談“天然氣發(fā)電的對(duì)錯(cuò)之爭(zhēng)”
如何評(píng)判天然氣熱電聯(lián)產(chǎn),不僅直接關(guān)系到中國(guó)能源結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)型和供給側(cè)改革,,也關(guān)系到中國(guó)應(yīng)如何面對(duì)世界“百年之大變局”,。
近日,,中國(guó)能源報(bào)發(fā)文“天然氣發(fā)電的對(duì)錯(cuò)之爭(zhēng)”,,直接引用了中國(guó)工程院江億院士的觀點(diǎn):“我國(guó)不應(yīng)再發(fā)展天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)了,,要盡快停止,?!彼挠^點(diǎn)引起業(yè)界的一片嘩然,,如何看待這場(chǎng)爭(zhēng)論,,如何評(píng)判天然氣熱電聯(lián)產(chǎn),不僅直接關(guān)系到中國(guó)能源結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)型和供給側(cè)改革,,也關(guān)系到中國(guó)應(yīng)如何面對(duì)世界“百年之大變局”,。
梳理江億院士反對(duì)天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)的主要觀點(diǎn),一是中國(guó)天然氣對(duì)外依存度過(guò)高,,擔(dān)心能源安全,;二是中國(guó)需要天然氣調(diào)峰電站,,不需要發(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn);三是天然氣是稀缺資源,,搞發(fā)電熱電得不償失,;四是天然氣替代煤炭,煤炭怎么辦,;五是天然氣價(jià)格昂貴,,用的越少越好。
就這些觀點(diǎn),,一些業(yè)內(nèi)專家有積極支持的,,也有表示反對(duì)的。在文章中,,江億院士的觀點(diǎn)得到工程院倪維斗院士,、清華大學(xué)付林教授、中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)理事長(zhǎng)劉振亞,、中海油研究總院規(guī)劃研究院綜合規(guī)劃資深工程師許江風(fēng)的支持,,他們都是我十分尊重的專家,實(shí)事求是地說(shuō)這些觀點(diǎn)反映了各自層面和角度看到的問(wèn)題,。持不同意見(jiàn)的有江蘇省能源局氣電及分布式能源工程研究中心秘書(shū)長(zhǎng)劉志坦,、國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心資源與環(huán)境政策研究所研究員郭焦鋒、中國(guó)城市燃?xì)鈪f(xié)會(huì)分布式能源專委會(huì)主任徐曉東等,,他們針?shù)h相對(duì)的觀點(diǎn)也是有充足的數(shù)據(jù)支持和科學(xué)依據(jù),。
就他們爭(zhēng)論的問(wèn)題,我們認(rèn)為應(yīng)該從更高的視野和更多的視角來(lái)分析判斷,,從而得到一個(gè)盡可能完整和全面評(píng)判,,支持未來(lái)的能源規(guī)劃與決策。
關(guān)于天然氣安全問(wèn)題
文章引用了江億院士的話:“去年我國(guó)已經(jīng)超過(guò)日本成為世界第一大天然氣進(jìn)口國(guó),,對(duì)外依存度超過(guò)40%,,如果再升高,能源安全就會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題”,。這確實(shí)是一個(gè)實(shí)實(shí)在在的矛盾,,2018年中國(guó)的天然氣對(duì)外依存度實(shí)際上已經(jīng)達(dá)到45.3%,今年上半年超過(guò)47%,,而且還在快速增長(zhǎng),,安全問(wèn)題無(wú)法回避。
造成天然氣依存度持續(xù)上升的主要原因是什么,?是因?yàn)橹袊?guó)天然氣資源不足,,還是油氣改革滯后?其實(shí),中國(guó)的天然氣資源還是非常豐富的,,常規(guī)天然氣資源量大約在56萬(wàn)億方,,根據(jù)自然資源部公布的數(shù)據(jù),截至2017年,,全國(guó)天然氣剩余技術(shù)可采儲(chǔ)量55220.96億方,。這就是說(shuō)根據(jù)已經(jīng)掌握的資源情況,按照目前的技術(shù)可以開(kāi)采的資源量為5.5萬(wàn)億方,。英國(guó)石油公司(BP)有一個(gè)非常權(quán)威的全球能源統(tǒng)計(jì)年鑒,,根據(jù)今年公布的數(shù)據(jù),依據(jù)地質(zhì)和工程技術(shù)評(píng)估的中國(guó)2018年合理可采儲(chǔ)量為6.1萬(wàn)億方,,儲(chǔ)采比37.6年,。頁(yè)巖革命讓美國(guó)實(shí)現(xiàn)能源獨(dú)立,天然氣不僅自給自足,,而且開(kāi)始大規(guī)模出口,,不過(guò)美國(guó)的儲(chǔ)采比只有14.3年,2018年天然氣產(chǎn)量8318億方,,可采儲(chǔ)量11.9萬(wàn)億方,。
