編者按：黨的十九大報告強調(diào)推進能源生產(chǎn)和消費革命，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系。在我國清潔低碳的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整方向中，天然氣發(fā)電是重要的一步棋。

上海是我國天然氣發(fā)電占比較高的地區(qū)。現(xiàn)有發(fā)電裝機2200萬千瓦，其中燃氣機組590萬千瓦，燃氣機組在全市發(fā)電裝機中的比重已超過26%。到2020年，上海市煤炭占一次能源消費比重將從2015年的36%下降到33%左右，天然氣消費量將增加到100億立方米左右，占一次能源消費比重達到12%。透過上海看我國天然氣發(fā)電的現(xiàn)狀和未來，對于“十三五”能源發(fā)展具有借鑒意義。

“年發(fā)電小時數(shù)只要不超500小時，我們就可以實現(xiàn)微利。”上海羅涇燃機發(fā)電廠廠長兼黨委書記瞿浩說。發(fā)電小時數(shù)增高而利潤下降的反常現(xiàn)象出現(xiàn)，折射出目前天然氣發(fā)電的尷尬現(xiàn)實———上網(wǎng)電價不及發(fā)電成本。

以環(huán)保為導(dǎo)向的上海市非常重視天然氣發(fā)電。為彌補高成本帶來的競爭力不足，上海市自2012年開始實施兩部制電價，相當(dāng)于給所有燃機一個保底補貼，使燃機電廠得以生存和發(fā)展。

“十三五”加大天然氣替代力度

3月15日，上海市政府印發(fā)《上海市能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》的通知明確“實現(xiàn)全社會煤炭消費總量負增長，進一步加大天然氣替代力度”。2020年，煤炭占一次能源消費比重從2015年的36%下降到33%左右。天然氣消費量增加到100億立方米左右，占一次能源消費比重從2015年的10%增至12%。

上海市是全國較早開始重視天然氣發(fā)電的地區(qū)之一。2002年上海化學(xué)工業(yè)區(qū)成立時，市政府就按照清潔環(huán)保的定位，建設(shè)上海漕涇熱電有限責(zé)任公司(簡稱“漕涇熱電”)2臺30萬千瓦等級的9F型機組為化工區(qū)集中供熱。其實，在“十二五”期間，上海市在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中已把天然氣利用放在了突出的位置。2015年底，人工煤氣全部退出上海，上海實現(xiàn)城市管道燃氣“全天然氣化”。作為天然氣消費重要內(nèi)容的天然氣發(fā)電，也大規(guī)模走入上海市電力供應(yīng)保障的舞臺。

2012年3月21日，上海申能臨港燃機發(fā)電有限公司(簡稱“臨港燃機”)一期項目共計4臺40萬千瓦級燃氣—蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組全部正式投產(chǎn)，總裝機容量為164.6萬千瓦，是國內(nèi)核準(zhǔn)建成最大規(guī)模的燃機電廠。“十二五”期間，上海市還投產(chǎn)了奉賢南橋能源中心燃氣發(fā)電項目，崇明燃氣電廠開工建設(shè)，天然氣發(fā)電在上海市發(fā)電裝機中的比重首次突破20%。

“十三五”期間，上海市進一步加大天然氣發(fā)展。《上海市能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》明確，有序推進燃氣電廠建設(shè)。結(jié)合天然氣氣源、城市管網(wǎng)布局，建設(shè)閔行燃機等燃氣調(diào)峰電源。結(jié)合燃煤鍋爐關(guān)停替代供熱需要和地區(qū)結(jié)構(gòu)調(diào)整，建設(shè)奉賢熱電等燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)機組。到2020年，全市燃機規(guī)模預(yù)計達到800萬千瓦左右。積極爭取燃氣輪機國家重大專項落戶上海，研究建設(shè)重型燃機試驗電站。同時，大力推廣天然氣利用。進一步加大天然氣替代力度，完成浦東、金山、青浦等集中供熱企業(yè)的清潔能源替代。

在上海市的能源規(guī)劃藍圖上，到2020年，上海市還將建成奉賢熱電工程，新建2臺40萬千瓦等級燃氣機組;閔行燃機工程，新建2臺40萬千瓦等級燃氣機組;天然氣分布式供能系統(tǒng)新增20萬千瓦。此外，青浦等熱電聯(lián)產(chǎn)清潔能源替代項目也計劃在“十三五”期間開工，按照“嚴(yán)格以熱定電、合理發(fā)電容量”原則，實施清潔能源替代。

燃機運營以安全保障為先

位于上海北部寶山區(qū)的羅涇燃機發(fā)電廠(簡稱“羅涇燃機”)改造自原寶鋼羅涇鋼廠自備電廠。羅涇鋼廠自備電廠隨著寶鋼羅涇鋼廠的停產(chǎn)而停運后，2014年，上海市發(fā)展改革委批復(fù)羅涇燃機電廠轉(zhuǎn)為公用調(diào)峰電廠。2015年4月，經(jīng)過改造的2臺20萬千瓦機組投入商業(yè)運行。瞿浩告訴記者，電廠之所以能夠獲得批準(zhǔn)，主要原因在于上海電網(wǎng)調(diào)峰的需求。

目前，上海全市電網(wǎng)負荷約為2000萬千瓦，其中約1000萬千瓦為外來的水電，不可控因素較高。而作為國際大都市，上海對電網(wǎng)的可靠性要求越來越高，雖然煤電機組的容量足以滿足目前上海電網(wǎng)的負荷需求，但煤機啟動慢，遇到突發(fā)情況，難以快速頂起負荷，而燃機卻有著快速啟動的獨特優(yōu)勢。

