燃?xì)獍l(fā)電的優(yōu)勢(shì)正在挑戰(zhàn)風(fēng)電發(fā)展：繼續(xù)降本才能站穩(wěn)未來(lái)電源主力位置
今天的主題是我最近在思考的一個(gè)主題，由于涉及火電領(lǐng)域，內(nèi)容和觀點(diǎn)理解比較膚淺，不對(duì)和不妥之處，請(qǐng)各位給與指正。2020年11月11日，欽州市政府與華能集團(tuán)、西門子在南寧簽署華能西門子廣西北部灣海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)大基地化開(kāi)發(fā)項(xiàng)目合作框架協(xié)議。大家可能更多的關(guān)注到了西門子投資海上風(fēng)電裝備的新聞，卻沒(méi)注意到華能集團(tuán)總經(jīng)理鄧建玲在簽約儀式上的發(fā)言幾個(gè)核心內(nèi)容：華能集團(tuán)將借助廣西多重戰(zhàn)略發(fā)展機(jī)遇，務(wù)實(shí)推進(jìn)華能西門子廣西北部灣海上風(fēng)電產(chǎn)業(yè)大基地化開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，打造特色品牌，積極拓展天然氣等方面合作，攜手將在桂新能源產(chǎn)業(yè)做深做強(qiáng)做實(shí)。其中鄧總提出了：積極拓展天然氣方面的合作，就是指的燃?xì)獍l(fā)電。運(yùn)行中的廣東某燃?xì)獍l(fā)電廠（照片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)）
大家都知道西門子是海上風(fēng)電裝備霸主，卻不知道西門子還是燃?xì)獍l(fā)電裝備的世界霸主之一，全球的燃?xì)獍l(fā)電裝備兩個(gè)供應(yīng)商就是GE和西門子，西門子的H級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)已經(jīng)進(jìn)入中國(guó)，此次欽州投資就有一個(gè)目標(biāo)燃?xì)獍l(fā)電業(yè)務(wù)在中國(guó)的拓展。
在碳中和和30-60的環(huán)保目標(biāo)下，我這里談燃?xì)獍l(fā)電，估計(jì)業(yè)內(nèi)人士會(huì)認(rèn)為這不是與國(guó)家有關(guān)政策導(dǎo)向相背離嗎，我們先看看燃?xì)獍l(fā)電：
燃?xì)獍l(fā)電是介于火電和新能源之間最有競(jìng)爭(zhēng)力的電源
燃?xì)廨啓C(jī)從 20 世紀(jì)50 年代登上發(fā)電工業(yè)舞臺(tái)以來(lái)，其發(fā)電效率和熱效率都有很大提高，特別是燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組日漸成熟。天然氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電集天然氣潔凈與聯(lián)合循環(huán)高效于一身，具有諸多優(yōu)點(diǎn)，成為當(dāng)今世界最受青睞的實(shí)用發(fā)電技術(shù)。目前全世界每年增長(zhǎng)的發(fā)電容量中，有35%-36%為燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組，而美國(guó)為48%，在美國(guó)2000 年～2004年新建電廠中，天然氣電廠占93% 。- 具有更好的電網(wǎng)友好性：歐美國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)表明：從安全和調(diào)峰的要求出發(fā)，在電網(wǎng)中安裝功率份額為8%～10%的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組是必要的。相比可再生能源，氣電供應(yīng)更加穩(wěn)定、靈活，有優(yōu)秀的調(diào)峰性能，隨著波動(dòng)性強(qiáng)的風(fēng)電光電上網(wǎng)比例越來(lái)越高，建設(shè)一定比例的氣電，有利于維持電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。我國(guó)許多地區(qū)電網(wǎng)的峰谷差相差較大，急需啟動(dòng)快、調(diào)峰性能好、建設(shè)周期短的燃?xì)廨啓C(jī)及其聯(lián)合循環(huán)來(lái)適應(yīng)建設(shè)的需要，特別是在沿海開(kāi)放地區(qū)更是如此。
