“十四五”我国天然气发电产业发展及经济性分析

闫玮祎

摘要：“十四五”是我国实现“碳中和”目标的关键时期，也是加快构建以新能源为主体的新型电力系统的重要转型期。因此，在新能源的利用和规划上，最应重视的是“新”的意义。不仅要彰显出新的征程、新的挑战、新的模式和理念，还要重点体现“十四五”国家能源发展的新格局。“十四五”期间，对能源的规划需要同气候规划和环境规划密切联系，从而实现互相平衡、互相促进、互相制约。在当前背景下，天然气发电迎来重要发展机遇，对其发展路径和措施的深入研究在我国能源结构转型过程中具有十分重要的意义。天然气发电产业的蓬勃发展与新型能源的科学合理利用相辅相成，对其进行经济性分析是为了贯彻我国保护环境、节约资源的政策。文章对天然气的发展和应用做了简要概括，并在此基础上对天然气发电产业的发展及经济性进行分析。

关键词：“十四五”;天然气发电;产业发展;经济性分析

随着近年来我国绿色低碳环保事业的发展，各种能源都成为了推动经济发展的重要因素。作为清洁能源的一种，我国将天然气当作能源结构调整的主要增长点，并将其作为低碳转型的关键性导向。在2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”这两大战略目标的深刻影响下，清洁能源结构的发展步伐将会逐渐加快，天然气产业的发展也迎来了新的发展高峰。因此，国家有关部门对天然气资源的开采和产业发展日趋重视，在《国务院关于促进天然气协调稳定发展的若干意见》《加快推进天然气储气能力建设的实施意见》《电力发展“十四五”规划工作方案》等相关政策性文件中，均对我国天然气开发利用做出了明确指示。

一、我国天然气产业的发展现状

天然气是地下岩石储集层中以烃为主体的混合气体，其存在于复杂的地质条件下，并能够在一系列有机化学反应中形成，最终储存在地层之中，只能通过钻井的方式对这种优质的可燃气体进行提取。天然气的主要成分是甲烷、氮气、二氧化碳、硫化氢和微量的惰性气体，也是一种清洁、低碳、高效的新型化石能源。在我国，天然气的产业链分为上游勘探与生产、中游运输、下游配送三个部分，我国的天然气产业链较为完整，参与企业众多，发展格局一直较为稳定。

如果对我国天然气工业的发展进行历史性回顾，以天然气产量作为指标，可将其发展历程大致分为三个阶段。发展初期：1949～1977年，历时28年，我国天然气工业最初是在四川盆地进行开发，其年产量从0.1亿立方米逐步增至100亿立方米。发展中期：1977～2001年，历时24年，此阶段，我国天然气年产量稳增至303亿立方米。快速发展时期：2001～2020年，历时19年，到2020年，我国天然气年产量增加至1925亿立方米。

但随着国民经济水平不断提升，全球天然气供应和需求之间愈发不平衡，故在当前经济发展环境下，天然气工业朝着合理、可持续方向发展就显得十分重要。近些年来，天然气以其排放污染值低、供应充足、热值高、价格低等优势，成为世界上发展最快、产量最多的能源类型。在我国，除工业、城燃领域以外，天然气发电正逐渐发挥其与燃煤发电相比的重要调峰、环保优势。近年来国家先后出台的一系列支持和促进天然气产业发展的政策和规划，其重要内容都是在引导天然气产业结构的优化升级，因地制宜使用工业产业用气，促进天然气在交通领域的加速应用，并全面推动天然气与新能源融合发展。