“燃機響應(yīng)快，能及時應(yīng)對負荷的突然變化。以我們廠的GE9E型機組為例，冷態(tài)啟動達到滿負荷狀態(tài)需要1.5小時，熱態(tài)啟動只需要0.5小時。”瞿浩介紹說，冷態(tài)啟動指停機3天以上的啟動，停爐10小時以內(nèi)為熱態(tài)啟動。

臨港燃機也屬于公用調(diào)峰電廠，為保障電網(wǎng)安全，其機組目前處于晝開夜停狀態(tài)，隨時根據(jù)電網(wǎng)負荷變化調(diào)整開機負荷。

“6月份水電進滬，我們明顯感到這一個月來電網(wǎng)負荷特別不穩(wěn)定，昨晚通知我們今天開1臺機，今天臨時同時要開3臺。外來電不穩(wěn)定，變化很大。作為調(diào)峰機組，熱機狀態(tài)下半小時就能從并網(wǎng)到達到滿負荷狀態(tài)，所以我們這種機組運行比較多，作用發(fā)揮得淋漓盡致。”6月23日，臨港燃機副總經(jīng)理陳紅良對記者說。

記者梳理上海市天然氣發(fā)電的價值時發(fā)現(xiàn)，除了人人皆知的環(huán)保價值外，對安全的貢獻是其存在和發(fā)展的重要動力。定位為調(diào)峰的燃機電廠在迎峰度冬、大型活動、電網(wǎng)故障、環(huán)保壓力大的時候，都對保障電網(wǎng)發(fā)揮了重要作用。同樣，以熱定電的熱電聯(lián)供天然氣發(fā)電廠安全作用更是重于泰山。

身處化工區(qū)的漕涇熱電是上海化學(xué)工業(yè)區(qū)循環(huán)經(jīng)濟一體化的重要配套工程，負責(zé)向區(qū)內(nèi)用戶集中供應(yīng)蒸汽及除鹽水。漕涇熱電總經(jīng)理史佩鋼告訴記者，化工屬于高風(fēng)險行業(yè)，如果突然中斷供熱，會造成很大的安全風(fēng)險。為保障供熱可靠，漕涇熱電在2臺30萬千瓦聯(lián)合循環(huán)燃氣輪機的基礎(chǔ)上，配備3臺快速啟動鍋爐，如果1臺燃氣輪機發(fā)生故障跳機切斷供熱，快速啟動鍋爐會立即啟動補充供熱。“平時處于熱備用狀態(tài)，就像用小火燒水，處于微滾狀態(tài)，一旦需要切成大火，立即就有蒸汽出來，2分鐘可達到滿負荷狀態(tài)，3臺快速啟動鍋爐加起來可以達到1臺燃氣輪機的出汽量。”

電價補貼保證適度贏利空間

2016年，羅涇燃機機組年利用小時數(shù)約為320小時。

2016年，臨港燃機機組年利用小時為1567小時。

熱電聯(lián)產(chǎn)的燃機電廠年利用小時數(shù)可以達到5000~6000小時，甚至更高，發(fā)電可以獲得足夠的利潤，但調(diào)峰電廠最低的年利用小時數(shù)只有300小時左右，企業(yè)如何生存?

瞿浩告訴記者，因為上海市給予燃機基本的電價保障。上海市自2012年開始實施的兩部制電價就是為解決天然氣發(fā)電成本高而制定的。具體辦法為，將上網(wǎng)電價分為容量電價與電量電價，容量電價按照全年利用2500小時安排，電價標(biāo)準(zhǔn)為0.22元/千瓦時，用以補償燃氣電廠在電網(wǎng)運行中的頂峰發(fā)電作用。容量電價不管發(fā)不發(fā)電，每年固定由電網(wǎng)支付給燃氣電廠，相當(dāng)于給燃機電廠一個保底收益。羅涇燃機2臺機組加起來的年容量電價收入約1.8億元。電量電價是實際發(fā)電量的上網(wǎng)電價。據(jù)介紹，按照現(xiàn)在的上海市燃機發(fā)電上網(wǎng)電價，發(fā)電收益不足以彌補發(fā)電成本，也就是發(fā)電反而會減少電廠的收益。

例如羅涇燃機這樣的E型燃機，又根據(jù)年利用小時數(shù)在500小時之內(nèi)和之外，上網(wǎng)結(jié)算電價又做了區(qū)分。500小時之內(nèi)，上網(wǎng)電價按照0.66元/千瓦時結(jié)算;500小時以上，按照0.56元/千瓦時結(jié)算。而羅涇燃機的發(fā)電成本價約為0.86元/千瓦時。

“上海天然氣都是來自上海燃氣(集團)有限公司的一張管網(wǎng)，每立方天然氣價格熱電聯(lián)供機組為2.4元，其他機組是2.5元。發(fā)電成本由每立方天然氣價格除以每立方天然氣的發(fā)電量可加單計算，臨港熱電的F型燃機每立方天然氣約可以發(fā)5千瓦時電，羅涇熱電的E型燃機則能發(fā)4.2千瓦時電，加上固定成本等其他費用，一放氣發(fā)電，就虧損。”

在這種情況下，容量電價就成為燃機電廠賴以生存的救命稻草。正是由于上海燃機電廠實行了兩部制電價，上海所有燃機電廠都沒有出現(xiàn)經(jīng)營困境。雖然年發(fā)電小時數(shù)只有300多小時，羅涇燃機仍創(chuàng)下了微利的經(jīng)營業(yè)績。

與羅涇燃機項目相比，因為臨港燃機有更大的裝機容量，企業(yè)贏利狀況也更加樂觀。臨港燃機共有4臺F型燃機，總裝機容量120萬千瓦，每年的容量電費是2500小時乘以120萬元，再乘以0.22元/千瓦時，達到6.6億元。