- 具有更高的能源轉(zhuǎn)換效率：天然氣發(fā)電具有較高熱效率。目前各大公司剛剛推出或正在研制的“G”級(jí)和“H”級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)，燃?xì)獬鯗剡_(dá)1427℃，簡(jiǎn)單循環(huán)單機(jī)容量為280MW，聯(lián)合循環(huán)容量達(dá)520MW 左右，熱效率已超過(guò)60%。
- 具有更加廉價(jià)競(jìng)爭(zhēng)力的單位投資價(jià)格：天然氣發(fā)電的單位裝機(jī)容量所需投資少，造價(jià)便宜，目前每千瓦的投資費(fèi)用僅為3000 元/KW左右，而燃?xì)獍l(fā)電的小時(shí)數(shù)基本上是風(fēng)電的一倍左右，即使同樣的造價(jià)，燃?xì)獍l(fā)電也具有個(gè)好的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。占地面積小，一般為燃煤電廠的50%；耗水量也僅為燃煤電廠的30%左右。
- 具有更少的運(yùn)維成本：燃?xì)獍l(fā)電廠高度自動(dòng)化，運(yùn)行人員可大大減少。所需日常運(yùn)行管理人員僅為一般燃煤電廠的2%，可用于風(fēng)電媲美。
當(dāng)然，燃?xì)獍l(fā)電并不是完美的，也有致命的不足：首先是天然氣是有限的資源，排放還是會(huì)產(chǎn)生一定的碳排放（相對(duì)煤電，同時(shí)氣源的供應(yīng)以及氣價(jià)的波動(dòng)都是天然氣發(fā)電一個(gè)不確定性因素。但在氣源供應(yīng)穩(wěn)定的情況下，燃?xì)獍l(fā)電具有更大的競(jìng)爭(zhēng)力。
經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)省份的燃?xì)獍l(fā)電或有巨大潛力
全球來(lái)看，美國(guó)的氣電裝機(jī)占總裝機(jī)量的35％，歐盟在25％左右。國(guó)內(nèi)來(lái)看，燃?xì)獍l(fā)電的發(fā)展不及預(yù)期，截至2019年底，全國(guó)天然氣發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到9022萬(wàn)千瓦，占總裝機(jī)比例約為4.5％，發(fā)電量為2380億度，占比約為3.3％。2016年底發(fā)布的《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，2020年氣電裝機(jī)規(guī)模要達(dá)到1.1億千瓦，目前尚未達(dá)到1億千瓦，這一目標(biāo)顯然已經(jīng)無(wú)法完成，但近幾年的發(fā)展速度也是非常之快，無(wú)疑對(duì)風(fēng)電也是一種無(wú)形的挑戰(zhàn)。燃?xì)獍l(fā)電的發(fā)展前景，取決于各地在能源供應(yīng)的清潔、廉價(jià)和穩(wěn)定之間做出何種選擇。燃?xì)獍l(fā)電之所以能在沿海省份率先發(fā)展，主要原因在于其技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的發(fā)電建設(shè)成本，根據(jù)官方公布的最低單位千瓦造價(jià)已經(jīng)低于3000元/kw,觸底2800元/可謂（靜態(tài)投資），而最低發(fā)電小時(shí)數(shù)都基本超過(guò)3000h，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的省市區(qū)，調(diào)峰和調(diào)頻壓力較大，規(guī)劃建設(shè)一定比例的燃?xì)獍l(fā)電，是解決調(diào)峰調(diào)頻的最佳解決方案。燃?xì)獍l(fā)電在經(jīng)濟(jì)發(fā)電省份優(yōu)勢(shì)明顯，低成本投資，輔助調(diào)峰。廣東為例，省能源“十三五”規(guī)劃明確提出，珠三角地區(qū)禁止新建、擴(kuò)建煤電機(jī)組和企業(yè)自備電廠，實(shí)施珠三角地區(qū)煤炭消費(fèi)減量管理。鼓勵(lì)天然氣發(fā)電則提出根據(jù)電力調(diào)峰和工業(yè)園區(qū)、產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)集中供熱需求進(jìn)一步擴(kuò)大天然氣發(fā)展規(guī)模，到2020年燃?xì)獍l(fā)電規(guī)模達(dá)到2300萬(wàn)千瓦，顯然這個(gè)目標(biāo)很難實(shí)現(xiàn)。沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)省份的一個(gè)重要特點(diǎn)是外購(gòu)電力高達(dá)30%以上，從南到北，莫不如此。
