天然氣是一種優(yōu)質(zhì)、清潔、高效的能源，是今后相當(dāng)長(zhǎng)一個(gè)時(shí)期內(nèi)最有開發(fā)潛力、最具發(fā)展前途的發(fā)電能源之一。據(jù)中石油數(shù)據(jù)，我國(guó)常規(guī)天然氣儲(chǔ)量約為40萬(wàn)億立方米，非常規(guī)天然氣資源量是常規(guī)天然氣的5倍，這為我們加快發(fā)展天然氣發(fā)電提供了堅(jiān)實(shí)的資源基礎(chǔ)。近年來(lái)，作為非常規(guī)天然氣的頁(yè)巖氣開發(fā)異軍突起，已成為全球油氣資源開發(fā)的新亮點(diǎn)。學(xué)習(xí)借鑒國(guó)外頁(yè)巖氣開發(fā)利用的成功經(jīng)驗(yàn)，加快頁(yè)巖氣勘探開發(fā)，推進(jìn)氣電一體化發(fā)展，有效滿足日益增長(zhǎng)的能源電力需求，是值得深入研究的重大問題。
天然氣發(fā)電前景廣闊
加快發(fā)展天然氣發(fā)電，對(duì)于增強(qiáng)電力有效供給、優(yōu)化電力運(yùn)行方式、促進(jìn)電力節(jié)能減排具有重要意義。
加快發(fā)展天然氣發(fā)電有利于增加電力有效供給
隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷加快，能源需求必將快速增長(zhǎng)，其中電能占終端能源消費(fèi)的比重也將不斷攀升。據(jù)中電聯(lián)預(yù)測(cè)，到2020年，我國(guó)全社會(huì)用電量將達(dá)到7萬(wàn)億千瓦時(shí)，發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到17億千瓦；到2030年，我國(guó)全社會(huì)用電量將超過(guò)10萬(wàn)億千瓦時(shí)，發(fā)電總裝機(jī)容量將超過(guò)23億千瓦，是2010年的兩倍多，這就要求我們不斷提高電力供應(yīng)能力。
從目前情況看，僅僅依靠發(fā)展煤電、水電、風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電以及核電等，不能有效滿足快速增長(zhǎng)的電力需求。
煤電發(fā)展制約因素多。我國(guó)火電比重偏高，給煤炭供應(yīng)、節(jié)能減排和企業(yè)經(jīng)營(yíng)帶來(lái)很大壓力。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，土地利用、環(huán)境保護(hù)和應(yīng)對(duì)氣候變化的要求將不斷提高，加之煤炭供應(yīng)、運(yùn)輸瓶頸和經(jīng)濟(jì)性等因素影響，雖然煤電機(jī)組主導(dǎo)地位還不會(huì)改變，但其發(fā)展空間已經(jīng)有限。
水電經(jīng)濟(jì)和技術(shù)可開發(fā)量潛力不大。根據(jù)規(guī)劃，到2020年，我國(guó)除西藏外的大部分水電資源將開發(fā)完畢。因此，在未來(lái)可以預(yù)見的時(shí)期內(nèi)，水電在保障我國(guó)電力需求增量的貢獻(xiàn)度將逐步降低。此外，水電資源受氣候和來(lái)水情況的影響較大，發(fā)電量存在季節(jié)波動(dòng)性，需要與其它電源互補(bǔ)利用。
風(fēng)電、太陽(yáng)能等非水電可再生能源近期內(nèi)難以大規(guī)模開發(fā)并成為主力電源。一方面是出力的間歇性，需要“靠天吃飯”，有效供應(yīng)能力大大低于傳統(tǒng)能源發(fā)電；另一方面是開發(fā)成本仍然較高，需要處理好開發(fā)節(jié)奏和技術(shù)進(jìn)步的關(guān)系。
核電發(fā)展存在不確定性。日本福島核事故進(jìn)一步凸顯了核安全的極端重要性，對(duì)全球核電事業(yè)發(fā)展帶來(lái)了嚴(yán)重影響。我國(guó)核電廠址資源，特別是內(nèi)陸廠址，能否安全容納大規(guī)模的核電機(jī)組也需要認(rèn)真研究。因此，利用好天然氣資源，加快發(fā)展天然氣發(fā)電，將是保障我國(guó)電力長(zhǎng)期有效供給的重要選擇。
加快發(fā)展天然氣發(fā)電有利于優(yōu)化電力運(yùn)行方式
