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馮江華:天然氣在實現(xiàn)雙碳過程中的重要作用

2021-12-15 14:40:14 中國能源網(wǎng)

編者按:2021年12月7-8日,以“雙碳目標(biāo)下的智慧方案與行業(yè)機(jī)遇”為主題的第十七屆中國分布式能源國際論壇于西安召開。本次會議由中國能源研究會分布式能源專業(yè)委員會、中國能源網(wǎng)主辦,陜西分布式能源股份有限公司聯(lián)合主辦。會上,中國能源研究會分布式能源專委會的高級顧問馮江華先生做了“天然氣在實現(xiàn)雙碳過程中的重要作用””的主旨演講。以下內(nèi)容根據(jù)大會演講實錄進(jìn)行整理。

馮江華:大家早上好!

天然氣一晃二十五年了,1997年就天然氣發(fā)電。這二十五年非??部?,一方面天然氣非常飛速發(fā)展,另一方面整個社會也好政府也好,一直在質(zhì)疑天然氣,所以還是要講一下天然氣在雙碳過程中很重要的作用。

國家對天然氣的定位其實不是很明確,但是在去年的白皮書里面,已經(jīng)給了一個比較明確的定位,總的來說定位也是明確的,它會輔助可再生能源的發(fā)展。實際上現(xiàn)在質(zhì)疑很多,有人提出來沒有必要上天然氣,潔凈煤技術(shù)排放和天然氣是一樣的,天然氣還是有碳的能源。特別是天然氣的價格和資源的保障,質(zhì)疑的人更多了。另外普遍的天然氣發(fā)熱供熱,需要上網(wǎng)的電價補(bǔ)貼,基本上制約整個行業(yè)發(fā)展最重要的部分。有的專家包括一些院士提出來中國會跨越天然氣時代,就是因為中國的可再生能源發(fā)展得很快,天然氣可以忽略,慢慢就可以淡出市場。這些觀點一直是爭議比較多的。

天然氣的減排力度基本上減一半的碳,這個是眾所周知的。美國從減排的角度來講,現(xiàn)在應(yīng)該走在中國的前面。實際上它在2005-2019年,煤電從50%降到23%,天然氣發(fā)電量從19%上到38%,二氧化碳排放量下降了8.19億噸。其中主要的貢獻(xiàn)還是天然氣,可再生能源有很大的貢獻(xiàn),但是接近65%還是煤改氣的貢獻(xiàn)。有人說中國不具備美國的條件,美國有大量的頁巖氣,從資源的方面講我們覺得也是可以探討的。

從天然氣來講,將來的目的很簡單,就是減碳和助力可再生能源發(fā)展,實際上熱電聯(lián)產(chǎn)也好,天然氣分布式能源也好,天然氣調(diào)峰電廠也好,實際上儲能和煤電是不能取代的。如果沒有天然氣的存在,中國在2030年實現(xiàn)可再生能源12億千瓦的裝機(jī)目標(biāo)是非常困難。天然氣和煤現(xiàn)在處在硬拼的狀態(tài),屢屢敗下場,但是我們認(rèn)為天然氣有很多功能,沒有被市場化、價值化,真正阻礙被價值化的原因是電價市場沒有真正完全建立,現(xiàn)在電力交易市場已經(jīng)在建立了,距離真正的電力市場還有一定的時間。很重要的是電網(wǎng)輸配分離改革沒有到位,9號文件是2015年的文件了,現(xiàn)在已經(jīng)過了七年,輸配分離的改革還沒有到位。地方電網(wǎng)沒有能力來自己支配電力供應(yīng)。碳稅已經(jīng)在開始搞了,但是目前還沒有真正起到作用。

價值化之一就是為電網(wǎng)和可再生能源調(diào)峰的功能,當(dāng)然調(diào)峰能力在座的都知道。中國第一個調(diào)峰電廠,24年前當(dāng)時我和中信集團(tuán)一塊,在黃島三期上建一個9F調(diào)峰電廠,給山東省電網(wǎng)調(diào)峰。當(dāng)時請西北院做的可行性研究報告,當(dāng)時不是用天然氣,而是用LPG,因為當(dāng)時天然氣還沒有上岸,是用的液化石油氣,因為正好中石油在黃島建一個液化石油儲氣庫。最后是東北院完成的可行性研究報告,75萬千瓦給山東省網(wǎng)調(diào)峰,這個項目因為種種原因最后沒上去,雖然當(dāng)時劉軍亞(音)局長很支持這個事,但最后也沒上成。