中國(guó)非常規(guī)天然氣的資源潛力也非常巨大。中石化和中石油在四川盆地的頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)都取得了突破性進(jìn)展,,我國(guó)是北美之外唯一掌握相關(guān)技術(shù)并實(shí)現(xiàn)商業(yè)開(kāi)采的國(guó)家,目前已進(jìn)入快速增長(zhǎng)階段,。2017年中石油在四川長(zhǎng)寧,、威遠(yuǎn)、昭通三個(gè)地區(qū)投產(chǎn)210口井,,產(chǎn)量30.6億方,;2018年投產(chǎn)330口井,產(chǎn)量56億方,,產(chǎn)能規(guī)模66億方,;預(yù)計(jì)2020年投產(chǎn)820口井,產(chǎn)量將達(dá)131億方,,產(chǎn)能150億方,。中石化2017年在涪陵就已完成了銷量60億方,產(chǎn)能100億方的規(guī)模,。涪陵頁(yè)巖氣田2020年的銷售目標(biāo)將達(dá)130億方,。從2014年9月開(kāi)始,我國(guó)在不到4年的時(shí)間里,,在四川盆地探明涪陵,、威遠(yuǎn)、長(zhǎng)寧、威榮4個(gè)整裝頁(yè)巖氣田,,累計(jì)新增探明地質(zhì)儲(chǔ)量突破萬(wàn)億方,,產(chǎn)能達(dá)135億方,累計(jì)產(chǎn)氣225.8億方,。依據(jù)資源評(píng)價(jià),,我國(guó)頁(yè)巖氣有利區(qū)的技術(shù)可采資源量21.8萬(wàn)億方,目前探明率僅4.79%,,資源潛力巨大,。
中國(guó)天然氣主要矛盾不是沒(méi)有資源而是改革滯后。由于油氣市場(chǎng)化改革嚴(yán)重滯后,,導(dǎo)致投資不足,、創(chuàng)新不足、活力不足,。正是因?yàn)樽陨淼馁Y源開(kāi)發(fā)不利,,才造成對(duì)外依存大。如果因?yàn)槟壳暗膶?duì)外依存高,,而不發(fā)展天然氣應(yīng)用,,我們推進(jìn)了油氣市場(chǎng)化改革,也會(huì)因?yàn)槿狈κ袌?chǎng)規(guī)模而無(wú)法引入更多的資金和技術(shù)投入,,會(huì)繼續(xù)現(xiàn)在資源開(kāi)發(fā)不出來(lái)的惡性循環(huán),。審視這些近年來(lái)成功的市場(chǎng)化改革,家電,、手機(jī),、汽車,一開(kāi)始全是外國(guó)產(chǎn)品,,全是對(duì)外依存,,隨著市場(chǎng)的擴(kuò)大,中國(guó)的企業(yè)逐步發(fā)展起來(lái),,國(guó)產(chǎn)品牌就主導(dǎo)了市場(chǎng),。過(guò)去,在技術(shù)局限下,,天然氣確實(shí)是一種較為稀缺的資源,,是“巴黎香水”。但今天,,隨著勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)進(jìn)步,,天然氣正在成為全球最豐富、很廉價(jià),、最優(yōu)質(zhì)的能源資源,。美國(guó)的頁(yè)巖革命已經(jīng)使天然氣的發(fā)電的成本遠(yuǎn)低于煤電,2017年美國(guó)燃煤火電上網(wǎng)電價(jià)相當(dāng)于人民幣0.41-0.97元/千瓦時(shí),而天然氣上網(wǎng)價(jià)格為0.28-0.53元/千瓦時(shí),。煤電的高位價(jià)格包含脫硫脫汞,,而天然氣不存在這些問(wèn)題。我們一定要?jiǎng)討B(tài)的看問(wèn)題,,不能因?yàn)樘烊粴饽壳暗陌踩珘毫蛢r(jià)格昂貴,,就放棄了這種未來(lái)更具競(jìng)爭(zhēng)力的清潔能源。
能源安全問(wèn)題是一個(gè)相對(duì)的矛盾,。因?yàn)閷?duì)于能源供應(yīng)安全問(wèn)題的擔(dān)心,,我們就少用天然氣,不進(jìn)口或少進(jìn)口天然氣,,這是一種線性思維,。我們倡導(dǎo)“人類命運(yùn)共同體”,推進(jìn)“一帶一路”建設(shè),,沿線國(guó)家無(wú)論是陸上還是海上,,天然氣是他們能夠與中國(guó)貿(mào)易交換的主要資源。如果我們不進(jìn)口這些資源,,他們就沒(méi)有資金購(gòu)買中國(guó)商品,,也沒(méi)有資金償還我們?cè)诋?dāng)?shù)亟ㄔO(shè)基礎(chǔ)設(shè)施的貸款,就會(huì)成為“債務(wù)陷阱”,。如果大家都與中國(guó)沒(méi)有了貿(mào)易往來(lái),,難道中國(guó)的安全就會(huì)更好嗎?習(xí)近平總書(shū)記在談到能源四個(gè)革命的同時(shí),,還提出了“全方位加強(qiáng)國(guó)際合作,,實(shí)現(xiàn)開(kāi)放條件下能源安全”,這就是找到了中國(guó)能源安全的鑰匙,。任何人妄圖切斷中國(guó)的能源供應(yīng)就會(huì)危及各國(guó)的經(jīng)濟(jì)利益,就會(huì)遭到大家的共同抵制和反對(duì),。最近在美國(guó)制裁華為的問(wèn)題上,,大家就已經(jīng)看到了這個(gè)趨勢(shì),沒(méi)有幾個(gè)國(guó)家會(huì)因?yàn)槊绹?guó)一部分人的偏執(zhí)犧牲自己的利益,,最終讓美國(guó)的那些極端人士成了孤家寡人,。
