我國天然氣消費面臨的峰谷差問題愈加嚴峻,調峰需求越來越大。
目前中國天然氣消費市場處于“冬季高、夏季少”的局面,冬季的用氣量增速遠遠高于非采暖季,致使天然氣消費量變化呈明顯的“U”字型特征,未來天然氣消費峰谷更為明顯,面臨的峰谷差問題愈加嚴峻,調峰需求越來越大。
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調峰需求
2015—2021年中國天然氣“消費最高月份”消費量增長了近200億立方米,而“消費最低月份”天然氣消費量增長了約120億立方米。以2021年逐月消費量為例,上半年消費量與上年同期增長305億立方米,同比增幅為21%;下半年增速呈現(xiàn)回落態(tài)勢,同比增長87億立方米,同比增幅為5%左右。2021年中國天然氣市場呈現(xiàn)“淡季不淡,旺季更旺”的現(xiàn)象。2021年高月用氣量為390億立方米(12月),低月用氣量為254億立方米(9月),高月天然氣消費量是低月的1.5倍。
根據(jù)中國天然氣消費以及穩(wěn)定供氣平衡關系(月度消費-全年月均消費),測算不同年份的季節(jié)調峰氣量。以2021年為例,季節(jié)調峰氣量為203億立方米,占總消費量的5.7%,較2020年下降了1個百分點。峰谷差的減少多數(shù)情況下依賴于需求側的調節(jié),利用用戶的特性降低峰值,或通過需求側優(yōu)化,包括需求側的多元化應用方式以及可協(xié)調的用戶方式來降低峰谷差。若上述方式無法實現(xiàn)峰谷差明顯的變化,則建議通過調峰方式的優(yōu)化及上下游協(xié)同發(fā)展的手段來降低調峰成本,提升調峰積極性,進而應對峰谷差較大帶來的調峰問題。
調峰措施
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推行電峰氣補、氣電一體化發(fā)展措施。目前夏季出力負荷主要以水電和火電為主,考慮到夏季是天然氣消費低谷期,此時天然氣價格處于相對低位的水平,利用其調峰優(yōu)勢,具備氣電發(fā)展的基礎。此外,在鎖定天然氣資源的同時,LNG接收站就近的氣電項目是降低成本的最好模式。截至目前,對于在建的5座LNG接收站(龍口、江蘇濱海、曹妃甸、天津南港、漳州LNG接收站),如果考慮電力市場未來負荷仍集中在南部區(qū)域,同時環(huán)渤海地區(qū)夏季負荷水平較高,可優(yōu)先在新建LNG接收站附近建設部分調峰電廠,實現(xiàn)氣電一體化發(fā)展,提升天然氣發(fā)電的谷值消費量。
采暖用氣多樣化用能措施。天然氣消費峰谷差較大的重要原因是冬季采暖用氣量激增,因此在采暖需求較為旺盛的區(qū)域進行合理的開發(fā),并根據(jù)上游項目的投產(chǎn)時間和氣價水平有序推動“煤改氣”項目,在“煤改氣”發(fā)展的基礎上更加重視因地制宜,落實煤改清潔能源工作,在經(jīng)濟條件較好的區(qū)域優(yōu)先推動電力采暖、新能源利用等多方式的發(fā)展,有助于緩解峰谷差越來越大的天然氣供應壓力。中國居民采暖的主要燃料有煤炭、天然氣、電力、地熱、工業(yè)余熱、生物質等。目前解決采暖需求造成的天然氣調峰壓力可通過多重途徑,包括熱泵系統(tǒng)等,以此減少冬季天然氣采暖消費量。如果降低供氣成本難度較大,可以優(yōu)化采暖的供氣方式,居民采暖的熱源選擇應該從能源的循環(huán)經(jīng)濟利用角度出發(fā),充分實現(xiàn)能源多次利用,同時發(fā)揮清潔的、可再生的能源稟賦優(yōu)勢,實現(xiàn)采暖熱源的最優(yōu)利用方案。在進行采暖熱源選擇時,應首先考慮工業(yè)余熱和生物質等能源再利用,其次考慮發(fā)掘本地可再生能源的資源稟賦優(yōu)勢如地熱和太陽能等,在沒有上述兩類資源的情況下,優(yōu)先考慮天然氣和電力等清潔能源,煤炭則應作為底線選擇。
