 践 经 验,对 中 国 天 然 气 发 电 产 业 发 展策 略 提 出 相 关 建 议。本 文 研 究 成 果 可 为 新 型 电 力系 统 建 设 背 景 下 天 然 气 发 电 产 业 发 展 战 略 提 供 一定 思 路。“双 碳”目 标 下 中 国 天 然 气 发 电 产 业现 状 天 然 气 发 电 装 机 及 发 电 量 占 比 低 于 全 球 平 均水 平在 全 球 范 围 内,天 然 气 发 电 是 仅 次 于 燃
10、煤 发 电 的第 二 大 电 源,也 是 欧 美 发 达 国 家 节 能 减 碳 的 重 要 手 段,在 当 前 全 球 能 源 转 型 中 发 挥 关 键 作 用。中 国 天 然 气发 电 经 过 多 年 发 展,已 在 发 电 行 业 中 占 有 一 席 之 地,年,中 国 天 然 气 发 电 装 机 容 量 由 万 增 长 到 万,发 电 量 由 亿 增 长到 亿。但 是,天 然 气 发 电 在 总 发 电 量中 所 占 比 重 仍 较 小,根 据世 界 能 源 统 计 年 鉴相关 数 据,截 至 年 底,中 国 天 然 气 发 电 占 全 部 电力 生 产 的 比 例 仅 为 ,远 低
11、 于 美 国 的 、日本 的 和 全 球 平 均 水 平 的 (图)。从 终 端 消 费 结 构 来 看,发 电 在 天 然 气 终 端 消 费占 比 相 比 世 界 平 均 水 平 同 样 偏 低。截 至 年,中国 发 电 用 气 在 天 然 气 消 费 终 端 比 例 不 到 ,美国 能 源 信 息 署 信 息 显 示,年 发 电 用 气 在 美 国 天 中 国 海 上 油 气 年 月图 年 全 球 电 力 供 应 结 构 对 比犉 犻犵 犆 狅 犿 狆 犪 狉犻狊 狅 狀 狅犳 犵犾狅 犫 犪犾 狆 狅 狑 犲狉 狊 狌 狆 狆犾狔 狊狋狉 狌 犮狋狌 狉犲 犻狀 然 气 消 费 终 端
12、 比 例 为 ,欧 盟 数 据 显 示 年发 电 用 气 在 欧 盟 天 然 气 消 费 终 端 比 例 为 超 过 。中 国 天 然 气 燃 料 成 本 相 对 偏 高,如 果 国 产 气 产量 没 有 突 破 性 增 长,天 然 气 发 电 难 以 作 为 国 内 电 力生 产 的 主 要 支 撑。结 合 发 达 国 家 经 验 来 看,天 然 气发 电 一 方 面 是 天 然 气 产 业 链 上 重 要 的 消 费 终 端,另一 方 面 也 是 新 型 电 力 系 统 下 的 重 要 调 峰 电 源,因 此,以 合 理 的 规 模 高 质 量 发 展 天 然 气 发 电,是 顺 利 实
13、现中 国 能 源 转 型 的 必 要 措 施。天 然 气 发 电 是 新 型 电 力 系 统 的 重 要 灵 活 性调 节 电 源自 年月 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。根 据
14、 国 际 能 源 署 年 发 布 的驾 驭 波 动 性 可 再 生能 源研 究 报 告 和 华 北 电 力 大 学 相 关 研 究 成 果,电 源灵 活 性 不 止 体 现 在 负 荷 的 上 下 调 节 能 力,爬 坡 速 率和 启 停 时 间 也 是 反 映 调 节 能 力 的 重 要 指 标,电 力 系 统对 风、光 等 可 再 生 电 源 的 接 纳 能 力 即 取 决 于 所 匹 配 的灵 活 性 电 源 规 模。单 凭常 规 机 组 灵 活 性 改 造 难 以支 撑 大 规 模 新 能 源 电 源 接 入,额 外 配 置 灵 活 性 电 源 对电 力 系 统 稳 定 运 行 非 常