中國(guó)的能源安全要在全球大安全體系下構(gòu)筑。我們既要保證能源安全,,也要用中國(guó)的巨大能源市場(chǎng)構(gòu)筑我們的地緣安全屏障,,團(tuán)結(jié)更多的國(guó)家。中國(guó)的能源安全必須堅(jiān)持這樣一個(gè)境界,,包括未來(lái)與美國(guó)的貿(mào)易再平衡,,如果雙方能夠達(dá)成協(xié)議,中國(guó)也需要進(jìn)口美國(guó)的天然氣。天然氣與石油,、煤炭不一樣,,對(duì)上中下游有很強(qiáng)的依賴性,無(wú)論是陸上的管道,、還是海上的LNG,,上中下游都是通過(guò)長(zhǎng)期協(xié)議鎖定的,需要從上游氣田,,中游儲(chǔ)運(yùn),,到下游市場(chǎng)同步建設(shè),一個(gè)項(xiàng)目投資少則幾百億,,多則上千億,,會(huì)大大加強(qiáng)彼此的利益關(guān)聯(lián)。不管是資源還是市場(chǎng),,鏈條一旦斷裂上下游將很難找到替代,。所以,天然氣交易會(huì)有助于形成利益共同體,。目前,,北約與俄羅斯的矛盾日益激化,而德國(guó)卻積極主張與俄羅斯緩和,,其天然氣利益是主要因素,。解決天然氣的安全問(wèn)題,一方面要通過(guò)深化油氣改革加強(qiáng)國(guó)內(nèi)自身的供應(yīng)能力和儲(chǔ)備能力,;另一方面要通過(guò)中國(guó)巨大的市場(chǎng)潛力全方位進(jìn)口資源,,通過(guò)利益紐帶與資源國(guó)形成更緊密的利益共同體。而這一切,,反而需要我們?cè)黾犹烊粴獾南M(fèi),,擴(kuò)大市場(chǎng),把天然氣科學(xué)的用精用善,。
發(fā)展調(diào)峰還是熱電聯(lián)產(chǎn)
在這個(gè)問(wèn)題上,,江億院士認(rèn)為:“從整個(gè)電源結(jié)構(gòu)上講,我國(guó)是希望有氣電廠的,,但希望的是天然氣調(diào)峰電廠,,而非天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)”。隨著風(fēng)電光伏這些不穩(wěn)定不確定的可再生能源占比不斷增加,,需要電網(wǎng)要有更強(qiáng)的調(diào)峰能力,。而目前的天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目不具備這種調(diào)峰能力,不利于電網(wǎng)接納更多的可再生能源,。實(shí)事求是地說(shuō),,江億院士提出的問(wèn)題,,從一個(gè)側(cè)面提醒了中國(guó)的天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)行業(yè),不僅要考慮供熱的問(wèn)題,,也需要考慮電力市場(chǎng)的需求的變化,。
我們?yōu)槭裁匆l(fā)展熱電聯(lián)產(chǎn)?中國(guó)改革開(kāi)放之初,,能源瓶頸嚴(yán)重制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展,。著名的工程熱物理學(xué)家吳仲華先生,1980年為中共中央書(shū)記處做過(guò)一個(gè)非常著名的報(bào)告《中國(guó)的能源問(wèn)題及其依靠科學(xué)技術(shù)解決的途經(jīng)》,,他在報(bào)告中深入淺出地用熱力學(xué)第二定律的基本原理,,提出解決中國(guó)能源問(wèn)題的關(guān)鍵在于提高能源利用效率。他為此給出了著名的十六字方針:“分配得當(dāng),,各得其所,,溫度對(duì)口,梯級(jí)利用”,。在中國(guó)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中電力是最大的需求,,其次就是熱力,我們工業(yè)生產(chǎn)制造中,,化工,、機(jī)械加工、紡織,、食品,、汽車制造等等都需要大量的工業(yè)蒸汽。此外,,北方居民的采暖也需求大量的蒸汽或熱水進(jìn)行熱力供應(yīng),。要想提升能源的綜合利用效率,就必須根據(jù)用戶不同的需求,,合理配置資源,,根據(jù)他們對(duì)熱能品質(zhì)的需求,溫度對(duì)口梯級(jí)利用能源,。也就是說(shuō),,先將高品質(zhì)的能源用于發(fā)電,再將發(fā)電后的乏蒸汽用于供給工業(yè)蒸汽,,將電廠的余熱供應(yīng)采暖和生活熱水,將能量盡可能榨光用盡,。當(dāng)年也是根據(jù)吳仲華先生的建議,,中國(guó)在那一階段大量建設(shè)熱電廠,用非常低的能耗支持了經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng),。
