涼涼,為什麼天然氣發電註定難成氣候?

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我不過一個影,要別你而沉沒在黑暗裡了。然而黑暗又會吞併我,然而光明又會使我消失。然而我不願彷徨於明暗之間,我不如在黑暗裡沉沒。

——魯迅《野草》


前文《暗夜將至:夾縫中的燃氣分佈式能源被扼殺?》從上網難、燃機貴、維護難等微觀層面講過燃氣分佈式能源行業面臨的困境。

半年過去,無邊的黑幕已經降臨。這次再從宏觀層面講講天然氣發電為什麼在國內難成氣候。

涼涼,為什麼天然氣發電註定難成氣候?

一、巨頭也涼涼,華電福新煎熬中

近日,國內天然氣分佈式能源引領者及巨頭華電福新發布年報,風電、太陽能、煤電一片喜人但天然氣(分佈式)發電卻是有點扎眼。

華電福新是由華電集團全國新能源資產與福建區域資產重組整合而設立的清潔能源上市公司,二零一二年六月在香港聯交所上市。

華電福新是華電集團清潔能源發展的主要平臺,擁有包括水電、風電、煤電、太陽能發電、天然氣(分佈式)發電、生物質能和核電等多種發電類型,分佈在全國27個省、市、自治區及海外的西班牙。

截至二零一八年底,華電福新權益裝機容量達到17295.3MW,其中天然氣(分佈式)發電同比增長31.9%,達到1037MW,這一裝機規模對於燃氣電廠而言並不算大,但其中包含了不少小型的天然氣分佈式能源項目,總項目數並不少。

涼涼,為什麼天然氣發電註定難成氣候?

裝機上升了,發電量也隨之上升,天然氣(分佈式)發電量同比增長20.9%,達到262萬MW.h。

涼涼,為什麼天然氣發電註定難成氣候?

再看看發電收入。天然氣(分佈式)發電收入同比增長24%,達到19.63億元。

相比風電、太陽能、水電等,發電量收入等數據,天然氣(分佈式)發電感覺增長形勢一片大好,可等再看看利潤,只能感嘆一頓操作猛如虎一看利潤心裡苦。

在裝機規模上升、發電量上升、發電收入上升的背景下,天然氣(分佈式)發電的經營利潤卻逆勢下滑26.9%,直接拖累了華電福新的整體業績,情何以堪。

簡單算個賬,天然氣(分佈式)發電單度電的經營利潤從0.071元/KW.h下降到0.0429元/KW.h,下滑比例高達39.5%。

為啥這麼傷?根本原因還是在於天然氣發電目前面臨著“氣電雙殺”的困境。一方面上游氣價不斷的漲價,燃料成本急劇上升,另一方面上網電價及地方補貼在不斷的下降。

二、尷尬境地:令人神傷的氣電比

18年年初,大強哥在《2018 年政府工作報告》中提出具體目標,要求“降低電網環節收費和輸配電價格,一般工商業電價平均降低 10%”。

前文《暗夜將至:夾縫中的燃氣分佈式能源被扼殺?》做過測算,許多省份氣電比超過3.5,基本宣判對以售電為噱頭的天然氣分佈式能源的死刑

19年兩會,大強哥繼續對電價動手,要以改革推動降低涉企收費,深化電力市場化改革,清理電價附加收費,降低製造業用電成本,一般工商業平均電價再降低10%。

在降電價的同時,為了給實體經濟肩負,天然氣增值稅從11%下浮至9%,門站價為此降低了2分錢,前兩天各大媒體紛紛發文爭相慶賀天然氣氣價下調。

天真抵不過無邪。前腳宣傳降價2分錢,後腳中石油中石化繼續對上游天然氣氣價進行上浮,4月-10月淡季在門站基礎上上漲20%,冬季上漲40%-50%甚至更高。

所謂天然氣門站價早已名存實亡,門站價終於熬成了遮羞布。(詳見《上游淡季漲價幾成定局,門站價何時退出歷史?》)。

繼續梳理一下氣電比。

電價取一般工商業10KV平段價,配氣成本先選個最低的吧,選上海的0.31元/方(2018年上海門站價2.06元/方,發電氣價2.37元/方)。

涼涼,為什麼天然氣發電註定難成氣候?

