以氣代煤難在何處

資源、技術(shù)和體制的限制，讓中國難走以氣電替代煤電的美國路，但擴(kuò)大天然氣發(fā)電比例再度成為決策層共識

美國電力協(xié)會(huì)的一項(xiàng)最新報(bào)告顯示，在近期及不遠(yuǎn)的將來，天然氣發(fā)電將保持美國第一大電源的位置，緊隨其后的是風(fēng)電。

該協(xié)會(huì)的第十個(gè)年度報(bào)告按照燃料類型、位置和所有者統(tǒng)計(jì)了美國目前和將來的發(fā)電容量情況后指出，天然氣發(fā)電與風(fēng)電是美國最主要的新增電源類型，新增裝機(jī)的近半數(shù)都是天然氣發(fā)電，這已成趨勢。且未來幾年這種趨勢還將繼續(xù)。

該報(bào)告指出，雖然近期新增裝機(jī)規(guī)模很大，但僅比退役的裝機(jī)規(guī)模略多。美國目前有11.7億千瓦的發(fā)電裝機(jī)，最大的電源類型是天然氣發(fā)電，占總裝機(jī)容量的43%。煤電是第二大電源類型，占總裝機(jī)容量的26%。核電、水電、風(fēng)電合計(jì)占總裝機(jī)容量的24%，太陽能發(fā)電只占1%多一點(diǎn)。

而美國南部作為傳統(tǒng)上的燃煤發(fā)電重鎮(zhèn)，其煤電數(shù)量也在大幅減少，甚至整個(gè)北美的能源公司都被迫大幅減少它們的用煤量，主要原因包括：政府規(guī)定更加嚴(yán)格，能被允許排入空氣的碳變得更少了。而且市場對清潔能源的需求也在增長。

杜克能源公司近年即關(guān)閉了一半的燃煤能源中心，并換成了天然氣發(fā)電站，因?yàn)樗麄儼l(fā)現(xiàn)用天然氣發(fā)電比用煤炭發(fā)電的成本低。

美國能源信息局（EIA）也預(yù)測，天然氣在2016年將成為美國最主要的發(fā)電燃料。而美國的能源改革始終是大洋彼岸中國關(guān)注和借鑒的目標(biāo)。后者也在逐步提升天然氣在一次能源中的地位。

日前，國家能源局油氣司下發(fā)了《關(guān)于加快推進(jìn)天然氣利用的意見》（征求意見稿），意見稿提出要將天然氣培育成為中國現(xiàn)代能源體系中的主體能源，給了天然氣以官方層面的新定位。并提出，完善以氣代煤的財(cái)稅支持政策。通過鼓勵(lì)風(fēng)氣互補(bǔ)、光氣互補(bǔ)實(shí)現(xiàn)天然氣與可再生能源的融合發(fā)展。

因此，作為以氣代煤的主要方面以及為可再生能源發(fā)電的調(diào)峰必備，天然氣發(fā)電的地位也大幅提升。

然而，中國可借鑒美國經(jīng)驗(yàn)，卻無法照搬美國模式。美國依靠政策和技術(shù)進(jìn)步大幅降低了燃?xì)獍l(fā)電成本，而中國由于技術(shù)與體制原因無法做到。此外，中國多煤少氣的資源稟賦也決定了中國大規(guī)模煤改氣面臨不確定性。

因此，要大力發(fā)展天然氣發(fā)電，中國除政策支持外，必須放開對電價(jià)和氣價(jià)的政府管制，實(shí)現(xiàn)燃?xì)獍l(fā)電關(guān)鍵技術(shù)突破，并打破天然氣進(jìn)口限制。

中國燃?xì)獍l(fā)電地位提升

近日，國家發(fā)改委能源局發(fā)布的《電力“十三五”規(guī)劃》中指出，“十三五”期間，天然氣發(fā)電將新增投產(chǎn)5000萬千瓦，達(dá)到1.1億千瓦以上。