燃?xì)鉄犭娙绻M(jìn)行必要的適用性設(shè)計(jì)是最好的調(diào)峰電源,。目前,,中國(guó)的天然氣聯(lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)幾乎沒(méi)有哪個(gè)項(xiàng)目考慮應(yīng)該同時(shí)具備電力、熱力和燃?xì)庹{(diào)峰能力,,隨著電力市場(chǎng)化和天然氣管網(wǎng)獨(dú)立的改革進(jìn)程,,燃?xì)鉄犭姍C(jī)組都應(yīng)該具有電力、熱力和天然氣的調(diào)峰響應(yīng)能力,。中國(guó)的燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組幾乎都沒(méi)有采用補(bǔ)燃鍋爐,,而在美歐是一個(gè)比較普遍的技術(shù)。采用這個(gè)技術(shù)的目的就是要解決燃機(jī)對(duì)電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié),,鍋爐對(duì)熱力系統(tǒng)的調(diào)節(jié),,同時(shí)還可以應(yīng)對(duì)燃?xì)庀到y(tǒng)的調(diào)節(jié)響應(yīng)。發(fā)展純調(diào)峰電廠無(wú)論能效,、還是經(jīng)濟(jì)性,,以及對(duì)電網(wǎng)的響應(yīng)速度都不如熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組兼顧調(diào)峰能力更有效。如果是純調(diào)峰電廠每天需要啟停,,一臺(tái)GE9FA燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機(jī)組從冷態(tài)到滿負(fù)荷需要1個(gè)小時(shí),,而啟動(dòng)過(guò)程的能耗非常大,而熱態(tài)機(jī)組從50%的負(fù)荷到滿負(fù)荷僅需不到10分鐘,。燃機(jī)頻繁啟停,,還損失了機(jī)組壽命和增加維護(hù)修理成本。熱電機(jī)組因?yàn)楣崾冀K處于熱態(tài),,如果兼顧調(diào)峰增加的能耗比調(diào)峰機(jī)組要少得多,,所增能耗全部可以被余熱鍋爐和熱力系統(tǒng)利用。如果采用補(bǔ)燃鍋爐技術(shù)可以在供熱量不變,,甚至供熱調(diào)節(jié)的狀態(tài)下,,為電網(wǎng)提供相當(dāng)于機(jī)組容量50-70%實(shí)時(shí)無(wú)級(jí)調(diào)峰容量,響應(yīng)速度更快,,調(diào)節(jié)靈活性更大,,更適合匹配可再生能源負(fù)荷變化。而在余熱鍋爐內(nèi)補(bǔ)燃,,因?yàn)槿紵幕A(chǔ)溫度從環(huán)境溫度提高到500-600℃,,燃燒效率大幅度提升,充分利用燃料的潛熱,,如果按照低燃料熱值換算效率可達(dá)105%,,與常規(guī)燃?xì)忮仩t比較是一種非常好的節(jié)能手段。對(duì)余熱鍋爐補(bǔ)燃可用天然氣,,也可用其他燃料,,比如甲醇、乙醇,、二甲醚等,,什么便宜燒什么,。在冬季天然氣供應(yīng)緊張時(shí)用替代燃料,幫助天然氣管網(wǎng)調(diào)峰,。倪維斗院士一直希望在中國(guó)大力發(fā)展煤基多聯(lián)產(chǎn),,以煤炭為原料生產(chǎn)化工產(chǎn)品,利用化工工藝反應(yīng)產(chǎn)生的熱能發(fā)電,,并將發(fā)電后的余熱用于供給工業(yè)蒸汽和采暖,。煤基多聯(lián)產(chǎn)最主要的化工產(chǎn)品就是甲醇,而如果將易于儲(chǔ)存運(yùn)輸和價(jià)格低廉,、燃燒更清潔的甲醇作為余熱鍋爐補(bǔ)燃的燃料,,就為這些產(chǎn)品增加了新的市場(chǎng)需求,并同時(shí)解決電力,、熱力和天然氣三維度調(diào)峰的耦合矛盾,。隨著電力和油氣改革的深入,燃機(jī)熱電廠都需要完善這些功能,,才可能更好地適應(yīng)市場(chǎng)化進(jìn)程的需要,。江億院士提出的問(wèn)題,需要整個(gè)行業(yè)認(rèn)真考慮,,采用科學(xué)的技術(shù)手段來(lái)解決大家看到的問(wèn)題,。
天然氣需要科學(xué)合理利用