淡季氣價上浮20%時還有10個省份(直轄市)氣電比低於3.5(3.5這個數賺錢有點懸,考慮發電小時心裡發虛沒底)。

冬季氣價上浮50%時氣電比低於3.5的只剩下內蒙和甘肅。即便是領著地方政府補貼的大型熱電聯產項目,冬天各種高大上的燃氣輪機估計也只能曬曬太陽。

三、全球對比,國內氣電發展忽略不計

過去30年,天然氣發電在全球發電量的佔比逐步提升,2017年佔比達到23%左右,不過值得注意的是煤炭仍是世界發電的絕對霸主,2017年佔比38.1%。


涼涼,為什麼天然氣發電註定難成氣候?

在國內各種期刊雜誌上經常會看到拿美國作為案例分析天然氣分佈式經驗的文章,如《美國天然氣分佈式能源發展的影響因素分析及借鑑》等。

再看看世界警察老美的數據。

美國2017年天然氣發電量達到1368.7太瓦時,佔全國發電量達32.0%。

而作為全球發電量最大的中國,2017年天然氣發電量達到196.2太瓦時,佔全國發電量僅3%,煤炭佔比67%。

涼涼,為什麼天然氣發電註定難成氣候?

前幾年,很多搞天然氣發電、分佈式能源行業的專家一直高喊鼓吹要像美國一樣大力發展氣電發展燃氣分佈式。不過很多年過去了,天然氣發電仍然在零敲碎打。

四、能源低碳轉型背景下注定難成氣候?

前文《小王子,天然氣逆襲的未來與終局》提及過20世紀的電氣化和21世紀信息化促成了電力成為當今社會首選能源形式,現代文明運行的一大特質便是以電力為基礎的控制和自動化,電力承擔著控制、管理、驅動材料流和信息流的角色。

2017年,全球一次能源消費有40%用於發電,使電力成為最大的用能行業。

在全球氣候變化的陰影籠罩下,發電低碳化似乎已成為全球能源低碳轉型最大議題。

目前,全球發電分類包含燃煤火電、燃氣發電、太陽能光伏、風電、核電、水電等。發電低碳化主要是從煤電向氣電、可再生能源發電、核電方向轉換。最簡單的規模化低碳化替代便是類似於老美大幅度提升氣電發電比例。

不過說實話,在氣電方面,中國沒有美國那樣的富貴命,恐怕也不會也不想得氣電富貴病。

從多種因素下考慮,國內天然氣發電在未來估計也不會形成氣候,不會成為主流。

1、 國內資源稟賦問題決定能源安全顧慮

資源稟賦是老生常談的問題。

國務院發佈的《中國的能源狀況與政策》中提到煤炭總量列世界第三,人均擁有量為世界平均水平的50%,而天然氣人均資源量僅為世界平均水平的1/15,這裡面還包含了以目前國內技術難以開採出來或者開採成本居高的頁岩氣等非常規氣。

在資源稟賦條件下,一刀切大規模將火電關閉切換至氣電很容易導致兩個問題:

1)大規模發展氣電,需要大規模進口天然氣,成本是個大問題。

前面已經提到目前國內天然氣連續上漲已對如此小規模的氣電發展造成影響,如果進一步大規模上馬氣電項目,國家天然氣氣價有可能繼續上漲,國內氣電成本會更高,政府工作報告中的降低電價恐成泡影,實體經濟從何發展?

放棄低價便宜的煤電而費力不討好的追求氣電真的好麼?