規(guī)劃中，天然氣發(fā)電與光伏、風(fēng)電的規(guī)劃目標(biāo)均附加“以上”二字，這意味著天然氣發(fā)電屬于鼓勵(lì)發(fā)展產(chǎn)業(yè)，相較而言，煤電則屬于限制發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，“十三五”規(guī)劃目標(biāo)為11億千瓦以內(nèi)。

5000萬千瓦新增天然氣發(fā)電裝機(jī)構(gòu)成中，1500萬千瓦是天然氣分布式能源，500萬千瓦為天然氣調(diào)峰電站，剩余約3000萬千瓦是集中式天然氣發(fā)電廠。

由此可見，盡管“十三五”將天然氣發(fā)電仍定調(diào)為“有序發(fā)展”，但實(shí)際上，天然氣發(fā)電在能源戰(zhàn)略中的地位已有顯著提高。

國家能源局油氣司下發(fā) 的《關(guān)于加快推進(jìn)天然氣利用的意見》（征求意見稿），提出要將天然氣培育成為中國現(xiàn)代能源體系中的主體能源，給了天然氣以官方層面的新定位。

早在2013年，國務(wù)院發(fā)布《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，就提出了相應(yīng)的能源發(fā)展目標(biāo)。其中對天然氣應(yīng)用的要求是：新增天然氣應(yīng)優(yōu)先保障居民生活或用于替代燃煤；鼓勵(lì)發(fā)展天然氣分布式能源等高效利用項(xiàng)目，限制發(fā)展天然氣化工項(xiàng)目；有序發(fā)展天然氣調(diào)峰電站，原則上不再新建天然氣發(fā)電項(xiàng)目。

從“原則上不再新建天然氣發(fā)電項(xiàng)目”到“十三五”約3000萬千瓦的集中式天然氣發(fā)電裝機(jī)，天然氣發(fā)電已經(jīng)悄悄放開。

轉(zhuǎn)變始于2014年，國務(wù)院發(fā)布《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃（2014-2020年）》，提出到2020年，天然氣消費(fèi)量達(dá)到3600億立方米，在一次能源消費(fèi)中的比重提高到10%以上。據(jù)最新的《BP世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒》，2015年中國天然氣在一次能源消費(fèi)中占比僅為5.9%，世界平均水平為23.8%。

據(jù)《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃》，天然氣發(fā)電是與氣化城市民生工程、天然氣交通運(yùn)輸相并列的三大應(yīng)用領(lǐng)域。

《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃》提出，要在京津冀魯、長三角、珠三角等大氣污染重點(diǎn)防控區(qū)，有序發(fā)展天然氣調(diào)峰電站，結(jié)合熱負(fù)荷需求適度發(fā)展燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)。

國家電力規(guī)劃中心常務(wù)副主任吳云向《財(cái)經(jīng)》記者指出，中國發(fā)展天然氣發(fā)電基于兩個(gè)邏輯：一是能源轉(zhuǎn)型的需求。中國能源處在“油氣替代煤炭”、“非化石能源替代化石能源”的雙重更替期，前一個(gè)“替代”也很重要；二是大氣污染防治的需求。中國光電、光伏快速增長，出現(xiàn)大量棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象，需要天然氣發(fā)電作為調(diào)峰電源。

難走美國路

2015年4月，美國電力供應(yīng)出現(xiàn)歷史性轉(zhuǎn)折，該月天然氣發(fā)電量首次超過燃煤發(fā)電量。美國能源信息署預(yù)測，2016年天然氣發(fā)電比例將達(dá)到33%，超過煤電比例（預(yù)計(jì)32%）。

支持美國氣電大發(fā)展的因素首推環(huán)境政策。環(huán)境政策不僅使天然氣發(fā)電得到了迅速發(fā)展，也在一定程度上抑制了煤電。

1955年，美國制定了第一部環(huán)保方面的聯(lián)邦法規(guī)《空氣污染控制法》，此后又出臺(tái)多項(xiàng)法案和修正案。從而為天然氣的大規(guī)模利用打開了政策通道。