15、 重 要 。年,国 家 发改 委 和 能 源 局 则 发 文 明 确,鼓 励 发 电 企 业 按 比 例 自 建 调 峰 能 力 增 加 新 能 源 并 网 规 模,首次 给 出 了 电 力 市 场 调 峰 资 源 建 设 的 定 量 指 标。国 家 能 源 局 年 发 布 的新 型 电 力 系 统 蓝 皮书显 示,截 至 年 底,包 括 天 然 气 发 电 的 中 国 调节 性 电 源 总 装 机 约 亿,占 全 国 各 类 电 源 总装 机 规 模 亿 的 ,电 网 调 节 能 力 相较 美 国()、西 班 牙()、德 国()等 国 家 仍有 差 距,完 成“十 四 五”现 代 能 源 体
16、 系 规 划 提 出 的“灵 活 性 电 源 占 比 达 到 左 右”的 目 标 仍 有 不小 压 力。未 来 中 国 新 能 源 装 机 规 模 将 持 续 稳 步 提升,到 年 中 国 风 电、太 阳 能 发 电 总 装 机 容 量 将达 到 亿 以 上,到 年 中 国 新 能 源 装 机占 比 将 超 过 ,到 年 前 新 能 源 发 电 量 占 比将 超 过 ,建 设 规 模 匹 配、能 快 速 调 节 的 灵 活性 电 源 将 是 新 型 电 力 系 统 建 设 的 关 键 任 务。天 然 气 发 电、煤 机 灵 活 性 改 造、抽 水 蓄 能、电 化学 储 能 等 是 当 前 灵
17、活 性 电 源 的 主 要 选 择,根 据 国 家发 改 委 价 格 成 本 调 查 中 心 关 于 新 型 电 力 系 统 的 研 究结 论,将种 中 国 常 见 的 灵 活 性 电 源 相 关 特 性 进 行对 比(表):煤 电 是 电 力 系 统 的“压 舱 石”,但 深度 调 峰 会 大 大 降 低 运 行 安 全 性、环 保 性 和 经 济 性,灵活 性 改 造 还 将 放 大 其 污 染 物 排 放 和 碳 排 放 方 面 的 先天 不 足;抽 水 蓄 能 的 技 术 成 熟,具 有 大 规 模 开 发 条件,但 受 站 址 资 源、建 设 周 期 等 因 素 制 约,中 短 期
18、难以 满 足 灵 活 性 需 求;电 化 学 储 能 具 有 良 好 的 发 展前 景,但 现 阶 段 仍 面 临 安 全 性、经 济 性 等 现 实 挑 战,优 势 是 为 系 统 提 供 短 时 快 速 调 节 能 力,但 无 法 满 足长 周 期 电 力 调 节 需 求;天 然 气 发 电 技 术 成 熟、建 设表 中 国 常 见 灵 活 性 电 源 相 关 特 性 对 比 犜 犪 犫 犾犲 犆 狅 犿 狆 犪 狉犻狊 狅 狀 狅 犳 犳犾犲 狓犻 犫 犾犲 狆 狅 狑 犲 狉 狉 犲犾犪 狋犲 犱 犮 犺 犪 狉 犪 犮狋犲 狉犻狊狋犻犮狊 狅 犳 犆 犺 犻 狀 犪 类 型调 峰 深
19、 度响 应 速 度级 别调 节 时 间尺 度投 资 成 本(元 )碳 排 放 量()煤 电 灵 活 性 改 造 分 钟 级 日 内、长 周 期改 造 新 建 抽 水 蓄 能 分 钟 级 日 内、多 日 电 化 学 储 能 毫 秒 级 分 钟 级、日 内 天 然 气 发 电 秒 级 日 内、长 周 期 第 卷第期孙 大 陆:“双 碳”背 景 下 中 国 天 然 气 发 电 战 略 思 考 及 中 国 海 油 实 践 年 限 短,可 同 时 满 足 长 短 时 调 峰 需 求,相 比 抽 水 蓄 能不 受 区 位 限 制,相 比 燃 煤 发 电 更 加 灵 活、低 碳,是 可再 生 能 源 友 好
20、 的“伙 伴 能 源”,将 是 中 国 满 足 新 型 电力 系 统 灵 活 性 调 节 需 求 的 重 要 选 择。因 此 在 中 国 逐步 实 现 碳 中 和 目 标 过 程 中,特 别 是 在 年 前 的 控碳、减 碳 阶 段,天 然 气 发 电 将 有 可 预 期 的 发 展 空 间。未 来 中 国 天 然 气 发 电 规 模 仍 有 较 大 增 长 空 间在 能 源 转 型 大 趋 势 下,经 济 发 达 且 具 有 气 源 保障 优 势 的 省 份,都 已 将 发 展 天 然 气 发 电 作 为 统 筹 低碳 转 型 与 能 源 安 全 的 重 要 举 措,对 于 其 在 新 型
