“氣代煤”是能源結構轉型升級必由之路
以天然氣代替煤炭（“氣代煤”）是促進我國能源結構向低碳、清潔、高效轉型升級的重要途徑。應抓住天然氣市場改革的歷史時機，完善相關價格機制，加大環保政策落實力度，支持燃機制造業攻堅克難，推動我國“氣代煤”穩步前行。以天然氣代替煤炭（“氣代煤”）是促進我國能源結構向低碳、清潔、高效轉型升級的重要途徑，其中散燒煤炭及小型煤電應優先替代。盡管當前“氣代煤”仍受經濟性困擾，但未來氣煤比價仍有下行空間。根據測算，“十三五”期間我國“氣代煤”市場潛力超過1000億立方米，應抓住天然氣市場改革的歷史時機，完善相關價格機制，加大環保政策落實力度，支持燃機制造業攻堅克難，推動我國“氣代煤”穩步前行。
天然氣替代煤炭是大氣污染防治和應對氣候變化的現實選擇
我國是世界第一大煤炭生產和消費國。煤炭產量占世界總產量的47%，2014年煤炭消費量占中國一次能源消費結構的66%，遠高於世界30%的平均水平。且我國煤炭消費結構較為分散。發電用煤占比約50%；工業、供熱等領域直接燃燒用煤量超過20%，這部分煤炭主要作為工業燃料、生活散燒使用，集中程度低，難於系統治理，污染物排放系數遠遠高於燃煤電廠。據統計，當前我國散燒燃煤用量約9億至10億噸，嚴重影響生態環境。同時，煤電機組中相當部分比例為小型機組，這些機組的發電效率、能耗和污染物排放等方面仍具有相當的改造空間。現階段，可再生能源和新能源還難以擔綱，而天然氣清潔、便利、高效且供應充裕，“氣代煤”成為我國能源結構轉型的必然之選。
結合我國的煤炭利用結構，“氣代煤”的主要方向應集中於工業領域的燃煤鍋爐、窯爐及居民採暖鍋爐等，發電領域代替煤炭近期主要包括小型燃煤電廠，未來在燃氣機組國產化取得突破後將有機會進入規模替代的階段。在電力供應有缺口或制造業較為密集的地區，可以通過燃氣熱電聯產方式為其集中供熱，同時滿足區域電力需求。在電力供應較為充足的地區，可以通過燃氣鍋爐為主、輔以燃氣熱電聯產的方式替代燃煤鍋爐及小型煤電廠，以滿足熱電需求。從地域分布上看，我國煤炭消費強度最高的省市上海、天津、山東、江蘇、浙江等都集中於東部沿海地區，與其環境污染程度高度相關，這些地區經濟承受能力相對較強，是“氣代煤”的重點市場。
天然氣清潔高效優勢突出，但經濟性明顯不足
無論是在發電還是其他工業領域，天然氣較煤炭的利用轉換效率均高出10%以上，天然氣分布式能源的綜合利用效率甚至可達70%。根據2014年國家新修訂的《鍋爐大氣污染物排放標準》，新建燃氣鍋爐在顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、汞及其化合物四項指標的排放限值較新建燃煤鍋爐分別低60%、83%、33%及100%。從實測數據上看，即便與“超低排放”的燃煤機組相比，燃氣電廠的煙塵、二氧化硫、氮氧化物等污染物排放也明顯較低，碳排放更是低55%左右。此外，燃氣發電還具有啟停速度快、調度靈活、建設周期短、占地面積小等優勢，且較其他新能源單機容量大、運行安全穩定，可作為重要用電負荷中心支點。
經濟性是制約我國天然氣發電行業的關鍵瓶頸。以沿海地區為例，按照當前非居民氣門站價格計算，氣電的燃料成本超過0.7元/千瓦時，遠高於水電、煤電、核電的上網電價，僅略低於太陽能光伏發電和生物質發電，使得電網接納氣電的意願較差，設備利用率嚴重偏低。除了燃料成本外，燃機裝備購置和養護成本居高不下也是導致氣電缺乏競爭力的重要因素。目前我國尚不完全掌握燃機核心技術，整機檢修維護、改造升級、部件更換等均依賴原廠商，缺乏回旋余地，燃氣電廠主要依托制造廠家服務協議模式管理設備，費用高昂。