美國的一系列環(huán)保政策直接或間接增加了燃煤電廠的各方面成本。另一方面，技術(shù)進(jìn)步使發(fā)電成本大幅降低。

發(fā)電成本通常由三部分構(gòu)成：固定投資成本（即電廠建造成本）、運(yùn)行維護(hù)成本和燃料成本。美國的技術(shù)進(jìn)步使投資和運(yùn)維成本被大大降低，故盡管燃料成本較高，但天然氣發(fā)電的綜合成本仍然低于燃煤發(fā)電。

技術(shù)進(jìn)步主要發(fā)生在輪機(jī)抗高溫材料和進(jìn)氣冷卻技術(shù)方面，這些技術(shù)進(jìn)步使燃?xì)鈾C(jī)組的發(fā)電效率不斷提高，單位產(chǎn)能的建造成本隨之下降。根據(jù)EIA的2012年數(shù)據(jù)，美國燃煤機(jī)組的成本是燃?xì)鈾C(jī)組的3.2倍。

氣電成本可通過電價(jià)得到疏導(dǎo)，使得天然氣發(fā)電企業(yè)留有邊際利潤，為氣電發(fā)展創(chuàng)造了良好的環(huán)境。

2000年至2005年的美國燃?xì)怆姀S興建熱潮中，美國亨利中心天然氣平均價(jià)格為5.31美元/百萬英熱單位，同期美國電廠用煤平均價(jià)格僅為1.31美元/百萬英熱單位，包括英國NBP、德國平均進(jìn)口價(jià)格和日本LNG進(jìn)口價(jià)格在內(nèi)的天然氣平均價(jià)格為4.28美元/百萬英熱單位，這表明天然氣價(jià)格高企并未使燃?xì)怆姀S喪失經(jīng)濟(jì)性。

2009年以來，隨著廉價(jià)頁巖氣的開發(fā)，美國天然氣發(fā)電與煤電的經(jīng)濟(jì)性對比發(fā)生了逆轉(zhuǎn)，新增電力裝機(jī)越來越多傾向燃?xì)獍l(fā)電。

以美國巴內(nèi)特（Barnett ）頁巖的開發(fā)為標(biāo)志，美國頁巖氣開發(fā)帶來了廉價(jià)、豐富的天然氣。

美國能源信息署數(shù)據(jù)顯示，美國頁巖氣年產(chǎn)量由2000年的236.61億立方米，快速增長到2012年的2893.10億立方米，2015年1月-11月，頁巖氣產(chǎn)量累計(jì)為3962.74億立方米，占美國天然氣總產(chǎn)量逾50%。

隨著頁巖氣的大量產(chǎn)出，美國天然氣的價(jià)格一路走低。2008年美國天然氣的價(jià)格還在12美元/百萬英熱單位。據(jù)亨利中心數(shù)據(jù)，2016年上半年天然氣均價(jià)約為2.07美元/百萬英熱單位（0.51元每立方米）。

受益氣價(jià)走低，燃?xì)獍l(fā)電競爭力大大增強(qiáng)。美國能源信息署最新估算，在各類電源中，作為基荷運(yùn)行的天然氣聯(lián)合循環(huán)電廠商業(yè)成本（不計(jì)氣候變化、環(huán)境、健康等負(fù)面外部性因素）最低，僅為5.3美分/千瓦時(shí)，低于水電（6.5美分/千瓦時(shí)）、煤電（8.0美分/千瓦時(shí)）、核電（10.4美分/千瓦時(shí)），也低于陸上風(fēng)電（7.0美分/千瓦時(shí)）、光伏（10.3美分/千瓦時(shí)）。

中國在環(huán)境政策上正在追隨美國步伐。2013年，同樣面臨嚴(yán)峻空氣污染問題困擾的中國也修改了此前對天然氣利用的限制政策，轉(zhuǎn)為鼓勵(lì)使用的態(tài)度。