21、电 力系 统 中 作 为 灵 活 性 电 源 的 调 节 性、补 位 性 定 位 也 越 加清 晰。根 据 主 要 省 份“十 四 五”能 源 规 划 及 相 关 文 件,到 年 全 国 天 然 气 发 电 装 机 规 模 将 由 年 底的 万 增 长 至 超 过 亿 ,但 各 省 份根 据 资 源 禀 赋 不 同 呈 现 较 大 差 异,其 中 广 东 省 规 划 新增 装 机 规 模 达 万,江 苏 省 和 浙 江 省 则 分 别提 出 了 新 增 气 电 万、万 的 规 划 目 标,而河 北、福 建 等 省 份 则 无 新 增 装 机 规 模 规 划 目 标。虽 然 在 俄 乌 冲 突
22、导 致 发 生 能 源 危 机 后,各 省 对气 电 规 划 有 所 调 整,但 随 着 天 然 气 供 需 形 势 的 缓 和和 气 价 的 回 落,气 电 仍 然 会 受 到 重 视。在“十 五 五”期 间,结 合 地 区 经 济 发 展 预 期 和“双 碳”实 现 路 径 认为,东 部 沿 海 地 区 因 环 保 的 压 力,原 则 上 将 不 再 新 建以 发 电 为 目 的 煤 电 项 目,可 进 一 步 为 天 然 气 发 电 创造 一 定 发 展 空 间,尤 其 是 天 然 气 热 电 联 产 与 园 区 分布 式 项 目 具 备 发 展 潜 力;西 南、西 北 和 东 北 地
23、区 拥 有丰 富 的 天 然 气 和 进 口 管 道 气 资 源,天 然 气 发 电 将 作为 调 峰 电 源 配 合 当 地 水 电、新 能 源 大 规 模 发 展。中国 电 力 企 业 联 合 会 在能 源 转 型 中 的 电 力 燃 料 供 需格 局 研 究中,结 合“十 五 五”国 内 能 源 供 应 形 势及 电 力 系 统 调 峰 需 求 分 析 认 为,到 年 天 然 气 发电 规 模 有 望 达 到 亿,天 然 气 发 电 在 中 国 气源 丰 富、经 济 发 达 地 区 仍 有 较 大 发 展 空 间。年 以 后,根 据 天 然 气 碳 中 和 框 架 路 线,中国 将 进
24、入“减 碳”阶 段,直 至 年 实 现 碳 中 和 目标。国 家 发 改 委 能 源 研 究 所、中 国 石 油 经 济 技 术 研究 院、中 国 海 油 能 源 经 济 研 究 院 等 国 内 研 究 机 构 对 年 后 天 然 气 发 电 装 机 规 模 增 长 前 景 进 行 了 预测,。综 合 认 为,到 年 前 后,随 着 煤 电 机组 逐 步 退 役,西 北 可 再 生 能 源 大 基 地 的 推 进 及 分 布式 能 源 的 发 展,天 然 气 发 电 装 机 规 模 将 在 新 型 电 力系 统 建 设 中“稳 中 有 升”。到 年 中 国 天 然 气 发电 的 装 机 规 模
25、 将 达 到亿 左 右,占 全 国 电 力 总装 机 的 ,在 电 力 系 统 中 发 挥 重 要 支 撑 作 用。中 国 天 然 气 发 电 可 持 续 发 展 面 临 的主 要 问 题 国 家 鼓 励 发 展 政 策 不 清 晰“十 四 五”以 来,国 家 发 布 了 一 系 列“双 碳”和“”能 源 政 策 体 系 文 件,其 中 对 天 然 气 发 电 产 业 的 表述 并 不 多,战 略 定 位 和 发 展 预 期 也“不 温 不 火”,“因地 制 宜 发 展”是 目 前 政 策 文 件 对 天 然 气 发 电 的 主 要导 向。除 广 东、江 苏、上 海、浙 江 等 沿 海 发 达
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