風(fēng)電面臨燃?xì)獍l(fā)電的巨大挑戰(zhàn)如此高比例的外購(gòu)電力比例，用電安全極大面臨的風(fēng)險(xiǎn)，為此，沿海各省市區(qū)紛紛規(guī)劃海上風(fēng)電，從目前來(lái)看，規(guī)劃海上風(fēng)電容量接近2億千瓦，如此大規(guī)模的海上風(fēng)電同樣面臨一個(gè)調(diào)峰調(diào)頻問(wèn)題，雖然是綠色電源，但是其造價(jià)即使在未來(lái)5-10年內(nèi)，也無(wú)法與燃?xì)獍l(fā)電競(jìng)爭(zhēng)，增加電化學(xué)儲(chǔ)能以及抽水蓄能等儲(chǔ)能措施，無(wú)疑更加增加了電源的單位造價(jià)成本。
從2060年碳中和的目標(biāo)來(lái)看，并不是不發(fā)展化石能源，火電范疇實(shí)際也包含了燃?xì)獍l(fā)電，燃煤機(jī)組的逐步退出，也面臨這燃?xì)獍l(fā)電的逐步加碼，為此，國(guó)家非常重視重燃機(jī)組的開(kāi)發(fā)問(wèn)題，國(guó)家把重燃機(jī)組的研發(fā)納入國(guó)家重大科研裝備計(jì)劃：
- 大唐，國(guó)家電投都成立了專門的重燃裝備公司研發(fā)制造燃?xì)獍l(fā)電裝備。
- GE與哈爾濱電氣在2018年成立合資公司，將實(shí)現(xiàn)9F.05級(jí)和9HA級(jí)燃機(jī)熱通道部件、燃燒室部件等本地化生產(chǎn)；
- 由國(guó)家電投牽頭成立的中國(guó)聯(lián)合重型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)有限公司是國(guó)產(chǎn)化主力，國(guó)內(nèi)三大動(dòng)力（哈爾濱電氣、上海電氣、東方電氣）都是重燃公司股東。重燃公司的目標(biāo)是，到2023年完成300MW級(jí)F級(jí)重型燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)品研制和定型，2030年完成400MW級(jí)G/H級(jí)產(chǎn)品研制。
- 中國(guó)電力裝備老大-上海電氣，早在2014年上海電氣收購(gòu)意大利安薩爾多40％股權(quán)，后者是GE、西門子、三菱之后的第四大燃機(jī)制造商。收購(gòu)之后，上海電氣與安薩爾多成立了兩家合資公司，一家負(fù)責(zé)整機(jī)研發(fā)、生產(chǎn)，一家負(fù)責(zé)高溫?zé)岵考纳a(chǎn)和維修，兩家公司均由上海電氣實(shí)際控股。
種種跡象表明，燃?xì)獍l(fā)電已經(jīng)成為國(guó)家發(fā)展的一個(gè)重要戰(zhàn)略舉措，當(dāng)然，并不是把退役的火電用燃?xì)獍l(fā)電頂替，而是通過(guò)發(fā)展一部分比例的燃?xì)獍l(fā)電，實(shí)現(xiàn)發(fā)電，調(diào)峰，調(diào)頻等多種功能，既可以實(shí)現(xiàn)30-60碳中和目標(biāo)，同時(shí)30%以外的非化石能源消費(fèi)比重也可以滿足，按照30億千瓦裝機(jī)的風(fēng)電規(guī)模，按照10%-20%的儲(chǔ)能配套，這個(gè)投資是非常大的，而電化學(xué)儲(chǔ)能面臨回收難題，在沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)省份面臨抽水蓄能發(fā)展困難的形勢(shì)，因此，發(fā)展一定程度的燃?xì)獍l(fā)電規(guī)模，或?qū)?duì)風(fēng)電發(fā)展造成一定的挑戰(zhàn)。
風(fēng)電如何應(yīng)對(duì)，顯然繼續(xù)降本，度電成本低于火電，更重要的是，風(fēng)電要通過(guò)儲(chǔ)能的配套，實(shí)現(xiàn)燃?xì)獍l(fā)電的電網(wǎng)友好性，這樣使得風(fēng)電更加具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，這才是風(fēng)電未來(lái)成為主流電源的基礎(chǔ)。
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