但由于中國在燃機(jī)制造上短板，未能享受到技術(shù)進(jìn)步帶來的成本降低。據(jù)中石油經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院的數(shù)據(jù)，中國燃?xì)鈾C(jī)組造價(jià)僅僅比燃煤機(jī)組低12%。原因在于全球重型燃機(jī)市場幾乎被歐美三大燃?xì)廨啓C(jī)主機(jī)制造商（通用電氣、西門子、三菱重工）壟斷，中國通過各種方法始終未獲得核心技術(shù)突破，關(guān)鍵部件仍需進(jìn)口且價(jià)格較高，導(dǎo)致燃機(jī)設(shè)備購置和養(yǎng)護(hù)成本一直居高不下。

另一方面，中國“富煤、貧油、少氣”的資源稟賦觀念占據(jù)主流地位，使得天然氣發(fā)電的地位一直不夠清晰，自身也經(jīng)常出現(xiàn)政策反復(fù)。

2004年之后環(huán)境開始惡劣，政策基調(diào)變成了大幅擴(kuò)大天然氣的利用。擴(kuò)大三年之后，主管機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)中國燃煤為主的能源體系全部向燃?xì)廪D(zhuǎn)變的話，整體匹配的成本過大，因此從2007年又開始轉(zhuǎn)而限制天然氣的利用。

到2012年，雖然又開始強(qiáng)調(diào)適當(dāng)擴(kuò)大天然氣利用，但整體基調(diào)仍然是限制的。而隨著霧霾在2013年變得異常嚴(yán)峻，就又將2012年的政策作廢。2014年時(shí)油價(jià)和煤價(jià)雙雙下降，氣價(jià)卻因政府管制而顯得過高，因此不被市場接受。而今年能源局油氣司又剛剛發(fā)文把天然氣定位為主體能源，政策基調(diào)無疑又要大幅擴(kuò)大天然氣的利用。

中國石油大學(xué)教授劉毅軍向《財(cái)經(jīng)》記者指出，中國政策變來變?nèi)?，但直到今天也絕不敢提出要把煤電全換成氣電，這是由中國的資源稟賦決定的。

增長是大勢所趨

吳云向《財(cái)經(jīng)》記者分析，過去制約天然氣發(fā)電有三大因素，一是調(diào)峰需求并沒有如今這樣強(qiáng)烈；二是天然氣供應(yīng)不足，需要優(yōu)先保障民用；三是天然氣價(jià)格不合理。

但隨著棄風(fēng)、棄光日益嚴(yán)重，發(fā)展天然氣發(fā)電作為調(diào)峰電源成為業(yè)內(nèi)共識。另一方面，天然氣供需逆轉(zhuǎn)，呈現(xiàn)供應(yīng)過剩的風(fēng)險(xiǎn)。

以2004年底西氣東輸一線工程全線商業(yè)運(yùn)營為標(biāo)志，中國天然氣產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展階段。十年來，中國天然氣供需一直處于緊平衡狀態(tài)，中國政府工作重心一直放在設(shè)法增加天然氣供應(yīng)，保障供氣安全。

這十年時(shí)間里，每到冬季用氣高峰期，天然氣供應(yīng)都需要優(yōu)先保證民用，工業(yè)用氣都會(huì)受到壓減。

這樣的局面已經(jīng)發(fā)生逆轉(zhuǎn)?！笆濉焙笃?，天然氣消費(fèi)在前幾年兩位數(shù)的增長后，增速大幅下滑。天然氣已經(jīng)呈現(xiàn)供應(yīng)過剩的風(fēng)險(xiǎn)。

2000年-2013年，我國天然氣消費(fèi)量從245億立方米增至1680億立方米，年均增速高達(dá)16.0%；2014年天然氣消費(fèi)增速急劇下跌至8.7%，2015年更跌至5.7%。

天然氣需求增速放緩與宏觀經(jīng)濟(jì)疲軟、用氣行業(yè)不景氣、用氣成本上升多方因素相關(guān)；但在另一面，天然氣供應(yīng)能力卻仍然在加速增長。

