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天然氣發電是對是錯?

作者:賈科華 來源:中國能源報 發布時間:2019-07-03 瀏覽:
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本報5月6日頭版刊發的調查報道《天然氣發電為何“掉隊”》,揭示了承載厚望的氣電產業發展現狀遠不及預期的現象,并預判“十三五”氣電裝機目標“落空”幾成定局,引發輿論熱議,并由此引出另一個業內關注的話題:氣電的發展方向是否出現了問題?本報記者就此展開新一輪采訪。

“我已多次說過,我國不應再發展天然氣熱電聯產了,要盡快停止。”談及氣電發展,中國工程院院士、國家能源委員會專家咨詢委員會委員江億態度明確,“從電源結構上看,我國是需要天然氣發電廠的,但需要的是天然氣調峰電廠,而非天然氣熱電聯產。”

值得注意的是,中國工程院院士倪維斗在不同場合也多次表達過類似觀點。

記者日前從中國電力企業聯合會獲得的一份名為《電力“十三五”規劃中期評估及優化建議》的文件顯示,截至2017年底,全國氣電裝機7629萬千瓦,其中70%以上是熱電聯產。作為氣電應用的“主流”方向,天然氣熱電聯產為何引得兩位院士一再“否定”?若早應叫停,其在氣電領域的市場份額為何如此之高?氣電的發展方向真的錯了嗎?

“應該將有限的天然氣資源用在其他能源不能解決的問題上,即為電力系統調峰” “用于熱電聯產,就喪失了調節能力”

“我國天然氣資源不多,目前天然氣消費占比7%左右,很難像發達國家一樣達到20%—30%。盡管比例很低,但去年我國已經超過日本,成為全球最大的天然氣進口國,對外依存度超過40%,如果再高,能源安全就會產生問題。”江億說,“家底”擺在這里,任何行動不能脫離這一實際。

數據顯示,2018年我國天然氣消費總量約2800億立方米,其中進口約1250億立方米。在“資源不多”這一基礎判斷之上,江億向記者闡釋了他的思考。

“非化石能源——水電、光伏、風電、核電是我國能源未來發展最主要的方向,但除了水電之外,風電、光伏發電的靈活性都比較差,難以人為控制,核電也不適合頻繁調整出力,考慮到電站的安全問題,核電最好也別調。發展非化石能源電力的最大瓶頸,很多人認為是電網輸送能力不足。不對!問題出在缺少靈活性電源。”江億說,“德國、丹麥等國風電都發展得不錯,很重要的原因是有氣電調峰。因為氣電的調節性能非常好,就像汽車一樣,一腳油門下去,速度馬上起來,一抬腳,速度就慢下來,沒有那么大的慣性,不像燃煤鍋爐。”

據江億介紹,我國近年來也建設了一些天然氣調峰發電廠,但幾乎未用,“因為我國缺少天然氣資源”。而調峰能力的不足是造成可再生能源電力“三棄”——棄水、棄風、棄光的重要原因。國家能源局數據顯示,近年來我國每年“三棄”電量超過1000億千瓦時,與北京市全年用電量相當。“所以,我國應該將有限的天然氣資源用在其他能源不能解決的問題上,即為電力系統調峰。天然氣是寶貝,應該用在‘刀刃上’。反之,天然氣用于熱電聯產,就喪失了調節能力。”江億說。

為何天然氣熱電聯產會喪失調峰能力?據介紹,這源于熱電聯產的物理特性。

熱電聯產同時生產熱和電,但以生產熱為主要目的。熱電聯產就像北方的火炕。火炕一頭連著灶臺,另一頭連著炕,灶臺可以燒火做飯,煙氣會進入鋪設在炕里的通道,為炕供熱。換言之,熱電聯產中的電和熱就像火炕的火和煙,兩者是捆綁在一起的。

江億表示,天然氣熱電聯產的電力是隨著供熱需求而變化的,“不由自己做主”,也就失去了靈活性優勢,所以,其對電力調峰的貢獻不大。“另外,天然氣熱電聯產與燃煤熱電聯產的最大區別,是天然氣熱電聯產的‘熱電比’要小得多,幾乎差一倍,至少差60%。”