江億院士指出:“考慮到我國(guó)‘富煤、少氣’的自然稟賦,,天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)的合理性大大降低,。”對(duì)此,,本文已經(jīng)列舉了我國(guó)天然氣資源稟賦的情況,,而且天然氣合理利用有其規(guī)律,我們需要統(tǒng)籌考慮,,科學(xué)合理的利用好天然氣資源,。
全球天然氣資源可支撐人類文明百年進(jìn)程。我們之前已經(jīng)列舉數(shù)據(jù)說(shuō)明中國(guó)的天然氣資源并不稀缺,,而就全球而言天然氣確實(shí)是一種非常豐富的資源,。根據(jù)BP能源統(tǒng)計(jì)年鑒,2018年全球探明天然氣資源量是196.9萬(wàn)億方,,儲(chǔ)采比50.9年,。1998年的探明資源130.8萬(wàn)億方,2008年為170.2萬(wàn)億方,,可見(jiàn)探明儲(chǔ)量持續(xù)增長(zhǎng),。2008年全球天然氣消費(fèi)量不到3萬(wàn)億方,2018年增加到3.85萬(wàn)億方,,消費(fèi)量增加28.35%,,資源卻增加26.7萬(wàn)億方。這是各國(guó)投入資金和工作量,,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)的可采的常規(guī)天然氣資源,,而地球上還有大量的天然氣未被發(fā)現(xiàn),特別是幾十倍或上百倍于常規(guī)資源的非常規(guī)天然氣資源,,例如:煤層氣,、致密氣、頁(yè)巖氣,、生物氣,、可燃冰等。理論上說(shuō),,天然氣是一種仍在繼續(xù)生成的可再生資源,,在海洋的深處,甲烷資源量仍在微生物作用下持續(xù)增加,。全球的油氣專家都認(rèn)為地球上的天然氣資源足以支撐人類百年文明,。
天然氣對(duì)于制造業(yè)國(guó)家不可或缺。天然氣會(huì)成為一座人類從化石能源過(guò)度到可再生能源的橋梁,,天然氣在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間難以替代的,。德國(guó)、瑞典這些為減排二氧化碳追求高比例可再生能源的國(guó)家,,近幾年,,將生物質(zhì)能源發(fā)展的重點(diǎn)放在了生物質(zhì)天然氣上,為什么,?因?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)中需要大量的高溫高壓熱能,,這是地?zé)帷岜?、太?yáng)能這些可再生熱源無(wú)法滿足的,,而用電能雖然理論上可以解決,但是成本和工藝仍存在很多局限性,。就工業(yè)制造而言,,天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)也是高效節(jié)能的技術(shù)。德國(guó)人在關(guān)閉燃煤火電和核電站,,但與此同時(shí)又合作建設(shè)一條從波羅的海海底連接俄羅斯到德國(guó)的天然氣干線——北溪2號(hào),,盡管受到美國(guó)極大的政治壓力仍要堅(jiān)持建設(shè)。作為工業(yè)制造業(yè)國(guó)家,,沒(méi)有天然氣作為燃料支撐,,沒(méi)有天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)作為能源轉(zhuǎn)換手段是不可想象的。中國(guó)是世界上最大的工業(yè)制造業(yè)國(guó)家,,221種產(chǎn)品的產(chǎn)量世界第一,,沒(méi)有天然氣支撐也是不可想象的,。
科學(xué)合理地利用天然氣離不開(kāi)燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)。國(guó)務(wù)院2018年印發(fā)的《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃的通知》提出,,有序發(fā)展天然氣調(diào)峰電站等可中斷用戶,,原則上不再新建天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)。但是,,在天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展好的國(guó)家,,都在積極支持天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)展。我們相信國(guó)務(wù)院的文件是一個(gè)階段性政策,,主要為應(yīng)對(duì)“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”中出現(xiàn)了階段性供氣緊張矛盾,。中國(guó)的天然氣供應(yīng)短缺主要集中在冬季,是因?yàn)榈叵聝?chǔ)氣庫(kù)建設(shè)滯后,,也是因?yàn)槭袌?chǎng)在資源配置上未能起到主導(dǎo)作用,,有些時(shí)候壟斷企業(yè)為了推升價(jià)格也會(huì)人為制造緊張。