二、天然气的供需状况

“十三五”时期，我国天然气生产、供应、储备、销售体系持续稳步发展，新增探明地质储量保持高峰水平，“全国一张网”建设加快推进，消费量稳步提升。根据自然资源部所发布的数据资料显示，2020年探明我国天然气新增存储量为12900亿立方米，新增天然气来源主要是在西部油气盆地，在四川盆地勘测出新的天然气区带，其中页岩气新增存量为1918亿立方米，煤层气新增存量为673亿立方米。根据国家统计局数据资料，“十三五”期间国内天然气产量增速较快，连续四年天然气产量以不低于100亿立方米的速度增长。在2020年我国天然气产量突破1900亿立方米，达到了1925亿立方米，相较于2019年增长了9.8%。2012～2020年，天然气进口量总体呈现增长趋势，但天然气进口增速有所放缓。2020年，我国共进口1404亿立方米天然气，同2019年相比，增加3.6%。2020年共进口6713万吨液化天然气，对比2019年，增加11.5%;2020年进口477亿立方米管道气，同2019年比较，降低8.9%。

三、天然气产业的发展前景

天然气是我国近年来重点扶持发展的清洁能源产业之一，其市场潜力巨大。在我国相关部门政策扶持下，我国天然气产量增长速度较快，现阶段，我国天然气新增存量仍旧处于世界前列。我国将在立足国内天然气安全供应的基础上，持续推进天然气产业的稳定发展。根据国家能源局预计，到2025年，国内天然气年产量可达2300亿立方米以上，到2040年乃至未来一段时间，我国天然气产量将稳定在3000亿立方米以上。天然气作为一种清洁低碳的化石能源，有助于我国未来实现“碳达峰”和“碳中和”的目标，因此，要积极推动天然气产业的高质量发展。根据国家能源局科学调查统计，预计在2025年国内天然气消耗量将突破430亿立方米，在2030年消耗总量将超过550亿立方米。虽然我国天然气行业在“十四五”规划阶段处于不断发展的过程中，但是行业内对于产业结构的优化完善从未间断过，距离行业的繁荣稳定发展目标越来越近。“十四五”期间，对天然气发展产生制约的最大因素是天然气的气源开发问题，当前，煤炭资源的清洁利用及可再生能源的不断发展仍然是天然气行业发展的竞争者。

四、天然气发电产业的发展现状

结合当前国内天然气产出和消费情况，国家相关部门制定了碳达峰、碳中和发展目标，力在2030年前达到碳达峰目标，在2060年前完成碳中和任务，因此，我国能源行业发展面临着新的挑战，即朝着清洁化发展方向实现产业结构的进一步优化。根据相关数据预测得出，若要完成碳中和任务，我国可再生能源的供给量需超过80%，电气化率的需求量须高于80%。能源行业发展的最终目标是实现碳中和，现阶段的主要目标是借助高效合理的减排手段做到碳排放量迅速降低或实现碳达峰目标，进而降低未来实现碳中和目标的压力。天然气发电以其清洁、环保、灵活等特点被发达国家重视。以天然气发电替代燃煤发电，逐步控制煤炭消费，能够较大限度地降低廢弃物排放，缓解空气净化压力，此外，天然气发电还能够减少电力行业碳排放量，有效控制碳排放。研究其他国家包括发达国家的天然气产业发展进程可以看出，行业发展进入成熟期后，天然气发电是行业消费增长的主要动力来源。天然气发电具备排碳量低、清洁干净等优点，在可再生能源发电中占有重要地位。在以新能源为主体的新型电力系统结构下，要完成至2030年在一次性能源消耗总量中天然气占比15%的目标，最为关键的是做到天然气发电的规模化发展。目前燃煤发电仍是我国电力供应的绝对主力，2020年占全国总发电量超过60%，天然气发电仅占比3.3%。在天然气消费结构中，2020年我国天然气发电消费占比18%，与发达国家相比，发电消费占比仍处于较低水平。与此同时，自主燃机技术仍处于起步阶段，大功率燃机设备的进口依赖度高提高了燃气电厂建设及运营成本。

五、天然气发电的经济性分析

天然气发电的优点在于不仅能够在生活上为人们提供稳定的电力来源、在源头上减轻燃煤发电带来的环境污染，还能够在生产中为工业提供多方面的动力效益支撑，从而促进经济的高速发展，推动社会进步。