2)對外依存度急劇上升,衍生能源安全問題

進口氣價成本上漲只是經濟問題緊緊腰包生活還能過去,但如果大規模上馬氣電而放棄煤電,衍生出的能源安全問題恐怕就是生死問題。

僅僅只是在煤改氣等因素影響帶動下,2017年、2018年已出現大規模氣荒問題。國內天然氣對外依存度急劇上升,2018年以達到45.3%。

做個簡單的測算。假設2018年全年發電6.8萬億千瓦時中30%來源於氣電,發電所需的天然氣就達到5100億方,而2018年全國天然氣消費量才2803億方,以此計算,天然氣對外依存度將達到恐怖的80.6%。

先不談如此大規模進口天然氣需要投入多少資金進行基礎設施建設,也不談如此大的規模全球天然氣出口國能否滿足,只要稍加設想如果天然氣進口渠道出現任何風吹草動導致國內大規模停電將是一個怎樣的可怕末日場景。

沒有WIFI、沒有4G、沒有手機,恐怕低頭族們無法活過明天。

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2、 火電恐怕是最清潔的煤炭利用方式

人類大規模煤炭使用已百餘年,煤炭廣泛應用於工業、商業、居民採暖、發電等領域。

從行業應用角度來看,火電恐怕是最集中最經濟最清潔的煤炭利用方式。

來自中國煤炭加工利用協會的數據。

目前全國約9.4億千瓦煤電中,已有一多半已經完成節能升級改造,實現了超低排放發電。

“超低排放”的概念還不統一,目前約定俗成的是以燃氣發電排放標準為標杆,也就是大家耳熟能詳的煙氣粉塵排放濃度小於10(5)mg/Nm3、SO2排放濃度小於35mg/Nm3、NOx排放濃度小於50 mg/Nm3,也就是說燃煤發電與燃氣發電的大氣汙染物排放濃度都一個水平,因為目前人類還沒有找到能比天然氣發電更清潔的大規模發電燃料。

同時我國已經突破大型燃煤超低排放發電技術,燃煤電廠大氣汙染物排放達到國家天然氣發電大氣汙染物排放限值標準。即:煙塵≤5mg/Nm3、SO2≤35mg/Nm3、NOx≤50mg/Nm3(GB13223-2011)。經過示範工程改造實踐,部分電廠煙塵、SO2、NOX排放比上述標準還低,取得了很好的成效。

所謂霧霾治理,更應該在居民散煤採暖、工業鍋爐、冶金等煤炭低效高汙染應用方面加大力度。

3、 全球儲採比決定轉型過程中不能輕易切換氣電

講到資源利用就必須提到資源的有限性,不然所有論據都是耍流氓。

根據BP全球能源統計年鑑,2017年全球天然氣探明儲量193.5萬億方(儲量/產量(R/P)比率—用任何一年年底所剩餘的儲量除以該年度的產量,所得出的極端結果即表明如果產量繼續保持在該年度的水平,這些剩餘儲量可控開採的年限。)

2017年,全球天然氣儲採比為52.6,而全球儲量最大的煤炭儲採比為134。

從文明延續資源利用角度而言,是選擇52.6年的還是134年的,不是什麼難題,小學生都會做。

4、 可再生髮電大有可為

在前文《小王子,天然氣逆襲的未來與終局》中提過光伏、風電等可再生能源發電受能量密度、轉換效率、氣候條件、技術條件等各種因素的限制,無法完全滿足全球用電需求,短時間內無法完全取代化石燃料發電,從熱力學三大定律角度出發光伏、風電恐怕永遠無法在發電端佔據最大的份額。

儘管目前來看可再生能源無法完全滿足全球用電需求,但可以部分填補新增發電缺口。

同時,以未來的角度來看,考慮人口減少、能效提高、技術進步等因素,能源總消耗是緩慢增長甚至下降趨勢。

來自國家可再生能源中心的數據,預測2050年中國一次能源需求(TPED)比2017年大幅降低。可再生能源將成為一次能源消費中的主體能源,煤炭在能源結構中降至從屬地位。風能(44%)和太陽能(27%)將主導2050年可再生能源的供應,屆時非化石能源的總體比例將達到70%。

預測數據都是瞎扯淡的事情,只看大趨勢即可。


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5、 技術爆炸的未來憧憬

最愛的大劉在《三體》中,葉文潔告訴羅輯最重要的兩件事:黑暗森林法則和技術爆炸。

涼涼,為什麼天然氣發電註定難成氣候?

未來的能源低碳終極轉型還是來源於技術爆炸,而絕非簡單的氣電代替煤電。也許是可再生能源技術突飛猛進、也許是可控核聚變成為現實、沒準直接是《流浪地球》中地球發動機的石頭聚變……


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