熱電聯(lián)產(chǎn)的電-熱分離技術。中國燃氣發(fā)電以熱電聯(lián)產(chǎn)機組為主,“三北”地區(qū)(東北、華北和西北地區(qū))熱電聯(lián)產(chǎn)機組比重超過80%,由于熱電機組的電/熱出力存在強耦合關系,在冬季為保證供熱,熱電機組的電出力上下限受到制約,調峰能力大幅壓縮,熱電矛盾突出。同時,由于燃氣機組具有較高的燃料成本,在當前終端電價逐年下調的背景下給部分電力企業(yè)帶來較大經(jīng)營壓力。所以,要解決熱電機組的電出力受限問題,需考慮熱電解耦技術改造。燃氣機組熱電解耦的主要目標是在保證一定供熱的前提下,最大限度地提高機組的調峰能力乃至打破“以熱定電”的傳統(tǒng)運行模式,做到電力與供熱需求互不影響。熱電解耦的基本思路就是用其他熱源替代汽輪機供熱,減少輪機供熱功率,進而降低以熱定電的發(fā)電功率。因此熱電解耦技術改造,對實現(xiàn)峰谷有效減低、推進能源綠色轉型具有重大意義。
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調峰相關建議
需求側管理建議
通過錯峰管理合理安排用戶投產(chǎn)計劃。因此在新用戶開發(fā)過程中,引導用戶在淡季投運,這樣上游供氣方有充足的時間做好生產(chǎn)計劃安排,協(xié)調資源的引入。部分化工企業(yè)及工業(yè)項目,可通過冬季檢修或靈活的市場消費特性來調節(jié)市場,特別是燕山石化、滄州大化等企業(yè)的類似項目,在冬季采暖用氣高峰期降低上述企業(yè)用氣負荷水平,實現(xiàn)天然氣消費量的“削峰填谷”。建議地方政府在推行“煤改氣”政策的同時,注意合理安排天然氣裝置置換的周期和規(guī)模,并充分與天然氣供應商或者燃氣企業(yè)協(xié)商確定合理的排產(chǎn)計劃和用戶生產(chǎn)計劃。
供應端及價格措施建議
積極落實天然氣資源的規(guī)模以及合理部署基礎設施。除了供應端的資源保障外,基礎設施能力也是解決調峰問題的關鍵。尤其是天然氣對基礎設施的依賴性較強,市場化運作機制的不完備,導致目前天然氣基礎設施的建設進度遠趕不上市場需求的步伐,特別是在規(guī)劃建設管網(wǎng)、地下儲氣庫、LNG接收站時仍依靠供應驅動,未有明確的市場落實基礎,導致市場培育周期長,供應保障程度有限,在出現(xiàn)大規(guī)模的用戶投產(chǎn)的條件下,使得基礎設施運營商和氣源供應商兩頭承壓。因此,建議鼓勵形成天然氣基礎設施項目“庫容、管網(wǎng)、罐容”以及資源量交易市場,不僅可以使得供應端做到“心里有數(shù)”,也可以使得市場需求方更有意愿使用清潔能源,推動碳達峰目標的早日實現(xiàn)。其次,應由市場推動基礎設施的進一步完善及天然氣資源的鎖定和落實,并協(xié)同需求側的多樣化保供措施,推動天然氣市場合理發(fā)展、有序保障。
逐步推行天然氣價格市場化,逐步放開非居民及峰谷氣價。近年來國家針對天然氣保供控價出臺了一系列強有力的政策,盡最大努力保證了人民群眾電力、供熱等用能需求。地方政府也要從之前轟轟烈烈的“煤改氣”“煤改電”中汲取經(jīng)驗教訓,避免在政策執(zhí)行過程中搞“運動式”執(zhí)法,特別是涉及民生安全領域,在政策執(zhí)行過程中必須按先立后破,先建后拆的原則,充分考慮政策執(zhí)行的可行性和推進過程中的實際困難。
天然氣是能源系統(tǒng)的重要組成部分,保障天然氣的平穩(wěn)運行,也是保障了能源系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運行,且最大程度地保障了市場的需求,因此無論是能源的調峰問題還是天然氣本身的調峰問題,關鍵應立足于能源整個系統(tǒng)進行統(tǒng)籌,從需求側和供應端兩手抓,未來應該積極推動電網(wǎng)、煤網(wǎng)、氣網(wǎng)3網(wǎng)融合,實現(xiàn)各能源之間的優(yōu)勢互補。從全國能源一盤棋統(tǒng)籌考慮,以大能源視角,將固體的煤、看不見的氣、摸不著的電協(xié)同統(tǒng)一,解決能源在空間和時間上的分布不均問題,充分發(fā)揮各個能源網(wǎng)的特點和靈活調配能力,做到優(yōu)勢互補,保障能源系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。