深化油氣體制改革今年將有重大突破,,據(jù)悉8月份國(guó)家油氣管道公司將掛牌成立,,徹底打破一些企業(yè)縱向一體化的壟斷格局。管道獨(dú)立后,,原來(lái)同時(shí)掌控上游氣田和中游管道的油氣企業(yè)無(wú)法繼續(xù)承擔(dān)保供,、調(diào)峰、調(diào)配的職責(zé),,這些服務(wù)將會(huì)逐步轉(zhuǎn)移給第三方,。為提升上游氣田經(jīng)濟(jì)效益,上游企業(yè)將積極推進(jìn)“照付不議”供氣協(xié)議,,而這類協(xié)議將不再是簡(jiǎn)單的氣量約定,,穩(wěn)定持續(xù)用氣將會(huì)成為合同的重要條款。管道公司的收益國(guó)家發(fā)改委已明確,,“管道負(fù)荷率不低于75%取得稅后全投資收益率8%”,。管道公司也會(huì)據(jù)此要求下游用戶提高管道負(fù)荷率水平,這都是國(guó)際規(guī)范的做法,。如何能夠提升管道負(fù)荷率對(duì)于下游是一個(gè)非常重大的挑戰(zhàn),,配套建設(shè)一定比率的熱電聯(lián)產(chǎn)是一種有效的應(yīng)對(duì)手段。因?yàn)闊犭娪脷獬掷m(xù)穩(wěn)定,,能源利用效率高,,氣價(jià)承受能力好。對(duì)提高天然氣井,、集輸站和管道設(shè)施利用率意義非常重大,。用氣能夠持續(xù)穩(wěn)定,各種設(shè)施的利用效率才能提高,天然氣開(kāi)采成本,、輸氣成本才會(huì)降低,,各方利益才會(huì)最大化。所以,,我們不能僅僅從電力系統(tǒng),、熱力系統(tǒng)考慮問(wèn)題,也必須兼顧天然氣系統(tǒng)的協(xié)同優(yōu)化,。
天然氣替代煤炭是必然規(guī)律
在文章中,江億院士認(rèn)為:“煤炭利用的最好的法子就是發(fā)電,。煤電是適用于電力基礎(chǔ)負(fù)荷,、熱電聯(lián)產(chǎn)的,這是煤炭最善于干的事兒,?!备读纸淌谘a(bǔ)充說(shuō):“用氣發(fā)電就意味著替代用煤發(fā)電,也就相當(dāng)于天然氣替代煤炭——‘氣代煤’”“那么把煤炭放哪兒,、用作何用,?”就煤炭的利用而言,江院士說(shuō)的非常對(duì),,就煤炭轉(zhuǎn)換能源而言,,發(fā)電是最好的利用方式,但是煤炭并非僅僅用于能源轉(zhuǎn)換,。
煤炭最佳的利用方式是煤基多聯(lián)產(chǎn),。這是倪維斗院士一直積極主張的利用方式,他認(rèn)為:煤基多聯(lián)產(chǎn)符合中國(guó)國(guó)情,,新型煤化工大有可為,。所謂煤基多聯(lián)產(chǎn),就是化工發(fā)電共軌生產(chǎn),,多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)以煤氣化技術(shù)為核心,,通過(guò)化工合成與動(dòng)力生產(chǎn)過(guò)程的集成耦合,實(shí)現(xiàn)了煤炭物質(zhì)和能量的梯級(jí)轉(zhuǎn)化與利用,。也就是先對(duì)煤炭氣化,,在氣化過(guò)程中回收煤炭中的各種有用的物質(zhì)生產(chǎn)化工產(chǎn)品,將余下的可燃?xì)怏w和氣化過(guò)程的余熱發(fā)電,,并將發(fā)電后余熱用于生產(chǎn)工業(yè)蒸汽,,將較低溫度余熱生產(chǎn)采暖和生活熱水。這一“分配得當(dāng),,各得其所”的梯級(jí)利用過(guò)程,,可以最大限度地減少污染、提高煤炭利用效率和降低二氧化碳排放,將污染物全部轉(zhuǎn)化為化工原料,,并將部分碳加以利用已達(dá)到減排目的,。
減少煤炭最主要的目的是應(yīng)對(duì)氣候變化。世界煤炭資源確實(shí)非常豐富,,全球煤炭的儲(chǔ)采比132年,,大大超過(guò)石油和天然氣。但中國(guó)的煤炭并不豐富,,儲(chǔ)采比只有38年,,和天然氣基本持平。西班牙儲(chǔ)采比433年,,美國(guó)365年,,俄羅斯364年,澳大利亞306年,,德國(guó)206年,。2018年1-12月中國(guó)煤及褐煤進(jìn)口量為2.8億噸,與2017年同比還增加了3.9%,,而全國(guó)煤炭消費(fèi)總量?jī)H增加0.77%,,說(shuō)明進(jìn)口增速大大超過(guò)國(guó)內(nèi)產(chǎn)量增速。如果按熱值評(píng)估,,煤炭進(jìn)口量實(shí)際超過(guò)天然氣,。煤炭的優(yōu)勢(shì)就是價(jià)格比較低廉,但是全球很多國(guó)家都沒(méi)有因?yàn)槊禾勘阋硕罅Πl(fā)展煤電,。北美煤電比重已降至24.5%,,歐洲降到21.2%,這背后的一個(gè)重要因素是生態(tài)環(huán)境和溫室氣體減排的需要,。中國(guó)要成為一個(gè)負(fù)責(zé)任的大國(guó),,要完成對(duì)國(guó)際社會(huì)的減排承諾,必須減少煤炭的利用,。倪維斗院士一直認(rèn)為,,若要將未來(lái)全球溫升控制在2~3℃,2050年全球二氧化碳排放要比1990年減少50%,,只能排放104億噸,。