熱電比即熱電聯產項目供熱量和發電量的比值,由于以供熱為主要目的,所以熱電聯產的熱電比越高越好。“但因天然氣熱電聯產的熱電比小,為了生產同樣多的熱,其生產的電量要比燃煤熱電聯產高出一倍,這就麻煩了。”江億指出,“因為隨著城市產業結構調整,高能耗工業的比例越來越低,主要的用電方已變為建筑用電。相比于工業,建筑用電量少、用熱量高。如果都像北京一樣,將燃煤熱電聯產改為燃氣熱電聯產,立刻就會出現問題——生產的電會增加非常多!這就是熱電比小引發的矛盾,尤其是在冬季供暖期間,為了滿足期間不斷增加的供熱需求,就得發更多的電。所以,近年來北京頻繁出現向外地送電的現象。然而氣電原本可以與風電、光伏發電配合、互動,幫助風電、光伏發電等可再生能源上網,結果這樣一來,反而把風電、光伏發電給‘擠’出去了,造成了棄光、棄風。”

“天然氣就像是博士,很稀缺,就應該安排他去干些高級的活兒。而發電、熱電聯產這種事情不用安排博士去干,讓本科生來干就可以了”

事實上,江億“反對”天然氣熱電聯產不僅僅是因為調峰能力受限。在他看來,相比于熱電聯產,氣電的調峰作用更加稀缺、“珍貴”。

“煤炭利用的最佳用途就是發電,煤電的特性則決定了它適合做電力基礎負荷、熱電聯產,這是煤炭最擅長的事兒。”江億說,“而天然氣就像是博士,很稀缺,應該安排他去干些高級的活兒。

而發電、熱電聯產這種事情不用安排博士去干,讓本科生來干就可以了,否則博士就不夠用了。得讓博士干他擅長的事情——調峰。因為煤電調峰效率低、成本高,它根本干不了調峰的活兒。所以,就是應該讓氣電去調峰,煤炭老老實實地去發電、熱電聯產,各安其位。”

這一說法,也得到了中國工程院院士倪維斗的認同:“以煤為主是符合我國資源稟賦且不可改變的事實。相比而言,天然氣更像是巴黎香水,寶貴的能源應該用在合適的地方,如果用在靚女俊男身上,就比抹在老頭老太太臉上更合適。”

《電力“十三五”規劃中期評估及優化建議》也明確提出,建議“調整天然氣電站發展方式”。具體來講,該文件建議將發展調峰電源作為氣電主要發展方向,重點布局在氣價承受能力較高的東中部地區和在新能源快速發展的西北地區。

“天然氣不是寶貝,因為天然氣資源壓根兒就不稀缺”“多氣源能夠更好保障天然氣的供應。能源安全的問題確實需要考慮,但不能‘因噎廢食’”

“我不認同江院士的觀點,主要有兩個問題,首先我認為天然氣不是寶貝,因為天然氣資源壓根兒就不稀缺。”北京某上市公司旗下天然氣熱電聯產企業主要負責人在接受記者采訪時開門見山,否定了“我國天然氣資源匱乏”的基本觀點。

談及天然氣資源匱乏與否的話題,2017年冬季供暖季出現的“氣荒”是繞不開的話題。當年,我國北方地區出現天然氣供應短缺,影響到部分居民的冬季采暖,引發社會輿論廣泛關注。

“當時為什么出現‘氣荒’?主要有兩方面原因:一是供氣方出現了問題,即中亞天然氣供應被哈薩克斯坦截留了一部分,每天少了5000萬立方米,因為當地天氣也很冷,所以天然氣消費量需求很旺盛。二是當年我國‘煤改氣’動作太大了,‘運動式’的改造,天然氣需求飆升。但天然氣供應能力建設需要時間,所以導致了供需資源不匹配。”上述負責人認為,這次“氣荒”是由天氣方面的偶然因素和行政方面的干預因素疊加所致,并不能用來證明天然氣“資源不多”。他進一步表示,隨著“煤改氣”日趨理性,近兩年天然氣需求的漲幅已趨緩,后續供需關系“不會太緊張”。

江蘇省能源局氣電及分布式能源工程研究中心秘書長劉志坦也告訴記者,2017年底的“氣荒”是特殊情況,不會成為常態。“因為國際市場是不缺氣的。這也是天然氣行業的主流觀點。至少在2025年之前,全球天然氣將呈現相對寬松的局面。包括中石油、中海油等上游企業和地方天然氣公司等下游企業,都持這樣的觀點。”

