天然氣發(fā)電在國外已經(jīng)發(fā)展的相當完善,在國內(nèi)也就是近幾年才開始大規(guī)模興建,其中以廣東新建機組最多。由于燃煤機組審批受限,又有老舊機組淘汰,而廣東土地緊張,也無法開展大規(guī)模陸上風(fēng)光,只有天然氣發(fā)電這樣才能維持得了生活。
天然氣發(fā)電與煤電主要有以下幾點優(yōu)勢:1、熱電轉(zhuǎn)化率高,有余熱鍋爐進行熱量回收的機組熱點轉(zhuǎn)化率可以達到50%以上,最高的H級現(xiàn)在能達到60%,而目前二次再熱的超超臨界機組熱電轉(zhuǎn)化率也只有43%左右;2、產(chǎn)生相同的電量二氧化碳排放只有火電的三分之一至二分之一,同時污染物排放極小,幾乎沒有粉塵及二氧化硫、灰渣等;3、建設(shè)用地以及建設(shè)成本明顯小于火電,不需要煤倉、脫硫、灰渣、廢水等系統(tǒng),所以在南方等人口集中、土地資源貴的地方更有優(yōu)勢;4、調(diào)峰相應(yīng)比煤電更快,而且啟停更迅速,成本更低。
那么為什么這多年我國都未發(fā)展燃氣發(fā)電呢,原因只有1個,貴。
這種貴是全方位的。首先天然氣本身很貴。若將天然氣熱值按8400大卡/m3,轉(zhuǎn)化率60%,按上網(wǎng)電價0.45元/kwh,燃料成本占總成本80%計算,天然氣價格需在2.18元/m3以內(nèi)才能盈利。同樣以廣東為例,由于幾乎全靠進口,天然氣價格隨市場波動較大,民用氣一般在3-4元/m3,而工業(yè)用氣采用單獨議價,比民用稍低。而發(fā)電燃氣價格則普遍在2.2元/m3左右,本就沒有什么盈利空間,燃氣價格一旦上漲,虧損則尤為明顯。除非早期與國外簽有長協(xié)(如深圳能源東部電廠,價格可以低于2元/m3),否則燃氣電廠就是為了賠本賺吆喝。至于能賠多久,就不得而知了。還是那句話,只有殺頭的買賣,沒有賠本的生意,通過行政手段花出去的錢,總要在其他地方找補回來。
同時,我們并未掌握重型燃氣輪機技術(shù)。燃氣輪機與飛機發(fā)動機技術(shù)一脈相承,無論是材料、結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)設(shè)計、運行維護我們都無法做到民用。在阿爾斯通被GE收購后,全球民用燃氣輪機幾乎是由GE、西門子、三菱壟斷。我們甚至連維修技術(shù)都不掌握,所有的檢修、備件更換都要由GE公司完成。新聞?wù)f現(xiàn)在國內(nèi)三大主機廠可以國產(chǎn)化了,但三大主機長也是和上述幾家國外公司,類似合資汽車的模式。前兩年有幸進過東汽葉片車間,整個車間一眼望去都是法拉利的葉片打磨設(shè)備,而葉片的坯料也是由國外進口。業(yè)內(nèi)的玩笑說法,可能我們自主的比例是按重量來計算的,水泥和鋼結(jié)構(gòu)占了大頭。
E級燃氣輪機的單循環(huán)熱效率為34%左右,聯(lián)合循環(huán)為53%左右。F級的單循環(huán)在38%左右,聯(lián)合循環(huán)在57%左右。H級燃氣輪機是全球效率最高的燃氣輪機,聯(lián)合循環(huán)效率可超61%(所謂聯(lián)合循環(huán)是指燃燒尾氣用余熱鍋爐進行回收,再通過蒸汽輪機發(fā)電)。E級燃氣輪機燃燒室溫度可以達到1200度,F(xiàn)級可以達到1400度,H級別溫度可以達到1600度。如此高溫對材料的可靠性,結(jié)構(gòu)設(shè)計的智慧,工控系統(tǒng)的穩(wěn)定性,以及加工精度的要求都是極高的。目前我國僅能部分掌握E級的技術(shù),所有H型都要靠進口。