即使發(fā)達(dá)國(guó)家承諾減排其中80%,發(fā)展中國(guó)家整體上也需要比2005年減排36%,。而我國(guó)仍處于二氧化碳排放的上升期,,面臨國(guó)際上對(duì)我國(guó)排放峰值出現(xiàn)時(shí)間和絕對(duì)值的要求,在已經(jīng)大力強(qiáng)化節(jié)能和發(fā)展核能,、可再生能源的條件下,,未來(lái)在碳減排上仍將處于被動(dòng)狀態(tài),。可以說(shuō),,應(yīng)對(duì)全球氣候變化,,國(guó)際上可能留給我國(guó)的二氧化碳排放空間已非常小,我們應(yīng)及早主動(dòng)應(yīng)對(duì)而不是被動(dòng)減排,。
發(fā)展天然氣是應(yīng)對(duì)全球氣候變化的有效手段,。目前天然氣基荷發(fā)電的效率已經(jīng)超過(guò)65%,燃?xì)廨啓C(jī)單循環(huán)的效率已經(jīng)超過(guò)45%,,如果采用燃機(jī)直接驅(qū)動(dòng)余熱鍋爐供熱,,綜合效率可以達(dá)到90%,熱電比100%,,這些指標(biāo)都要高于燃煤火電和燃煤熱電聯(lián)產(chǎn),。碳?xì)浠衔锏哪芰枯d體就是碳和氫,天然氣主要成分的甲烷,,分子式是CH4,一個(gè)碳四個(gè)氫,,而煤炭的典型分子式C135H96O9SN,,135個(gè)碳96個(gè)氫,相比之下煤炭的含碳量大大高于甲烷,。未來(lái)減少溫室氣體排放,,我們必須減少煤炭消費(fèi),增加對(duì)天然氣的利用,,而且天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)是各種能源利用技術(shù)中能效最高的,,自然也是二氧化碳排放最少的。燃燒同等熱值的天然氣僅為煤炭的60%,,而發(fā)電效率天然氣比煤電提高44%,,燃?xì)鉄犭娪诌M(jìn)一步提升了燃?xì)獍l(fā)電和供熱的綜合效率。
天然氣價(jià)格貴需要科學(xué)對(duì)待
文章引述付林教授的觀點(diǎn):“天然氣這么貴,,用得越少越好”,。中國(guó)的天然氣價(jià)格確實(shí)貴,但貴也是存在特殊的原因,,也是一個(gè)在下一步改革中需要著重解決的問(wèn)題,。
天然氣價(jià)格昂貴既有資源問(wèn)題,也有體制問(wèn)題,。在中國(guó),,煤炭開(kāi)采已經(jīng)引起嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,煤炭開(kāi)采區(qū)的塌陷問(wèn)題,、地下水位下降問(wèn)題,、煤矸石占用耕地和自然、空氣和水體污染等問(wèn)題。煤的燃燒已引起嚴(yán)重的大氣環(huán)境污染,,70~80%以上的二氧化硫,、氮氧化物、汞,、顆粒物及重金屬和二氧化碳排放是燃煤引起的,,但是煤電企業(yè)減少二氧化硫和氮氧化物卻可以得到國(guó)家的財(cái)政補(bǔ)貼。而天然氣發(fā)電除了氮氧化物和極少量的二氧化硫外基本沒(méi)有其他污染,,這些環(huán)境效益在我們的價(jià)格體系上沒(méi)有得到更好體現(xiàn),。煤炭的開(kāi)采和利用還要消耗大量水資源,水在中國(guó)華北和西北地區(qū)是極其珍貴的資源,。這些生態(tài)效益也沒(méi)有被體現(xiàn),。加之天然氣上游市場(chǎng)沒(méi)有形成有效的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境,天然氣發(fā)電用氣價(jià)格還要承擔(dān)對(duì)居民用氣的交叉補(bǔ)貼,,這些因素都推升了中國(guó)天然氣的價(jià)格,。造成天然氣發(fā)電價(jià)格高的另一個(gè)因素是設(shè)備利用小時(shí)太短,如果能夠較大幅度的提高設(shè)備利用小時(shí),,發(fā)電成本也會(huì)大幅度下降,。在未來(lái)油氣改革的新業(yè)態(tài)下,設(shè)備利用小時(shí)的提升還能夠降低天然氣的采購(gòu)和輸氣價(jià)格,。
應(yīng)該給予天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)更合理的氣價(jià),。在美國(guó),擔(dān)任基荷發(fā)電和熱電聯(lián)產(chǎn)的燃?xì)怆姀S價(jià)格最低,,不僅低于城市門站,,也低于大工業(yè)用氣,更是低于居民和商業(yè)用氣,。劉振亞理事長(zhǎng)在中電聯(lián)2019年第一次理事長(zhǎng)會(huì)議指出:“2018年,,我國(guó)燃?xì)庋b機(jī)容量8330萬(wàn)千瓦,年平均利用小時(shí)數(shù)2680小時(shí),,遠(yuǎn)高于西班牙燃?xì)獍l(fā)電的年均利用小時(shí)數(shù)(1580小時(shí)),,燃?xì)獍l(fā)電年排放二氧化碳約1億噸。