中国天然气发电市场规模现状及发展模式

1、。一、中国天然气发电产业发展阶段随着世界天然气技术的的不断发展和改进，天然气发电产业也不断发展和扩大。具体看来，可以用几个标志性事件的时点，将天然气发电技术和产业的演变的分为三个阶段：初级阶段（ 19 世纪 60 年代 -1987 年）、发展阶段（ 1988 年 -1995 年）、成熟阶段（ 1996 年至今）。第一个重要的时点是1987 年，当年里根政府取消了曾规定的新建发电厂不得使用天然气作为燃料的燃料使用法 ，这使得天然气发电首次正式合法化。实际上，早在20 世纪60 年代，天然气发电技术就已出现，最早是天然气燃气轮机单循环技术，随后逐渐发展成为联合循环发电技术。 天然气联合循环发电系统

2、是指将传统的燃气轮机和蒸汽轮机进行有效联合的发电系统。这一系统充分利用天然气的高温位能量，从而提高了天然气的利用效率，降低了发电成本。图表 1天然气联合循环发电效率的发展单位： %时期天然气燃气轮机联合循环天然气燃气轮机单循环燃煤锅炉 - 蒸汽机轮20世纪 60年代27.5203820世纪 70年代41.527.54020世纪 80年代4531.541.520世纪 90年代503541.521 世纪初55-603842-44数据来源：国际能源署（IEA）天然气储量与产量的增长，联合循环发电技术的逐渐成熟，促使各国政府放开对天然气发电的限制。继美国之后，欧盟于1990 年取消了对天然气发电的限制

3、，天然气在北美和欧洲大规模用于发电，并迅速扩大到远东地区。到 1995 年，俄罗斯共消费天然气3394 亿立方米，其中天然气发电消费为1381 亿立方米， 占全年消费的40%。同年，美国消费天然气6241亿立方米，其中天然气发电消费868 亿立方米，占全年消费的13.9%。西欧国家用气较多的有荷兰、英国、意大利和德国。其中，荷兰天然气发电消费量约占天然气总消费量的21%，英国占 15%，意大利占9%。第二个重要的时点是1996 年，联邦能源调控委员会（FERC）为促使电力行业引入竞争机制，提高效益， 降低电价， 又颁布了另一项非常重要的FERC888号条例， 分开发电与输电，取消跨州电网的垄断

4、经营，电网向所有的发电者公平开放，竞争上网。而此前在1992 年，FERC已有规定：州际间的输气管线的输气服务必须与售气服务分开；州际间的输气管线与储气能力必须向所有天然气生产者公平开放。这表明美国开发输气管网，消费者可以自由地。1。向天然气生产者购买天然气， 因而发电厂也可以自由购买天然气用作燃料。 这促使天然气发电产业和技术迅速发展起来。1996 年后，人们提出“热值市场”的新概念，即天然气行业和电力行业全面合作的新格局和新形势。近年来，BP、埃克森美孚、壳牌、康菲等国际油气巨头相继涉足天然气发电产业，并大力投入发展。虽然2008 年金融危机对天然气发电产业产生了冲击，但其发展前景非常广阔

5、。二、中国天然气发电市场规模现状21 世纪以来，我国燃气发电行业快速发展。截至2013 年底，燃气发电装机容量4309万 kW，占全国发电装机总量的3.5%；煤电装机78621 万 kW，占全部装机容量的63%；水电占全部装机容量的22.5%；其他电力装机类型为核电、风电及太阳能发电等。图表我国天然气发电装机容量及占比数据来源：产研智库2014 年我国天然气发电装机容量超过5000 万千瓦；天然气发电量为1143 亿千万时，占全部发电量的2.19%。随着国内一批燃气电厂陆续竣工投产， 并且我国开始进口液化天然气缓解了气源不足的问题，发电用天然气消费量显著增加。发电用天然气消费量快速增长，200

6、9-2014 年的年均增长率达到了30%以上。未来中国天然气发电产业将出现快速发展，到2035 年，中国发电用天然气消费有望达到约 1700 亿立方米，天然气发电领域的投资前景看好。三、中国天然气发电产业发展模式。2。（一）我国天然气发电行业市场运营模式我国天然气发电行业上下游产业链主要由三类主体构成。 上游天然气供应方包括国内石油公司及城市燃气公司等， 发电企业负责燃气发电厂的投资运营， 其向上游供气方购买天然气并转换成电力，按照上网电价出售给下游电网公司。图表我国天然气发电行业上下游产业链示意图资料来源：产研智库目前我国天然气电厂运营主体分为三类：第一类是以华电集团、华能集团、 中国电力投

