我们的天然气发电之路有多远？

 

 

 

发电厂能否以廉价高效的方式捕捉天然气燃烧释放的碳元素，避免了温室气体的排放，实现零碳天然气技术所要实现的效果。而这项技术也入围了 2018 年《麻省理工科技评论》“全球十大突破性技术”。

 

正在研发这项技术的是一家名为 Net Power 的公司。上榜时，《麻省理工科技评论》认为，如果 Net Power 的零碳天然气的技术真能实现，就意味着人类从此就可以以合理的价格从化石燃料中获得零碳能源。这样的天然气发电必会改善能源供给的局面，因为它既不像核能那样成本高企，也不像可再生能源那样供给不稳。

 

 

中国科学院山西煤炭化学研究所副研究员陈成猛表示，为使以天然气和煤炭等为燃料的火电厂更清洁环保，在现有技术体系通常是进一步增设CO2吸附、脱硫脱硝、降灰等环保装置来实现。

 

该技术的工艺方案独辟蹊径，从热力学原理上是可行的，但估计存在如下工程技术难点：

 

1. 由于工质从水蒸气变成了CO2，对装置的技术要求变化会很大，许多设备都需重新设计开发，其与工艺的匹配性还需进一步的中试和工业示范验证。

 

2. 由于燃烧气从空气改为纯氧，这就需要在前端增加空气分离装置，会增加一些固定投资和单位能耗。此外，由此带来的燃烧速度控制和安全隐患亦不容小觑。

这家发电厂将燃烧天然气产生的二氧化碳放置到高压高温的环境中，并用合成的超临界二氧化碳作为“工质”，驱动一个特制的涡轮机。其中，大部分的二氧化碳都能被不断地再利用，剩下不能利用的可以用一种低成本的方式捕获。

 

 

我国电力装机容量和发电量都居世界首位，而燃气发电的发展程度却相差甚远。2013年底，我国电力装机总容量达12.5亿千瓦，其中火电8.6亿千瓦，约占69%，燃气发电装机4250万千瓦，只占3.4%，发电量占2.5%，2013年全国耗用天然气1500亿立方米以上，发电用气占天然气总耗量17.2%，占比较小。

 

 

 

从国际看，全球天然气储产量继续保持增长，国际资源供应较为丰富。天然气消费增速有所回升，2015年全球天然气消费量约为3.5万亿立方米，同比增长约3.2%。对于天然气价格而言，虽然在近期有小幅增长，但在供应增加、需求增速放缓、总体供大于求的背景下，预计仍将在低价位区间徘徊。

 

从国内看，天然气市场化改革逐步加速，天然气发电成本有望进一步下降。国家发改委相继印发了天然气管道运输价格管理办法和定价成本监审办法，为“管住中间、放开两头”、“第三方准入”的市场化改革奠定基础，目前各省(市、区)非居民用气门站价格处在近五年的低位。

 

此外，“十三五”期间天然气供应总体上较为充足。国家能源局印发《页岩气发展规划(2016～2020年)》，2020年力争实现页岩气产量300亿立方米。随着国内天然气产量稳步增长，中俄、中亚、中缅液化天然气(LNG)等一系列天然气长期进口协议陆续签订，未来天然气供应能力预计将大幅提高。

 

部分地区燃机规模不断增加，天然气供应不足问题突出，天然气受季节性不平衡、供气方式不灵活等影响，造成了部分时段气电供需存在矛盾。

 

 

为支持天然气发电，各省市、自治区政府出台了电价补贴等政策措施。目前，天然气发电上网电价(包括热价)采用成本加成方式，由成本、利润、税金构成。但由于全国统一规范的天然气发电上网电价形成机制尚未形成，天然气发电上网电价采用的是个别成本，主要由各地政府价格主管部门确定，因此造成“一厂一价”或“一机一价”的状态，且普遍高于煤电上网电价。天然气电厂上网电价定价模式可分为两部制电价和单一电价两种。同时，燃机热电、燃气分布式项目的冷、热产品价格在与煤电竞争时还不具备竞争力。

 

 

 

由于国内的各种现状，都在一定程度上制约着天然气发电的发展。另外，如果依靠进口天然气和进口发电设备，要想做大做强国内的天然气发电产业，短时间内是不现实的。目前国内煤电企业还是占有很大的比例，我们应该下大力气把煤炭无污染转化为清洁的电力，才是最重要的，也是最关键所在。

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