綜合考慮氣源條件,、發(fā)電成本和碳減排,,我國(guó)燃?xì)獍l(fā)電應(yīng)以調(diào)峰電站為主”。首先,,西班牙不是一個(gè)工業(yè)制造業(yè)國(guó)家,,工業(yè)產(chǎn)值占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的15.6%,旅游總收入占生產(chǎn)總值的11.2%,,它是全世界最大的橄欖油生產(chǎn)國(guó)和葡萄種植國(guó),,畜牧業(yè)歐洲第二,,汽車制造是唯一有競(jìng)爭(zhēng)力的工業(yè)產(chǎn)業(yè)。這種產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)使石油已經(jīng)占據(jù)一次能源的66.6%,。西班牙非水可再生能源的比重高達(dá)25.7%,,需求和電源結(jié)構(gòu)決定了它的燃機(jī)電廠主要是調(diào)峰電站。而中國(guó)的燃機(jī)電廠70%是熱電聯(lián)產(chǎn),,年均2680小時(shí)對(duì)于熱電利用小時(shí)確實(shí)是太少了,,如果能夠達(dá)到燃煤火電的4361小時(shí),情況就會(huì)出現(xiàn)明顯改觀,。一些熱電廠為了保證供熱的持續(xù)穩(wěn)定,,不得不建設(shè)天然氣鍋爐,在燃機(jī)無(wú)法運(yùn)行的時(shí)候保證供熱,,熱電聯(lián)產(chǎn)的效益無(wú)法發(fā)揮,,還增加了電廠的單位千瓦造價(jià)。截止2019年4月,,根據(jù)美國(guó)能源信息署公布數(shù)據(jù),,美國(guó)城市門站平均氣價(jià)換算成人民幣為0.9元/方;居民氣價(jià)2.65元/方,;商業(yè)氣價(jià)1.89元/方,;工業(yè)氣價(jià)0.89元/方;而發(fā)電氣價(jià)僅0.72元/方,。就目前的技術(shù),燃?xì)饴?lián)合循環(huán)機(jī)組每方氣可以發(fā)電5-6千瓦時(shí),,燃料成本0.12-0.145元/千瓦時(shí),,而中國(guó)的燃?xì)獍l(fā)電的燃料成本要到0.5元/千瓦時(shí)。這些數(shù)據(jù)對(duì)比告訴我們,,中國(guó)還有很多的事情需要我們深化改革,。
燃機(jī)熱電是城市供電安全的支柱。在北京,、上海和珠三角地區(qū),,大量燃機(jī)熱電建設(shè)在電力負(fù)荷中心,對(duì)電網(wǎng)供電安全形成支柱,。未來(lái)隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型,,信息技術(shù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展,交通的電氣化,,對(duì)于電力的需求將持續(xù)增長(zhǎng),,而供電安全問(wèn)題越來(lái)越突出。由于天然氣燃機(jī)熱電污染排放非常低,,可以建在電力和熱力的負(fù)荷中心,,深圳市最近在推進(jìn)“深圳藍(lán)”,,將使燃?xì)怆姀S排放降到10PPM以下,有些燃?xì)怆姀S將降至5PPM,;北京京能太陽(yáng)宮燃?xì)鉄犭姀S的氮氧化物排放經(jīng)過(guò)不斷努力,,已經(jīng)降到不到3PPM(5毫克)。這些電源對(duì)于城市供電安全起到的作用非常巨大,,而且,,就地供電就地使用,電網(wǎng)的損失非常少,。華潤(rùn)協(xié)鑫北京亦莊天然氣熱電廠在承擔(dān)亦莊開(kāi)發(fā)區(qū)供電,、供熱、制冷,、采暖的同時(shí),,還是北京地區(qū)的“黑啟動(dòng)電源”,對(duì)首都供電安全承擔(dān)的重要的任務(wù),。但是,,我們目前的價(jià)格機(jī)制,對(duì)于這些電源的價(jià)值沒(méi)有客觀反映,。電網(wǎng)是按照當(dāng)?shù)厝济夯痣姷纳暇W(wǎng)電價(jià)支付燃機(jī)電廠電費(fèi),,不足部分是由地方政府通過(guò)財(cái)政補(bǔ)貼價(jià)差,而天然氣的價(jià)格還要承擔(dān)對(duì)居民交叉補(bǔ)貼,,未來(lái)如果能夠通過(guò)深化改革實(shí)事求是地反映燃?xì)鉄犭姷目陀^價(jià)值,,并允許燃?xì)鉄犭姀S獨(dú)立采購(gòu)天然氣,價(jià)格問(wèn)題會(huì)迎刃而解,。
各位院士和專家擔(dān)心的問(wèn)題有些是實(shí)實(shí)在在,,有些是可以動(dòng)態(tài)解決。目前,,這些問(wèn)題都在根據(jù)黨中央國(guó)務(wù)院要求,,在通過(guò)深化電力和油氣體制改革中系統(tǒng)地加以解決。相信隨著改革的不斷深入,,市場(chǎng)在資源配置中逐步形成主導(dǎo)作用,,大家擔(dān)心的問(wèn)題都會(huì)逐一得以解決。
評(píng)論
已有條評(píng)論