國家能源局石油天然氣司、國務(wù)院發(fā)展研究中心資源與環(huán)境政策研究所、自然資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心編寫的《中國天然氣發(fā)展報告(2022)》。2021年全國天然氣消費量3690億立方米,增量410億立方米,同比增長12.5%。天然氣占一次能源消費總量的比例升至8.9%,較上年提升0.5個百分點。2021年,全國天然氣新增探明地質(zhì)儲量16284億立方米;天然氣產(chǎn)量2076億立方米,同比增長7.8%,連續(xù)五年增產(chǎn)超100億立方米。進口天然氣1680億立方米,同比增長19.9%。其中管道氣進口量591億立方米,同比增長22.9%;LNG進口量1089億立方米,同比增長18.3%??梢园l(fā)現(xiàn),我們的天然氣無論是儲量還是產(chǎn)量根本無法滿足國內(nèi)的需求。約45%需要依賴進口,且按目前的儲產(chǎn)比還不到8年。而開采點的建設(shè)、天然氣接收站以及管道的鋪設(shè)等基礎(chǔ)設(shè)施的完善都是長期的過程,至少需要5到6年的時間,因此近幾年天然氣價格下降的空間有限。
我在文章《煤電現(xiàn)狀、前景及發(fā)展》中層提到,雖然都是基礎(chǔ)民用領(lǐng)域,但燃氣與水、電等不一樣的地方在于,水是地方國資全資公司,電絕大多數(shù)是央企、國企全資公司。而國內(nèi)數(shù)的過來的幾家大型燃氣公司(中國燃氣、新奧燃氣、港華燃氣等),則全是私人公司,且注冊地都在大陸以外,其中中國燃氣與港華燃氣在香港,新奧則在開曼群島。少部分地方國資參股的燃氣公司也有較多由這幾家燃氣公司控股或?qū)嶋H控制。以佛山為例,因為佛山工業(yè)發(fā)達,尤其陶瓷企業(yè)多,屬于煤改氣的大戶。佛山市的燃氣(除南海區(qū))由佛燃能源獨家進行供銷,其中佛山市氣業(yè)集團(純國資)占比42.16%,港華燃氣36.87%,員工持股7.16%。而隔壁的東莞則由東莞新奧燃氣所有,其中新奧廊坊(英屬維爾京群島)占比49%,東莞新風(fēng)管道燃氣(純國資)占比45%,新奧發(fā)展占比6%,也就是說實際控制人是新奧燃氣。早些年由于大家都習(xí)慣使用液化石油氣,管道燃氣布線的成本太高,地方上又沒有這么多錢,則只能靠引入資本。隨著社會的發(fā)展,大家越來越習(xí)慣使用管道天然氣,管道天然氣的用量越來越大。尤其是近幾年的強制煤改氣,要知道工業(yè)用氣的量與民用就不是一個數(shù)量級,使得這些燃氣公司賺的盆滿缽滿。但是這些錢卻很多都進了私人腰包,甚至既有可能流向國外。我們通過看財報可以發(fā)現(xiàn)其實燃氣公司利潤率并不高,優(yōu)勢,主要是由于國家限制民用領(lǐng)域的利潤。但實際上,通過財務(wù)手段以及一些其他的公司間合作的方式,隱藏或者轉(zhuǎn)移利潤難度并不高。而且天然氣價格與水電不一樣,是跟市場聯(lián)動隨時調(diào)整的。也就是說無論進貨價格怎么樣,中間商的差價是絕對保證的。電廠還會因為煤價氣價太高而虧本,燃氣公司完全不存在這種顧慮。那么就不禁要問了,修燃氣站和管道這種沒太大技術(shù)含量的事情,靠壟斷穩(wěn)賺不賠躺著掙錢的事情,為什么會讓私有資本甚至是境外資本占據(jù)如此大的體量呢。特許經(jīng)營權(quán)到期后是否應(yīng)該收回?
總的來說,我國燃氣發(fā)電要想像美國一樣,占比達到30%難度還是非常大的。我國并沒有太多的天然氣儲量,而且可燃冰的開采遙遙無期,在國際上也近乎沒有議價能力。同時技術(shù)上也被國外公司卡脖子。如果沒有碳交易價格上不來,或者國家對調(diào)峰電量不單獨進行電價補貼,燃氣發(fā)電就沒有任何的經(jīng)濟型可言。