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[中图分类号]F407.22 [文献标识码]A [文章编号]1000-5951（2003）05-0014-（04）
一、我国电力市场的发展需要天然气发电
（一）电力市场的发展前景
我国电力市场正处在不断改革发展之中，2002年12月29日原中国国家电力公司拆分工作顺利完成：在电网方面，设立国家电网公司和南方电网公司。中国电网改革的目标是跨大区、跨独立省（区）电网互连，并最终走向全国联网的超高压、高度自动化的现代化电力系统；而在发电方面，组建中国华能集团公司、中国华电集团公司、中国龙源集团公司、中国电力投资集团公司、中国大唐集团公司等5家发电公司，以鼓励发电市场形成业内间的有序竞争。[1]
2002年，全国的总装机容量已达到353GW（1G=1×10[9]）；发电量为16400亿kWh（其中水电为2710亿kWh占16.5％，火电为13420亿kWh占81.8％），比上年增长10.5％，我国电力的总装机容量和年发电量都已居世界第二。三峡工程也将于今年开始并网发电，到2009年建成后总装机容量将达到18.2GW，年发电量为847亿kWh，到那时我国的电力水平又会迈上一层新台阶。[1]但我国的人均装机容量、发电量和用电量都远低于一些发达国家。从经济发展看，2002～2010年的8年期间我国规划GNP年均增长率为6％～7％，为保持与国民经济同步发展，缓和电力供需矛盾，电力的年均增长率不得少于5％～6％。据预测，到2010年全国总装机容量需要超过500GW，年均发电量需要超过26300亿kWh。[1]因此，我国电力供应距国民经济发展的实际需要差距还很大，这8年要增加近150GW的装机容量，发电量要增加近10000亿kWh，而正在建设的三峡工程供电能力是有限的，还要进一步加大电力发展力度，在发展传统的水电、火电的同时，也要发展天然气发电、核电、风力发电等，这既可以使电源结构趋于合理，也能补充我国电力供应的不足。
（二）天然气发电的特有优势
我国天然气发电处在起步阶段，天然气发电项目还很少。而随着经济发展和社会进步，人们的环保意识增强，国家对环境保护有了更高的要求。与燃煤发电相比，使用天然气发电不产生灰渣，几乎不排放二氧化硫和悬浮颗粒物质，二氧化碳排放量减少58％，氮氧化物排放量减少80％以上，可减轻日趋沉重的环保压力，带来巨大的社会效益[2]。我国天然气在发电市场上的竞争力，主要取决于气煤比价和环境法规。目前国内大型燃气电厂尚在可行性研究阶段，而城市小型天然气热、电、冷联供（燃气轮机+余热锅炉+溴化锂制冷），具有很好的节能效益、环境效益和经济效益，前景十分看好[3]，在一些地区发展天然气发电还有如下优势：
1.建设周期短、造价便宜的燃气联合机组是发展天然气发电的首选设备，而且该设备由组件构成，只要燃气轮机发电部分工程竣工即能单独投运发电，可以较快回收投资，非常适合我国这样的发展中国家。
2.天然气发电上网电价低于核电和轻油发电，与进口600MW（1M=1×10[6]）燃煤机组发电电价大体相当，在电力市场上具有一定竞争力[2]，在低利用小时的情况下，天然气发电的电价比燃煤发电电价低，说明天然气发电作为调峰电厂效益十分明显。而在获得天然气较为便宜的地区，天然气发电成本比燃煤发电的成本还要低。
3.天然气发电机组具有运行起停灵活、启动成功率高、调峰范围广等优点，不仅可以弥补我国现有电网适应负荷变化能力差的不足，还可以提高电网经济安全运行水平[2]。
（三）天然气发电能够解决的电力市场问题
发展天然气发电有助于如下一些电力市场问题得以解决：
1.枯水期电力供应不足。在某些电网内，水电占的比重较大，在枯水期时存在不同程度的电力供应不足问题。