（一）新型电力系统的重要组成

天然气发电由于其低碳、可靠、灵活等优势，能够最大限度地满足大流量条件下，电网碳排放量低及调峰调频的要求。充分利用天然气发电的先天优势，使之成为可再生能源发电的重要组成部分，借助于可再生能源装机的迅速增长，天然气发电也得以高速发展。在碳中和的背景下，预计2025年新能源发电全面实现平价上网，对大规模灵活调峰电源有了明确的需求和部署;2035年，煤电占比将大幅下降，碳封存（CCS）、风电等先进技术得以快速发展，低碳能源的电源装机量不低于60%，并且，预估气电装机量能够超过2.3亿千瓦，所占比重不低于5%。电力系统中已经全面规划新型蓄能设施，如电化学蓄能设施;预计2060年风电和光伏发电将超过85%，是主要电力来源，天然气发电占比持续下降，完成其在能源转型中的作用和使命。

（二）实现“碳中和”的重要过渡能源

保障资源充足供应、不斷推进市场改革优化是未来天然气发电稳步发展的重要基础。在能源转型期，将中短期内扩大天然气需求量作为天然气发电的发展目标。市场依旧发挥自身的平衡作用，二者结合能够促使综合实力的提高。因为天然气发电先天的稳定、清洁等优点，为其规模化发展提供了基础保障，天然气发电率和污染物排放量均远远优于煤炭发电，较可再生能源发电更可靠，是以往煤炭发电向未来清洁能源发电过渡过程中最适宜的替代品。当下我国不断优化电力体制改革，推进天然气发电规模化进程，这都为天然气发电创造了良好的发展环境。由于国家电网建成后，逐渐形成了“X+1+X”的行业格局，天然气发电借助于自身优异的调峰特性，将发展成为可靠的天然气消费终端。

（三）推动产业技术不断更新

推动天然气发电技术不断更新换代，涵盖了燃气轮机技术;保证高效率的发电;减少综合成本支出。当下我国相关部门在重型燃气轮机行业中加大投入力度，注重行业发展。“十三五”期间我国100个关键任务中首要的任务就是将双机专项纳入实施进程。在2019年下半年，国家能源局发布燃气机轮的相关文件，并实施了22个燃气轮机机型，2个运营维护项目示范。在这批示范项目实施后，长期以来我国燃气轮机核心技术依靠进口的局面被打破，实现了属于我国自有的关键技术，进而更大程度上减少设施维护支出。近年来，我国在燃气轮机的研发和制造上也获得了较快发展，如2020年下半年，我国自主研发的重型燃机点火完成。

六、结语

随着国家电力体制改革的不断深入、我国天然气产量的提高、多能源发电局面的生成，“十四五”规划阶段为天然气发电行业提供了良好的发展条件，同时也是行业发展的关键时期。结合天然气和可再生资源两者的发展方向，制定可再生能源发展方向时需要考虑到天然气发电在调峰供电方面的优势，其显著优于煤炭发电。另外，应同时规划可再生能源发电系统和天然气发电，实现共同建设、投产，以充分发挥两种能源之间的优势作用，符合新型电力行业发展要求。“十四五”期间，为推进能源转型，实现碳排放达峰，要继续加强能源强度控制和化石能源消费总量控制“双控”目标的落实。关键措施是降低煤炭消费，石油消费，大力推进清洁能源替代，促进电气化发展。在能源转型的过程中，必须加强保障措施：对全国煤炭消费总量控制目标进行行业分解;以“禁燃”“清洁塑料”“校准”三大手段控制油耗;积极开展地方示范，切实夯实地方责任;完善市场机制，促进清洁能源加快发展;以“碳中和”为理论指导，推动技术创新和机构创新。勘探开发和定价机制在天然气行业可持续发展中占有重要地位，几十年来，随着我国天然气市场规模不断扩大，其存在的问题也日益明显。通过对天然气发电发展前景和经济性的分析，了解行业发展趋势，提高利用率，加快天然气开发利用，促进行业协调稳定发展，这是我国推动能源生产和消费革命的必然要求。

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（作者单位：中海石油气电集团有限责任公司）