發(fā)改委在前幾年制定了非常龐大的計劃,在西北大規(guī)模上燃煤電廠,為可再生能源調(diào)峰,但是因為雙碳目標(biāo)提出來以后,這個事基本上擱淺了,以后不可能在西北大規(guī)模建燃煤電廠了。誰來給可再生能源調(diào)峰,確實是一個需要大家考慮的問題。我們達(dá)到12億千瓦的時候,天然氣參與調(diào)峰應(yīng)該是必然趨勢。

價值化之二就是它可以起到能源系統(tǒng)中的細(xì)胞核作用,這一點很重要,昨天有些報告里也講了這個問題,我們現(xiàn)在大量在做這種區(qū)域性綜合智慧能源系統(tǒng),在這個系統(tǒng)里面往往天然氣冷熱電系統(tǒng)起到對整個系統(tǒng)的支撐作用,因為這個系統(tǒng)可能用到儲能、可再生能源、生物質(zhì)等等,如果有天然氣的存在,說得絕對一點,我建了天然氣發(fā)電系統(tǒng),我可能一年不用,但是因為有我的存在,那么整個系統(tǒng)是安全的,當(dāng)然這是說得絕對一點了。目前屋頂光伏趨勢很好,但實際上國網(wǎng)已經(jīng)基本上拒絕了居民屋頂大規(guī)模上網(wǎng)的可能性,認(rèn)為地區(qū)配網(wǎng)沒這種能力來接受這些大規(guī)模上網(wǎng)。如果我們在配網(wǎng)里面能夠統(tǒng)一地協(xié)調(diào)天然氣發(fā)電,可能在一定程度上會緩解這種問題。

國內(nèi)現(xiàn)在已經(jīng)上了五百多個增量配網(wǎng),絕大多數(shù)情況非常不好,好的只有少數(shù)。從這些經(jīng)驗來看,一定要搞成源網(wǎng)荷儲一體化項目,才能夠有效應(yīng),你光去拿一個電價差,也就差一兩分錢,這種很難收回投資?,F(xiàn)在搞的比較好的增量配網(wǎng),都在考慮上天然氣發(fā)電和自己上儲能。我上周去河南靈寶,他們開發(fā)區(qū)有一個三門峽增量配網(wǎng),他們開始拿配網(wǎng)的時候,當(dāng)時意識很簡單,就是我先拿到再說,給他的肯定是電網(wǎng)剩下的,一點負(fù)荷都沒有。他說我是開發(fā)區(qū),我是當(dāng)?shù)卣夷玫揭院?,我再幫很多高能耗企業(yè)往里搬,這個電網(wǎng)公司管不了我。我覺得這個想法是非常好的,把很多重化企業(yè)等于今后逐漸搬進(jìn)自己的電網(wǎng)。同時要考慮搬進(jìn)來以后怎么樣上天然氣發(fā)電、上儲能等等這些項目,主要是和他們談這個。

一個很重要的障礙就是分布式能源,它一定程度上沒有公平的市場地位,實際上它把電賣到周邊,給周邊企業(yè)供的電基本上是同等電價,才有競爭的可能性?,F(xiàn)在電網(wǎng)要求只能是燃煤上網(wǎng)電價,沒有可商量的,原來三毛錢,現(xiàn)在可能漲到四毛錢。對天然氣來說,天然氣價格再便宜,這個項目也做不下來。這也應(yīng)該是下一步電力改革解決的問題,我上的項目只能在我自己的墻內(nèi),我如果隔墻售電,這完全是不公平的待遇。

天然氣熱電組成“虛擬儲氣庫”,在2017年出現(xiàn)了嚴(yán)重的氣荒,后來到了2018年發(fā)改委要求就非常高了,我們算了算如果按照發(fā)改委要求,那就是幾千億甚至上萬億的投資,要建立儲氣庫。儲氣庫是應(yīng)該建的,但實際上天然氣用戶端的響應(yīng)機(jī)制應(yīng)該建立,比如在山東,山東現(xiàn)在有四百多個自配電廠,但逐漸都會改成天然氣,如果改成天然氣熱電,北方冬天并不缺電,如果天然氣緊張了,很簡單,就可以把這些項目停下來,只用天然氣燒鍋爐,就用電網(wǎng)的電,這樣我的天然氣至少可以省下一半。如果這種用戶側(cè)響應(yīng)機(jī)制能夠建立起來,我們計算了一下,只要上600萬-800萬千瓦,剛才說自配電廠就將近四千萬千瓦的裝機(jī)容量,三千萬到四千萬千瓦的裝機(jī)容量。如果由這個形成“虛擬儲氣庫”,一天就可以省下三千萬方氣,這是什么概念呢?2017年的氣荒,就是因為土庫曼斯坦突然把氣停掉了,一天缺了三千萬方氣,造成全國嚴(yán)重的氣荒。我們?nèi)绻?ldquo;虛擬儲氣庫”這個機(jī)制,就很容易對應(yīng)這種危機(jī)。