2.峰谷差增大。近年来，由于用电结构的变化，我国主要电网高峰负荷不断增大，而相应的负荷率却在降低，使得峰谷差越来越大，调峰矛盾日益突出。
3.对环境的破坏力很大。电力部门是耗水和污染大户，尤其是燃煤电厂每年要产生大量的废渣、灰尘、二氧化硫和氮氧化物等。
4.电源结构不合理。在我国的电源结构中，水电不足，火电有余，核电、风能及物质能等可再生能源发电量所占比重极小，2002年全国总装机容量中火电占74.84％，水电占23.95％，核电仅占1.05％。[1]
（四）国外利用天然气发电的情况
1999年电力生产总量中，天然气发电的比例已上升至17.1％，与水电17.5％、核电17.2％相当。[1]2001年美国电力生产总量为37195亿kWh，其中天然气发电量为6130亿kWh，占总电量的16.5％；[4]天然气总消费量为22640bcf（即6407.12亿m[3]，1bcf=0.283×10[8]m[3]），其中用于发电的天然气占总消费量的23.23％[5]。据预测，美国在2020年天然气消费量为10150亿m[3]。[6]电力工业是俄罗斯最大的天然气用户，其天然气消费量约占全国总消费量的40％；发电燃料结构中，天然气的比例占60％以上。[7]在其他用天然气发电的国家中，天然气发电量占电力生产总量的比例差异相当大，这与各国的国内资源和能源政策有关。例如土库曼斯坦、卡塔尔和马来西亚等国，由于天然气产量相当高，而煤炭和水力资源很少，天然气发电占电力生产总量的70％以上；阿根廷和荷兰等国，尽管天然气产量高，但国内还有其他发电能源，天然气发电量的比例在40％～60％；天然气发电量为电力生产总量20％～40％的典型国家有英国（天然气生产国）、日本（天然气进口国）和意大利（既是生产国又是进口国）等国；天然气发电量为电力生产总量10％～20％的典型国家有韩国和匈牙利等国[8]。
二、我国天然气资源的开发利用带动了天然气发电市场
我国政府已经确定把天然气的开发利用作为能源发展的一项重要政策。在天然气消费量方面，2001年全国天然气消费量达到302亿m[3]，在一次能源消费结构中占2.96％；预计到2005年，全国天然气消费需求量将增至600亿m[3]，其在一次能源消费结构中的比例将达5％左右，仍远低于24％的世界平均水平。1999年我国天然气消费主要以工业原料为主，占消费总量的46％；天然气发电用气量仅占总量的10％[9]。随着我国经济的不断发展和电力需求的逐年增长，要求使发电用天然气成为我国天然气利用的主要方向之一。
我国拥有较丰富的天然气资源，截止到2001年底，累计探明天然气储量3万亿m[3]（不包括溶解气），据第二次全国油气资源评价结果，全国天然气总资源量为38.04万亿m[3]；另据第三次全国煤田资源评价结果，全国埋深在2000米以浅的煤层气资源量为22.52万亿m[3]，是我国常规天然气资源的接替能源之一。[10]但天然气资源主要分布在中西部地区和近海地区，而天然气市场则主要分布在中东部大中型城市和东部沿海地区，[11]天然气管网建设的地位十分重要。我国的天然气管道与国外发达国家完善的供气网络相比还有很大的差距，截止到1999年底，建成长距离输气管线1.18万公里；国家已经启动西气东输工程，加快长距离输气管道建设，除了已建成的陕京天然气管线和青海涩北-西宁-甘肃兰州天然气管道，在建塔里木-上海天然气管道，拟建重庆忠县-湖北武汉天然气管道等；正在规划引进俄罗斯西西伯利亚和东西伯利亚地区天然气的两条输气管道。未来十年内，我国将逐步实现天然气资源与天然气消费市场的合理配置和有机结合，而且在东南沿海地区，还将进口LNG。
