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奥然仁德集团丨天然气热电联产仍是大势所趋

2018年12月27日 热度:810 ℃

“我对天然气热电联产项目的发展前景非常看好,为什么?因为下一步燃煤热电联产项目必然要受到控制,而天然气热电联产则是最现实的选择。”北京世创能源咨询公司董事长杨建红表示。

受宏观经济回暖、环保政策加码等利好因素拉动,天然气发电在2017年迅猛发展,用气增幅近20%,成为仅次于工业燃料的天然气利用方向。今年以来,虽然受到气源供应持续紧缺,国家及地方政策一定程度收紧影响,但行业发展依旧强劲。据预计,天然气发电用气量全年增速仍将维持在10%以上。

其中,相较于纯发电,天然气热电联产通过充分挖掘低品位热,可使天然气利用综合效率达到70%以上,盈利性好,是目前气电发展的主流趋势。然而,当前针对天然气热电联产是否有环保优势,是否高效,是否会扩大电网峰谷差等,行业内仍存争议,甚至有专家曾提出,应尽快停止发展燃气热电联供和冷热电三联供项目。同时,受制于气源供应紧缺,今年7月国务院发布的《打赢蓝天保卫战三年行动计划》提出,未来三年原则上将不再新建天然气热电联产项目。

减排优势明显

有公开报道显示,上世纪80年代以来,全球气电的发电量增长了约50%,目前全球气电发电量占比约21.7%。在不少发达国家,气电在天然气利用中所占比例已占到30%—60%。

作为优质高效、绿色清洁的低碳能源,天然气在降低燃煤带来的环境污染与社会成本方面有着巨大价值。在GE公司一位不愿具名的技术经理看来,热电联产的燃气轮机联合循环发电在环境保护方面有着显著高于煤电机组的技术优越性。

“由于燃机也可以安装脱硝来实现更低的氮氧化物排放。我们对660MW级9HA.01型燃机与660MW燃煤电厂NOx、SOx、CO2、烟尘等污染物的排放情况进行了对比分析,其中燃机不采用脱硝、脱硫、除尘等措施,而煤机则采用适当措施达到国家标准。结果发现,在满足超低排放的前提下,气电的氮氧化物排放比煤少30%,CO2排放少58%,烟尘排放几乎为零。”上述技术经理说。

一位不愿具名的发电行业专家指出,煤电机组实施超低排放改造后虽然常规大气污染物排放改善很多,但脱硫废水及报废后的脱硝催化剂等固废如何处置还没有得到很好的解决。此外,当前湿烟气中可凝结颗粒物是否对环境有影响还存在争议。而燃气电厂的排放都是通过燃烧技术从源头上控制,不再需要额外投入,也不会产生次生环保问题,不仅排放稳定,且随着技术的发展,排放指标会更加具有优势。

调峰能力优秀

受访专家认为,由于煤电机组负荷调节的复杂性,尤其随着可再生能源发电的比例增长以及负荷侧非线性负荷逐年加大,导致电网频率的波动风险日益加大,发电机组稳定电网频率的功能也受到更多重视。而燃气发电由于具备启动快、可靠性高、调峰快速等特点,对提高电网稳定性和可靠性至关重要,可作为“多能互补”不可或缺的一部分。

“从调峰的灵活性上看,燃机联合循环的一次调频能力大大优于燃煤机组。”上述技术经理进一步指出,燃机系统响应灵活快速,调峰功能突出。针对调峰机组,热态启动从燃机点火到联合循环可以实现30分钟内满负荷运行,因此燃气机组的“黑启动”作用也日益得到重视。

例如,2017年8月,台风“天鸽”来袭,珠海洪湾电厂9E燃机作为电网中的“黑启动”电源点,从全厂失电到自带厂用电历时6分钟,“黑启动”操作成功用时51分钟,供电成功后,机组又在低负荷下坚持孤网运行长达4个小时,为珠澳地区关键用户提供了有力保障,为电网抢修复电赢得了宝贵时间。

“应是大势所趋”

基于上述比较优势,在我国大气污染防治形势日益严峻,与北方地区强调实施清洁取暖规划的当下,天然气热电联产项目在各地得到了力推。其中全国气电大省江苏近期新增燃机均为天然气热电联产项目。2017年,该省新批了装机共计200万千瓦的10个天然气热电联产项目。

数据显示,截至2017年底,我国气电装机总量超过7570万千瓦,占比达到4.3%,远低于美国42%、英国42%与韩国27%的水平。发电用气在天然气消费结构中的占比也仅约为全球平均水平的一半。

但受制于气源供应紧缺,国务院今年7月发布的《打赢蓝天保卫战三年行动计划》提出,未来三年原则上将不再新建天然气热电联产项目。受访专家普遍认为,此政策只是一个阶段性的措施。杨建红表示仍看好天然气热电联产未来的发展前景,并认为随着国内天然气资源供应越来越充足,国内储气调峰能力大幅提升,预计到2021年,国家对天然气热电项目的限制将有望放开。

上述发电行业专家同时认为:“无论从当前国家的宏观政策层面看,还是对我国能源结构调整与城市终端供能绿色低碳化的促进作用看,天然气热电联产是大势所趋,应成为天然气的主要利用形式。如果直接用作锅炉燃料,则是典型的‘高能低用’,是浪费资源的做法。”

针对当前天然气下游应用面临的成本过高、市场竞争力不强及认知度低等诸多不确定性因素,而配套政策或过快或滞后的节奏又加深了这些不确定性等问题的解决,多位受访专家建议,将天然气清洁、高效、安全、灵活的价值体现在市场定价机制里,坚持因地制宜,以热定电的原则,发挥综合供能的优势,实现外部成本内部化,实现天然气燃机联合循环热电联产长期可持续发展。

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