總結(jié)來說,天然氣發(fā)電供熱的功能價值有幾個,低碳的特性為碳中和做出的貢獻(xiàn),減碳;天然氣聯(lián)合循環(huán)或者熱電聯(lián)產(chǎn)提供高效能源利用,我前年去德國參觀了西門子9H機(jī)組生產(chǎn)基地,還是很驚訝的,他們現(xiàn)在可以做到63%,兩臺機(jī)組130萬千瓦的裝機(jī)容量,效率可以做到63%。實際上每個大城市上兩臺9H機(jī)組,兩千萬平米的供熱,再給電網(wǎng)調(diào)峰。按照現(xiàn)在的電價,幾乎現(xiàn)在的燃煤上網(wǎng)電價就可以了,不需要政府補(bǔ)貼,四毛多錢電價就可以做下來。像這種實際上是非常好的事情,但目前來講主要是體制問題,我知道山東就報了14個9H、9F項目,但現(xiàn)在一個都沒批,包括青島非常好的項目,大唐和當(dāng)?shù)毓峁疽粔K搞的項目,到現(xiàn)在也沒上成。給可再生能源調(diào)峰建立“虛擬儲氣庫”,另外是作為一個分布式能源功能系統(tǒng)的細(xì)胞核作用。如果這些價值能夠得到重視,真正價值化,不是政府在統(tǒng)一規(guī)劃中能夠考慮這些因素,能源財政能夠自己說得算,這塊就會形成很大市場。但是現(xiàn)在因為電網(wǎng)的壟斷,這些事情暫時都不可能。

最早幾乎是十七八年前了,當(dāng)時楊雷還是作為油氣處處長的時候,當(dāng)時第一個文件是我?guī)退粔K起草的。當(dāng)時分布式能源是什么定義,最早是我和韓曉平一塊搞了個定義,非常長,當(dāng)時楊處長就說這個事能不能簡單一點?最后就歸結(jié)了三點。高效利用、梯級利用、就近利用,就這么三條。高效利用最后商量達(dá)到70%,不要定太高,也不要定太低,太高的話很多人進(jìn)不來。美國當(dāng)時50%、60%,也算是分布式能源。實際上從市場來講,當(dāng)時就考慮到區(qū)域分布式能源和樓宇式分布式能源,經(jīng)過這么多年我覺得定義應(yīng)該改一改,從實踐來講,一個是城市公建項目,就是說咱們現(xiàn)在目前這個會上拿的多數(shù)獎項,基本上都屬于城市公建項目,當(dāng)時有一些挑戰(zhàn),一個是前一段李克強(qiáng)要求工商業(yè)電價降價,結(jié)果國網(wǎng)公司就降了1毛錢,這使很多項目積極性受到很大的影響,最近又漲回來了,具體怎么漲,各個地方情況還不一樣。

再是規(guī)模太小,咱們做來做去,特別是大的電力公司要求我裝機(jī)容量,一個項目現(xiàn)在越做越小,一個醫(yī)院最開始能做幾千千瓦,現(xiàn)在基本上就是幾百千瓦的裝機(jī)容量。這種發(fā)電設(shè)備多數(shù)用燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)。這是個很重要的市場,現(xiàn)在發(fā)展的也很快,大家都在做,但真正更有價值的市場是第二類,城市和產(chǎn)業(yè)園區(qū)。

這是個中國特色,中國這四十年的經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,很多得力于產(chǎn)業(yè)園區(qū)的體制,國家級的開發(fā)區(qū)現(xiàn)在將近有500個,原來只有347個,省級1167個,這些將來是天然氣分布式能源市場的巨大市場,因為每個開發(fā)區(qū)如果分開的話都會形成獨立的綜合智慧能源體系,在這個體系內(nèi)建天然氣分布式,實際上很多園區(qū)都有燃煤電廠,都在被改造,這是個非常大的市場。但是現(xiàn)在項目還比較少,有很多公司也在做。