天然气产业链的特点决定了只有其下游立于不败之地，上游和中游才会稳定发展，实现上、中、下游三方的利益共享，使我国天然气产业链处于良性循环发展。[12]国外建设长输管道的前提是市场急需天然气。而我国已建和准备建的几条长输管道是在没有足够用气市场条件下进行的，建成后要依靠培育市场才能达到保本经营，经过较长时间后才能有较好的赢利，[13]这在较长时间内存在较大的市场风险。目前我国天然气利用的一个突出问题是没有大的下游用户，制约了天然气产业链的发展。因此，寻找大规模的下游用户成为迫切问题，而天然气发电厂恰是下游市场的大用户，一旦投产运行后具有用气量稳定和用气量大等特点，商业和民用市场的培育则需要较长的时间，用天然气发电是突破天然气产业链成长阶段初期市场“瓶颈”并降低市场风险的关键。我国的天然气发电市场已被唤醒，应从战略高度确定天然气发电市场的整体布局。
三、我国发展天然气发电的重点地区
结合我国地区经济发展水平、电力市场需求和天然气气源等方面的因素，可在几个重点地区发展天然气发电。
（一）长江三角洲地区
长江三角洲地区包括上海、浙江和江苏，由华东电网供电，2001年本地区总装机容量49.75GW，比2000年增加了4.11％，其中火电43.64GW，占87.71％，水电5.77GW，占11.59％。[1]本地区利用天然气发电有四个方面的必要性：[14]（1）有利于华东电网消纳三峡来电。三峡电站发电量具有明显的季节性，发电量主要集中在汛期，在三峡电站送电华东电网时，同步配套建设启停速度快的天然气发电厂，在汛期配合三峡来电用于调峰，在非汛期进行电力和电量的补偿。（2）增加电网调峰手段，改善电源结构。由于华东电网以火电为主，水电比重小，为弥补华东电网调峰容量的不足，建设天然气发电厂可改善电网的电源结构，促进电网安全、经济运行。（3）缓解一次能源供应的紧张状况。长期以来，本地区一次能源主要依赖于区外供应，发展大型天然气发电厂，可以缓解本地区对煤炭作为一次能源的过分依赖。（4）有利于环境保护。长期以来，华东电网新增装机容量都以煤电为主，本地区大部分已被国家列入酸雨和二氧化硫排放“两控区”。
另外，选择长江三角洲地区重点发展天然气发电还有三个方面的理由：（1）随着上海浦东进一步开发、开放和上海将举办2010年世界博览会，将进一步带动长江三角洲经济带的腾飞，本地区电力需求增长较快。（2）天然气发电厂的投资成本相对较高，本地区雄厚的经济基础和潜在的电力市场，可以保证对天然气发电电价有一定的承受能力。（3）本地区气源比较充足，可以利用的气源有“西气东输”和东海气，而且本地区具有众多的优良港址，远期从国外进口一定规模的LNG时，具有比较理想的接收条件。
本地区天然气发电的主要思路是在一些大中型城市建设一定规模的燃气电站，上海市是近期发展天然气发电的重点城市。2001～2002年上海市GDP年均增长10.55％，[15]在经济快速发展的同时电力需求也有较大幅度增长。上海已决定不再新建燃煤机组，并对老的燃油、燃煤机组逐步进行改造，改用天然气。为此，上海规划在“十五”期间建设1000MW左右的燃气调峰机组。[16]目前我国“西气东输”工程首座配套热电厂——上海漕泾热电厂已在2002年动工，2005年全部建成投产，这家大型热电厂是国家重点工程，计划建造两套300MW级燃气联合循环发电机组，供汽能力每小时660吨，专门向上海化学工业区内的用户提供蒸汽、除盐水及相关产品和服务，同时向上海提供电力。[1]未来几年内将规划一批燃气电厂在长江三角洲地区投资建设，如浙江燃气电厂、闸北燃机改气项目、金山燃机电厂项目、华能金陵燃气电厂和镇海电厂油机改气项目等。[11]
（二）东南沿海地区