在制造業領域的煤炭替代方面，盡管燃煤鍋爐的燃料成本遠低於使用天然氣，但如果考慮使用天然氣帶來的設備等的固定資產投資、占地面積、水電耗材及管理、人工成本和排污費用等方面的節約，燃氣鍋爐的綜合成本與燃煤鍋爐十分接近，而減排效果不可同日而語，且由於天然氣燃燒的高效和穩定，使其產品質量提高的效果十分明顯。以浙江某印染企業燃煤鍋爐改造為例，天然氣和煤炭等熱值比價為3∶1，改造後燃氣鍋爐綜合運行成本僅為燃煤鍋爐的1.2倍。未來隨著我國天然氣價格機制改革深化，氣煤比價仍有下行空間，工業用氣的綜合成本甚至有望與煤炭持平。
我國“氣代煤”發展空間廣闊，亟須政策支持
中國石油經濟技術研究院對我國“氣代煤”空間進行了預測，主要是對沿海地區10噸/小時及以下燃煤鍋爐和30萬千瓦以下燃煤機組，以全國不同地區（沿海和內陸地區、能源輸出和輸入省份）按10%至50%的比例用天然氣進行部分替代，在相關配套政策的支持下，“十三五”期間我國“氣代煤”需天然氣約1100億立方米；其中工業領域替代需求量最大，超過500億立方米，發電領域替代需求約400億立方米，供熱領域替代需求近200億立方米。2020年至2025年替代潛力近1600億立方米。截至2014年，我國天然氣發電裝機容量為5567萬千瓦，僅占全國總裝機容量的4%，發電量占比不足2%，遠低於20%左右的世界平均水平。此外，當前我國煤電裝機中20萬千瓦及以下煤電占比達到20%，應由更加清潔的電源或者大型燃煤電廠予以替代，氣電裝機仍有很大的發展空間。散燒煤方面，我國燃煤工業鍋爐基量大，在用鍋爐總數超過50萬臺，10噸/小時及以下燃煤鍋爐數量占比超過70%，而小型燃煤鍋爐的拆除、置換一直是國家及地方環保政策的重點整治方向。《國家大氣污染防治行動計劃》明確提出要逐步淘汰小燃煤鍋爐，加快京津冀區域城市建成區、長三角城市群、珠三角區域等重點區域現有工業企業燃煤設施天然氣替代步伐，到2017年，基本完成燃煤鍋爐、工業窯爐、自備燃煤電站的天然氣替代改造任務。從供應來看，根據國務院辦公廳2014年年初轉發發改委關於建立保障天然氣穩定供應長效機制若幹意見的通知，到2020年我國天然氣供應能力達到4000億立方米，力爭達到4200億立方米。因此，目前看，天然氣供應是充足的。
雖然巨大的節能環保需求為“氣代煤”發展描繪了宏偉藍圖，但目前仍面臨電力與煤炭行業產能供應過剩、用氣成本相對偏高等挑戰，仍需政策方面的支持才能持續健康發展。
第一，深化天然氣與電力市場改革，加強市場監管，合理制定輸配環節費用，放開大用戶直購，完善調峰價格機制，推動居民與非居民用氣門站價格並軌，按照供應成本確定終端用戶價格，建立電價、熱價與氣價的傳導機制，同時繼續推進天然氣交易中心建設，建立真正反映市場供需的氣價機制。
第二，制定更加嚴格的環保政策並督促各級政府執行到位，在大城市首先設立“無燃煤區”，原則上不再新建燃煤鍋爐，研究征收碳稅或環境稅以體現不同能源的生態補償成本。
第三，加快燃氣輪機研發制造的國產化進程，力爭在“十三五”期間取得重大突破，具備核心技術研發能力和關鍵部件生產能力，為“十四五”燃氣機組加快替代燃煤機組創造條件。
第四，設立天然氣儲運基礎設施建設基金，對天然氣管道、儲氣庫等網絡設施建設給予投融資和稅費見面等方面的政策支持。
第五，出臺強制政策逐步淘汰小型燃煤機組，對電力企業新建電力裝機要求配比一定比例燃氣機組，提高並確保燃氣發電最低利用小時數。
第六，做好煤炭行業專項升級疏導，並給予資源性城市特殊支持政策。
第七，鼓勵天然氣、電力企業加強縱向一體化發展協同合作，共同推動我國清潔能源持續健康發展。
（作者為中國石油經濟技術研究院副院長）
中國能源網
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