這里面原來中電國際的戰(zhàn)略規(guī)劃部他們提了,我們當(dāng)時幫著董事長李曉琳給人大寫了提案,因為他是政協(xié)委員,當(dāng)時討論了,提出了綠皮火車到高鐵的轉(zhuǎn)變,說整個這些園區(qū)的能源系統(tǒng),如果能從現(xiàn)在的基礎(chǔ)上向高鐵轉(zhuǎn)變,能夠拉動幾萬億的投資,這個提案到了政協(xié)很受重視,后來一直上了國務(wù)院辦公會議,但是從現(xiàn)在整個電力體制和中國管理體制角度來講根本沒有可實施性,因為必須各個開發(fā)區(qū)對自己的電力系統(tǒng)有話語權(quán)的時候,那個時候才有可能實現(xiàn)開發(fā)區(qū)的能源系統(tǒng)從綠皮火車向高鐵轉(zhuǎn)變。

這個是亦莊開發(fā)區(qū),協(xié)鑫的人都知道,這是我比較自豪的,但沒有干到底,這是20年前我在北京開發(fā)的第一個項目,后來是由協(xié)鑫和華潤投資的,這個項目運行的非常好,應(yīng)該說是國內(nèi)最好的熱電廠,有興趣大家可以參觀一下,運行了將近18年。

第三類是工業(yè)單體項目,這個實際上從目前來講是最有可實施性的領(lǐng)域,基本上用了自發(fā)自用,并網(wǎng)不上網(wǎng)的方式。對這些高能耗企業(yè)來說,我最近跑了很多,你像一個造紙廠在壽光,一個造紙廠一年用20億度電,用300噸蒸汽,原來自己有個燃煤熱電廠,現(xiàn)在被關(guān)掉一半,可能還剩50000千瓦的燃煤熱電廠,就非常迫切的需要。

我現(xiàn)在跑了大概十幾個項目,在山東、河南、河北等地區(qū),但這些項目我跟甲方說,你們但凡能夠燒煤,電話都不用打,什么時候政府逼的你必須關(guān)掉煤了,我這個只能跟你用天然氣燒鍋爐和用電網(wǎng)的電,如果上天然氣分布式的話,我肯定有非常大的優(yōu)勢。

我們剛剛給山東一個化工廠做項目方案,我計算出來,基本上如果在兩塊錢的氣價上,一年就上兩臺機(jī)組也就是30000千瓦,一年能省6000萬的能源費用,如果要是在2.5元左右的情況,我還可以省3000多萬,和什么比?就是和電網(wǎng)的電,因為最近電網(wǎng)漲價了,對天然氣分布市場影響很大,非常好。我們原來算的2.5元就不能往上算了,再算就賠錢了,現(xiàn)在可以算到3塊錢還賺錢,雖然賺的少,但還是賺的。

現(xiàn)在這個市場非常大,當(dāng)然現(xiàn)在有很多公司也關(guān)注這個項目。這些項目里有個非常艱難的事情,因為大部分都是民企高能耗企業(yè),所以我們這兩年在開發(fā)模塊化電廠的技術(shù),這個技術(shù)就是針對這種項目。因為很多央企不愿意到民企去投資,說你用電明天自己生產(chǎn)出了問題馬上不用電了,我給你投的電廠不就白投了嗎?我們現(xiàn)在正在投15000千瓦供30噸蒸汽還有8000千瓦供18噸左右的蒸汽,這種叫做模塊化電廠,所謂模塊化電廠,我們叫做即插即用即拔即走,因為燃?xì)獗旧砭褪悄K,我如果把電廠做成模塊,你要是有任何風(fēng)險,我把這個電廠扛著就走,一個月就全部拆到另外一個項目上去了。這樣投資的后顧之憂沒有了,這個實際上我們也在做。

主要是這方面我們覺得市場很大,我最近跑了河南、山東大概六七個項目,賬都能算過來,而且都受到了用戶的注意。這就是山東的情況,山東的自備電廠有大量的,而且絕大多數(shù)80%-90%全部用的抽凝機(jī)組,現(xiàn)在政府要求只要是抽凝機(jī)組必須關(guān),要么改成背壓機(jī)組,改背壓機(jī)組對蒸汽負(fù)荷要求非常高。