“同時,國內也在加大力度開發天然氣。前幾年國內在天然氣勘探開發上投資少,中石油等企業天然氣資源‘占而不采’的現象比較嚴重。國家能源局等主管部門拿他們也沒辦法。但近兩年情況明顯改觀,中石油從去年開始加大了勘探開發力度。”上述負責人說,“另外,我國頁巖氣資源儲量全球第一。美國之所以能實現天然氣凈出口,就是因為他們在頁巖氣開采方面取得了技術突破。目前,中石化在頁巖氣開采方面已經掌握了比較成熟的技術。相信這些技術會在近幾年迅速推廣開來。事實上,技術達到了零界點,之后必然是爆炸式的增長。”

“有很多人擔心天然氣對外依存度高會引發能源安全問題,但其實沒有那么嚴重,否則大豆等糧食豈不是更麻煩?”上述負責人說,例如,2017年我國進口了9500萬噸大豆,對外依存度超過87%。“要是這么看待問題,那么日本、韓國天然氣安全風險最高,因為他們幾乎全靠進口。但實際上兩國天然氣并沒有出現過供應安全問題。”

上述負責人表示,我國氣源是多元化的,有國內自產氣,也有進口氣,且進口氣戰略方向很多:有俄羅斯的天然氣,將在近兩年從東北地區入境;有中亞的,從西北地區入境;有緬甸的,從云南入境;還有海上來的,即進口LNG。

“多氣源能夠更好保障天然氣的供應。能源安全的問題確實需要考慮,但不能‘因噎廢食’。恰恰相反,我們更需要用天然氣。”上述負責人說,“考慮天然氣利用問題,需要用企業家思維,因為一個產業的發展,良好的投資循環是必需的。用得越少,投資就會越少,這個行業就越發展不起來。只有用了,才能吸引投資和促進技術進步,才能做大市場。換言之,天然氣會‘越用越便宜’。”

“就電力供應來講,未來可能會更多依靠可再生能源,但是熱力不一定從遠方來,而且新能源供熱在一定程度上也是不經濟的。最適合實現高品質供熱的就是天然氣熱電聯產”

“其次,江院士反對天然氣熱電聯產,我不認同,也不太理解這個觀點。”上述負責人說,“任何一項技術是否合理,都需要看它的應用場景。拋開應用場景談一項技術是沒有意義的,因為各類技術都有優缺點,都有其適合的應用場景。”

“在北京這種大氣污染治理任務較重的中心城市,天然氣熱電聯產是最經濟、最合理的供熱模式。”在上述負責人看來,天然氣“干凈”的特性是煤炭無法比擬的,“有觀點說氣電會排放氮氧化物,造成大氣污染。這是事實,但相比于煤電,除了氮氧化物,氣電的其他大氣污染物排放要少得多,基本沒有。”據他介紹,目前煤電“超低排放”改造后,聲稱能像氣電一樣干凈。但事實上,“超低排放”只是跟氣電的排放標準(氮氧化物50毫克/立方米、二氧化硫35毫克/立方米、煙塵5毫克/立方米)比較,而氣電的實際排放水平遠遠優于這一排放標準。

“氣電幾乎沒有煙塵和二氧化硫排放;煙氣經過處理后,氮氧化物排放水平一般都低于10毫克/立方米。而煤電不僅排放二氧化硫、煙塵,其煙氣經過處理后,氮氧化物排放水平也在20—30毫克/立方米。所以,天然氣的環保優勢明顯。”上述負責人說,對于污染治理形勢嚴峻的中心城市來講,天然氣熱電聯產是必然選擇。

同時,多位受訪專家表示,氣電用水僅為煤電的1/3,占地更少,非常適合建設在城市中心或周邊。

劉志坦也表示:“天然氣熱電聯產一定是北方重要大城市將來重要的供熱方式之一。隨著2020年后俄羅斯天然氣東線貫通,東北地區將是消納這部分天然氣的重要消費市場之一,哈爾濱、沈陽、長春、大連4個城市都可以建設天然氣熱電聯產機組,因為當地供熱期長,供熱需求大,這些因素都有利于發展熱電聯產項目。就電力供應來講,未來可能會更多依靠可再生能源,但是熱力不一定從遠方來,而且新能源供熱在一定程度上也是不經濟的。最適合實現高品質供熱的就是天然氣熱電聯產。”

國務院發展研究中心資源與環境政策研究所研究員郭焦鋒也認為:“天然氣熱電聯產因其環保特性好、能源利用效率高,非常適合建在城市地區尤其是環保要求高的地區。不能‘一刀切’、徹底否定天然氣熱電聯產,還是要根據各地實際選擇是否建設。天然氣熱電聯產肯定是有發展空間的。”

關鍵字:天然氣發電

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