電網(wǎng)運(yùn)行存在峰谷差增大、最小日負(fù)荷率低等問題。多年來(lái)，我國(guó)各地電力高峰負(fù)荷的增長(zhǎng)率均超過(guò)用電量的增長(zhǎng)率。國(guó)外發(fā)展經(jīng)驗(yàn)表明，電力系統(tǒng)中峰荷電源一般占總裝機(jī)容量的25%-35%，這是電網(wǎng)應(yīng)對(duì)電力生產(chǎn)“同時(shí)性”規(guī)律、順利完成調(diào)峰調(diào)頻和安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的物質(zhì)基礎(chǔ)。
當(dāng)前，我國(guó)調(diào)峰電源嚴(yán)重缺乏。2010年底，天然氣發(fā)電和抽水蓄能裝機(jī)容量為4193萬(wàn)千瓦，僅占全國(guó)總?cè)萘康?.4%。為滿足調(diào)峰需求，大量30萬(wàn)千瓦以上大型煤電機(jī)組承擔(dān)深度調(diào)峰任務(wù)，使得非常規(guī)調(diào)峰率達(dá)到50%-60%，超出20%-25%的安全經(jīng)濟(jì)調(diào)峰率一倍以上。煤電機(jī)組制粉、除灰、油、汽水等系統(tǒng)頻繁調(diào)整，磨損大、效率低，無(wú)法發(fā)揮大容量、高參數(shù)機(jī)組的優(yōu)勢(shì)。此外，頻繁、深度調(diào)峰還增加了煤電機(jī)組安全隱患，對(duì)使用壽命和安全性帶來(lái)很多負(fù)面影響。
隨著核電、熱電聯(lián)產(chǎn)等基荷電源以及風(fēng)電、太陽(yáng)能等間歇性可再生能源的規(guī)模化開發(fā)，電網(wǎng)將對(duì)調(diào)峰電源提出更高要求。按照2030年我國(guó)發(fā)電裝機(jī)23億千瓦、調(diào)峰電源占總裝機(jī)的30%測(cè)算，需要調(diào)峰電源接近7億千瓦。
天然氣發(fā)電啟動(dòng)迅速、運(yùn)行靈活，具有承擔(dān)調(diào)峰性能的天然優(yōu)勢(shì)。加快發(fā)展天然氣發(fā)電，對(duì)優(yōu)化電力運(yùn)行方式、滿足調(diào)峰需求具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
加快發(fā)展天然氣發(fā)電有利于促進(jìn)電力節(jié)能減排
“十二五”及以后一個(gè)時(shí)期，我國(guó)節(jié)能減排任務(wù)十分繁重。我國(guó)已經(jīng)承諾，到2020年單位GDP碳排放強(qiáng)度比2005年降低40%-45%。國(guó)家“十二五”規(guī)劃綱要也明確了今后5年碳排放強(qiáng)度下降17%的發(fā)展目標(biāo)，這對(duì)電力工業(yè)節(jié)能減排提出了更高的要求。
天然氣是清潔的優(yōu)質(zhì)能源，燃燒產(chǎn)物幾乎不含二氧化硫、粉塵和其他有害物質(zhì)，二氧化碳排放量?jī)H為等量熱值煤炭的56%、石油的70%。相對(duì)于燃煤發(fā)電，天然氣發(fā)電在節(jié)能減排方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前，世界上最先進(jìn)的天然氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組凈效率已經(jīng)超過(guò)60%，是最先進(jìn)煤電機(jī)組的1.3倍，二氧化碳排放強(qiáng)度僅為最先進(jìn)煤電機(jī)組的40%左右。
此外，發(fā)展天然氣發(fā)電，可以通過(guò)改善電力系統(tǒng)運(yùn)行工況，提高電力系統(tǒng)的效率和經(jīng)濟(jì)性，還能充分利用燃?xì)狻㈦娏οM(fèi)季節(jié)性峰谷特性互補(bǔ)的特點(diǎn)，對(duì)電網(wǎng)和天然氣管網(wǎng)運(yùn)行起到“雙重調(diào)峰”作用，從而在更高的層面上提高我國(guó)能源利用效率。截至2010年底，我國(guó)天然氣占一次能源消費(fèi)的比例僅約4%。如果到2030年天然氣消費(fèi)比例提高到15%，將減少煤炭消費(fèi)量的10%，每年僅燃料替代一項(xiàng)即可減少二氧化碳排放8億噸以上。
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