东南沿海地区包括广东、福建、广西和海南，该地区经济发展快，用电量增长也快，但是能源资源比较贫乏。近期东南沿海地区进行天然气发电的重点在广东省。2001～2002年广东省GDP年均增长10.15％，[15]2001年广东省总装机容量是33.60GW，比上年增加5.35％；其中火电占72.71％，水电占21.73％，其他占5.36％。[1]改革开放以来，广东省经济一直快速发展，电力需求也在高速增长，近年电力需求增长速度保持年均7％～8％，但由于未来几年新投产的发电机组明显减少，据预测2005年缺电力2.5GW，2010年缺电力1GW（已考虑“十五”期间2GW及“十一五”期间4GW的天然气电厂），加快建设天然气发电厂十分必要。同时，由于人民生活水平的不断提高，以商业、电信、服务业为代表的第三产业的飞速发展，广东省电网的用电结构发生了显著的变化，电网峰谷差逐年加大；而且由于广东省电网以火电为主，水电比重小，电网调峰不得不依靠火电机组维持，以牺牲火电机组一定的寿命、经济性以及增加电网的运行成本，换取电网的安全，建设天然气发电厂可改善电网的电源结构及促进电网安全等。[17]
近期广东省规划的项目主要是燃油机组改气和新建的燃气联合循环电厂，有惠州电厂、深圳前湾电厂、深圳东部电厂及深圳美视电厂改燃气项目等。[18]福建省规划的项目主要是泉州湾北部的惠安电厂和泉州湾南部的晋江电厂等。
（三）环渤海地区
环渤海地区包括北京、天津、河北和山东。该地区电力市场的特点是火力发电比重大，且大部分是燃煤机组，电网峰谷差逐年增大；而且，京津地区对环保的要求和供电可靠性的要求越来越高，在负荷中心城市建设一些天然气发电厂，有利于优化能源结构，解决电网调峰困难，又可解决环境污染问题。近期本地区天然气发电重点区域是经济发展快速的京津地区。2001～2002年北京市GDP年均增长10.6％，天津市GDP年均增长12.25％。[15]2001年京津地区总装机容量10.11GW，比上年增加6.18％；其中火电9.04GW，占89.48％，水电1.06GW，占10.52％。[1]
本地区可利用的气源有陕甘宁气、渤海气，远期可利用俄罗斯气等。天然气发电市场为城市清洁型，主要用来调峰和缓解环境保护的压力。[11]目前华北电力集团公司为确保北京供电安全和调峰需要，拟建1000～3000MW燃气电厂，每年需要天然气10～30亿m[3]，首期300MW燃气联合循环发电已获准立项。[3]
（四）西北地区
西北地区包括甘肃、陕西、青海、宁夏和新疆，均在西北电网。2001年本地区总装机容量25.75GW，比上年增加4.46％；其中火电16.79GW，占65.23％，水电8.87GW，占34.46％。[1]虽然西部地区经济基础较差，但陕西、青海和新疆的天然气资源丰富，配合我国西部大开发战略建立一些大型天然气发电项目具有成本优势，且能缓解此地区脆弱的环境状况。
结合经济发展对电力需求的增长，青海省已开工建设了格尔木300MW燃气发电站项目以满足西宁市对电力调峰的需求。[1]兰州地区重工业比重大，环境形势严峻，近几年工业生产和民用对电力的需求增长很快，供需缺口逐年加大，峰谷差也逐年增大；敦煌市近几年随着其旅游业及相关第三产业的发展，原有的电力供给已不能满足需要，尤其是在夏秋旅游高峰期。以上两地区均可建设天然气电厂用来调峰，既能解决电力供应不足的矛盾，又可减轻环保压力。在陕西省，中美将共同投资7亿美元在靖边县兴建天然气发电厂，安装2台300MW燃气联合循环发电机组，供西北电网调峰。[1]另外，新疆可以根据气田分布和地区电力需求适当建设一些中小型燃气电站，目前已在巴楚、巴州和克拉玛依市建成了天然气发电厂。[11]。
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