2014年4月，國務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)的《關(guān)于建立保障天然氣穩(wěn)定供應(yīng)長效機(jī)制的若干意見》， 提出了“2020年天然氣供應(yīng)能力達(dá)到4000億立方米，力爭達(dá)到4200億立方米”的目標(biāo)。

2015年中國天然氣消費(fèi)量1932億立方米。以此為基礎(chǔ)，未來五年每年天然氣新增消費(fèi)量要達(dá)到約400億立方米，才能實(shí)現(xiàn)供需平衡。歷史峰值發(fā)生在2011年，新增天然氣消費(fèi)量也未超過230億立方米。

天然氣發(fā)展十年，已經(jīng)形成了進(jìn)口管道氣、進(jìn)口液化天然氣、國產(chǎn)氣“三足鼎立”的多元供應(yīng)體系。

業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，天然氣供應(yīng)端和需求端都存在不確定性，但相較快速增長的天然氣供應(yīng)能力，未來天然氣供應(yīng)過剩的風(fēng)險(xiǎn)較大。

限制天然氣發(fā)電的氣源桎梏將得以緩解，而隨著天然氣供需格局的逆轉(zhuǎn)，天然氣價(jià)格也進(jìn)入下行通道。

業(yè)內(nèi)公認(rèn)，中國天然氣價(jià)格結(jié)構(gòu)不合理，存在交叉補(bǔ)貼的情況，中國居民用氣便宜，工業(yè)用氣貴，國外則恰恰相反，如果能理順天然氣價(jià)格結(jié)構(gòu)，天然氣發(fā)電的原料成本還可以下降。

近年來，天然氣價(jià)格改革持續(xù)推進(jìn)，方向指向天然氣價(jià)格全面市場化，非居民用天然氣與居民用天然氣實(shí)現(xiàn)并軌，政府僅管制管道部分。

今年11月，發(fā)改委發(fā)布通知，在福建省開展天然氣門站價(jià)格市場化改革試點(diǎn)，改原先由政府發(fā)布指導(dǎo)價(jià)的慣例，改由供需雙方協(xié)商確定，為下一步全國天然氣價(jià)格改革探索經(jīng)驗(yàn)。

業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，隨著天然氣市場化改革推進(jìn)，有利于消除非居民天然氣承擔(dān)的不合理負(fù)擔(dān)，價(jià)格有望進(jìn)一步降低。

另一方面，隨著電力體制改革及電力市場的建立，天然氣因其靈活的調(diào)峰能力，有望獲得額外的電價(jià)補(bǔ)償，進(jìn)一步提升經(jīng)濟(jì)性。

現(xiàn)行的電價(jià)體系下，天然氣在用電高峰時(shí)的發(fā)電價(jià)值并未充分體現(xiàn)。

2015年，發(fā)改委在《關(guān)于規(guī)范天然氣發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)管理有關(guān)問題的通知》中提出，新投產(chǎn)天然氣調(diào)峰發(fā)電機(jī)組上網(wǎng)電價(jià)，在參考天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電上網(wǎng)標(biāo)桿電價(jià)基礎(chǔ)上，適當(dāng)考慮兩者發(fā)電成本的合理差異確定。

這一定價(jià)模式，仍然沿襲了成本加成利潤的定價(jià)思路，由于電力現(xiàn)貨交易市場和輔助服務(wù)市場尚未建立，天然氣調(diào)峰發(fā)電的市場價(jià)值并未充分體現(xiàn)。

中國電力市場建設(shè)正在進(jìn)程之中。2015年12月，國家發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)電力市場建設(shè)的實(shí)施意見》，提出要“逐步建立以中長期交易規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，以現(xiàn)貨市場發(fā)現(xiàn)價(jià)格，交易品種齊全、功能完善的電力市場”。

吳云透露，國家能源局剛剛委托國家電力規(guī)劃中心研究制定電力的中長期規(guī)劃，天然氣發(fā)電未來具體在電力裝機(jī)中占比如何還未確定，但“比例肯定會(huì)明顯提升”。