你像我去了一家,原來是做化工的,原來有自備電廠過的很好,現(xiàn)在30多萬千瓦自備電廠政府就給關(guān)了,剩5000千瓦的燃煤背壓機(jī)組,帶它那點蒸汽負(fù)荷,所以一下就變的電價增了一倍,他們說馬上就要倒閉了,一點往下經(jīng)營的可能性都沒有。這樣的電廠,如果上了天然氣分布式是有可能緩解這種情況的。

調(diào)峰電廠剛才說了,差不多在25年前搞的第一個,到現(xiàn)在中國沒有真正意義上的調(diào)峰電廠,特別是大型調(diào)峰電廠。浙江上的天然氣分布式能源項目,大部分都被省里定位為調(diào)峰電廠,只給1000多小時,或者2000小時的發(fā)電小時數(shù),你可以參加調(diào)峰,但是相對來說調(diào)峰電廠的電價又不到位,所以弄的這些廠苦不堪言。

但是實際上調(diào)峰電廠有非常大的發(fā)展空間,特別是剛才說的西北大規(guī)模,像燃煤是不可能的,那誰來?前不久我和中石油原來昆侖公司的董事長討論了4個小時,非常幸運的是中石油正在青海的油田上,準(zhǔn)備上600萬千瓦的裝機(jī)容量,用油氣田地做400萬千瓦的光伏和200萬千瓦的燃?xì)獍l(fā)電,用當(dāng)?shù)氐奶烊粴狻Kf中石油這是我們唯一一種,而且認(rèn)為是中石油今后幾年戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型非常重大的舉措,只有這樣才能大規(guī)模的進(jìn)入可再生能源。他說我現(xiàn)在到西北去搶地,早被五大電力公司搶沒了,我就用自己的油氣田,然后和天然氣配上。大家知道一條特高壓,因為咱們現(xiàn)在有23條特高壓,一條特高壓正好輸600萬千瓦的電,也就是說我建了一個自己可以調(diào)節(jié)的能源基地,然后把電輸?shù)絻?nèi)地去,這是非常好的想法。但這個項目因為各種原因搬到了甘肅,我覺得有幾個問題,比如說像西門子也和他們討論過,那2500多米海拔,燃?xì)鈾C(jī)到那就剩了不到70%的效率,當(dāng)然還有天然氣資源的問題還不夠。

實際上天然氣調(diào)峰我們覺得將來是三級調(diào)峰,第一級是剛才說的源頭調(diào)峰,和可再生能源,和儲能配合起來的源頭調(diào)峰,因為天然氣調(diào)峰是目前的儲能技術(shù)完全不能夠取代的。比如說這次電荒的事情,就是因為其中一個東北電網(wǎng)兩個禮拜沒刮風(fēng),沒有風(fēng)電,因此一下就出問題了。但是天然氣可以,儲能就做不到這點,儲能也好,抽水蓄能也好,化學(xué)儲能也好,基本上能解決日調(diào)峰的問題,只有大型水庫才能解決季調(diào)峰和月調(diào)峰的問題,但天然氣可以。

實際上我和楊雷,楊雷他現(xiàn)在是北大能源研究院的副院長,我們倆一直對這個事情,老是想給天然氣抱不平。因為現(xiàn)在國家能源局定的天然氣達(dá)峰的時間是2040前,前不久也跟油氣司局討論過這個事情。希望在2040年之前為可再生能源發(fā)展起到非常好的助力作用,這個我們覺得很有必要來做比較的。中國從戰(zhàn)略上來講,研究一下天然氣到底在整個發(fā)電供熱中的作用。

現(xiàn)在咱們說供熱,很多學(xué)者會說熱泵這個那個,可是大家也知道大量的工業(yè)供熱一弄就是幾百噸上千噸的蒸汽,你說你怎么用電去供熱。在幾十年后,可能咱們的電力大部分都是可再生能源發(fā)的,那個時候我們是堅決支持用電來供蒸汽,但現(xiàn)在根本不可能,除了天然氣就非他莫屬了。在這種情況下,我們覺得很有必要做綜合性的,站在國家的角度上做研究,這個研究也和在座各位公司有關(guān)系,希望大家能出錢的出錢,能出力的出力,共同來把這個事情完成,現(xiàn)在我們也在征集這個課題的支持者。

我的發(fā)言就到這里,有問題大家會下可以問我,謝謝大家!




責(zé)任編輯: 張磊