7、资集团等为代表的国有大型发电央企；第二类是地方政府出资控股的省属电力投资集团及能源集团，如浙能集团、申能集团、京能集团等；第三类是石油天然气生产供应公司，如中海石油气电集团。为便于借助各自的优势，实现优势互补，燃气电厂大多为合资建设。( 二 ) 天然气发电行业商业模式及发展策略1、商业模式天然气发电跨天然气和电力两个产业，天然气价格的上升， 消弱了天然气发电的竞争力。天然气发电做为天然气市场不可或缺的部分， 体现发电特性和环保价值是影响天然气发电竞争力的重要因素。目前国内的天然气电厂主要采用燃气蒸汽循环的方式运行，利用天然气燃烧产生的高温烟气在燃气轮机中做功，将一部分热能转变为高品位的电能，再

8、利用燃气轮机排烟中的余热， 在余热锅炉内产生蒸汽来带动蒸汽轮机进一步发出电能，同时供热和制冷，在提高了电效率的同时，实现了能源的高效梯级利用，也降低了天然气气供热的成本。燃气蒸汽联合循环机组具有运行灵活、启停迅速的优势， 尤其在沿海经济发达地区，天然气电厂在夏季用电高峰期的调峰作用非常突出， 其调峰职能将进一步得到发挥。 近年来，相对富裕的东部沿海地区正在 “领跑” 电力结构多元化进程， 沿海多个省份禁止新上燃煤电厂，发展天然气发电、核电和可再生能源成为必然选择。3。然而，随着近两年国内天然气价格的接连上涨，天然气电厂的上网电价却调整不到位，由于天然气燃料成本占天然气电厂主营业务成本80.0%

9、以上，燃料成本已超过现行燃机上网电价， 天然气价格的上涨给天然气发电企业生产经营带来了巨大困难。同时， 天然气价格的上涨也造成了燃机电厂的供热缺乏市场竞争力，供热价格远远超过燃煤锅炉。为了提高市场占有率， 燃机电厂大幅度降低热价，与燃煤锅炉供热价格基本持平或略高，但又造成供热越多亏损越大的尴尬局面。客观说， 目前天然气发电存在亏损问题，有气价较贵的原因，也有国内电力价格体制尚未市场化的原因。 各种发电燃料并没有体现出包括资源稀缺、 环境等外部性成本在内的真实成本，天然气发电的环境效应以及调峰效应的价值没有得到充分发挥。天然气分布式能源是近年来国家大力推广的发电形式， 国内分布式能源项目的商业模

10、式主要可分为业主投资及管理模式、能源服务公司模式和合同能源管理的商务合作模式。3 种商业模式所带来的收益和所要发挥的作用不尽相同。 由于天然气分布式能源对天然气能源的利用具有多样性， 并要求将各种能源充分利用， 这就对能源的流通性提出了较高要求。天然气分布式能源商业模式的选择与电力系统经营模式的选择密切相关，因此在进行天然气分布式能源商业模式选择的同时，要结合项目本身运营目标选择合适的电力经营模式。特别是在当前国内电网公司运营方式单一、上网电价偏低、 天然气分布式能源电力上网成本较高的情况下，合理选择电力系统经营模式是项目成功的关键。通过对国内天然气分布式能源商业模式的分类和对电力系统运营模式

11、的分析，结合当前国内制约天然气分布式能源发展的一些因素，在对国内天然气分布式能源运营模式选择时应当从以下几方面考量：在对于初始投资相对较小，日常维护简单， 并且富余电量一般采用直接上网方式， 可以采用业主投资及管理模式或能源服务公司模式；对于大规模天然气分布式能源（特别是热电联产和三联供系统），由于涉及到发动机机械、并网和三相负荷管理、水路循环的热力技术和计算机化管理等多方面的知识，需要多个专业领域的技术人员来负责运行维护。 对于这一类的分布式能源系统应当引入专业的能源服务公司，采用由能源服务公司合同化管理模式进行日常维护。依据当前国情， 业主投资及管理模式、 能源服务公司模式是最简单、 最经

12、济的商业运行模式。其经济性主要体现在：企业内部核算，不发生买卖交易，不需要缴纳各种税费；项目立项不用经过电网企业的批准， 省去了并网、 售电等成本。但是从现实性考量，业主投资及管理模式、能源服务公司模式又存在以下方面不足：项目只适用于经济实力雄厚，冷、热、电用量大的大型综合性企业； 能否享受国家优惠政策存在不确定性； 降低企业能源成本不明显；影响企业投资建设分布式能源积极性。4。合同能源管理模式是3 种模式中最复杂， 经济性较差的运营模式，但是合同能源管理模式有其自身的优点：有利于大规模开发利用分布式能源产业；高效分配能源利用，提高能源利用率， 节约能源成本； 全新的现代市场经营模式可以不断挖

13、掘其潜力，随着国家优惠政策的出台和电网运营模式的改革，合同能源管理模式的经济性将不断提高，特别是在节约成本，发挥节能减排方面合同能源管理模式是最现实的选择方式。2、发展策略由于目前天然气发电上网电价尚未统一，还是以“一机一价”的方式运行， 且在上网电价中未体现天然气发电的调峰和环保作用。未来天然气发电的发展应建立理顺天然气、天然气发电、电网以及环境的的关系， 体现其调峰作用和环保价值。 在上网电价为基础上增加 “调峰辅助电价”和“环保补偿电价” ，或者实施“两部制电价”降低发电小时对发电机组收益的影响。结合城乡天然气管道布局规划和建设，并充分考虑天然气机组热电冷三联供的综合效益，应优先发展分布

14、式能源系统。南方地区原则上采用分布式能源系统来解决供热和供冷需求，北方地区采用分布式能源系统来解决中小热冷用户需求， 通过冷热电多联供方式实现能源的梯级利用； 在风电等新能源大规模发展、 系统调峰容量严重不足地区， 利用天然气发电机组承担调峰调频任务， 提高系统运行灵活性， 减少弃风； 结合西气东输管道和进口液化天然气，在受端地区根据供热需求因地制宜少量发展大型联合循环燃气热电机组替代燃煤热电联产机组，改善受端地区大气质量及生态环境。国外天然气分布式能源的发展主要是通过支持市场化的独立发电商（IPP ）和能源服务商（ ESCO）为用户提供了专业化的能源服务与节能服务，因势利导、因需而异、因地制

15、宜，建设个性化的能源梯级利用设施，转变传统的所谓“规模化”、“集约化” 的低效能源生产供应模式， 为未来不断提高能源利用效率、大量利用其他可再生能源、吸引更多企业和个人参与清洁能源供应和提高能效、 推动信息技术与能源系统的整合优化进行了制度设计与法律保障。合同能源管理模式是以国外天然气分布式能源发展经验为蓝本，逐渐在国内发展起来的。鉴于国内相关政策的影响，为保障分布式能源有效实施，天然气分布式能源项目需要协商取得较高的上网电价，长期低价燃料采购协议及取得事业特许经营权。特别是对于大型分布式能源项目，应当鼓励国家电网、南方电网、3 大石油公司和地方燃气等中央和地方企业参与天然气分布式能源建设，

16、调动地方、 国有、民营和外资企业参与天然气分布式能源项目的积极性， 提高利润和节能的共享性， 通过政府牵头， 投资方、建设方和运营方的共同参与，减少项目进展中的困难，联合开创天然气分布式能源事业发展的新机制。5。推进能源供应市场化，大力扶持专业能源服务公司的发展。成立专业化能源服务公司，不仅可以采用天然气分布式能源服务于自身的节能改造项目， 也可享受合同能源管理的国家节能补贴，达到一体化发展的目的，充分利用天然气分布式能源项目服务自身发展。对于热电联产或三联供项目，可以通过上下游企业合资的形式，将电网公司、 能源公司、用户公司等利益相关方通过合资的形式成立专业化能源服务公司， 形成各方参与和分

17、享发展天然气分布式能源的格局。 冷热电联供装置要比电力空调、 电锅炉等复杂得多， 要建立有资质，有技术和有诚信的分布式能源系统的专业服务公司，承担设计、施工、运行、维护。保障天然气直供，签订长期低价原料采购协议。现有的天然气分布式能源项目，除了受到电网公司限制和上网电价限制，气价由于通通过省市网络和城市燃气公司抬高，项目的经济性受到较大影响。 为了最大限度支持天然气分布式能源项目发展， 相关供气企业需尽可能对分布式能源项目采取直供方式， 减少中间环节， 降低原料采购成本。 或者由国家制定天然气分布式能源的专门气价补贴政策， 各级政府部门对分布式能源项目的天然气价格进行专门补贴。对于一些战略性分布式能源建设项目和示范性项目， 签订长期低价原料采购协议， 保障原料供应，促进项目的建设与运营。鼓励战略联盟方式参与天然气分布式能源经营