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天然气是短中期替代煤炭的最佳选择

2017-08-16 15:00:21 浙江人禾电子有限公司官网 已读

天然气是短中期替代煤炭的最佳选择

  经济增长离不开能源支持,但化石能源的使用也带来环境污染、碳排放增长等问题。2016年中国一次能源消费结构中,煤炭占62%,石油占18.3%,天然气比例为6.4%,水电占8%,核电占1.2%,而新能源(风电、太阳能)的比例仅为4.1%。电力结构中煤电应该大致占比70%。因此,调整中国能源电力结构,必须考虑如何减少煤炭消费。中国目前的经济结构决定了经济回暖通常与煤炭需求反弹同步。2017年上半年火电发电量同比增长了7.1%;钢铁有色等重工业增长也全面回升,煤炭的绝对消费量与去年同比增加了。

  从各国的发展经验来看,在达到能源消费峰值以前,能源需求增长与经济增长有着比较强的相关性,如果中国每年的能源需求增长超过1%,将给中国能源结构调整带来挑战。从中国的约束条件看,石油基于能源安全的考虑,很难大幅度提升比重;水电受到资源禀赋制约因此增长空间有限;可再生能源占比太小,目前还难以在满足能源需求增长的同时替代煤炭。此外,目前中国的火电已进入深度调峰阶段,电网增加可再生能源的消纳比例的难度增加。因此,中国中短期内比较大幅度替代煤炭的选择只能是天然气。长期而言,能源结构调整相对比较灵活,如果储能技术和可再生能源的成本进一步下降,可再生能源比例得以大幅度提高,就有可能既满足能源需求增长,同时大幅度替代煤炭。

  结合中国目前的能源使用方式,天然气也是短中期替代煤炭的最佳选择,政府提出“十三五”期间,争取将天然气在一次能源中的比例提高到10%,意味着如果要满足目标,今后几年的天然气消费增长需要超过15%。

  首先,目前煤炭消费中有一半是用于工业用途,这部分的煤炭消费很难用可再生能源替代。主要是由于可再生能源是能源等级较高的电力,而煤炭在工业中的使用往往是作为生产原料或是提供动力和热力。靠高等级的电力来替代煤炭,不仅低效,而且成本高昂。天然气在工业中的应用则容易得多,比如美国工业生产中使用的能源主要就是天然气。

  其次,中国目前还有大量的煤是用于供暖,其中包括污染排放很大的散烧煤,是导致北方冬季雾霾的一个重要原因。虽然天然气供暖的成本较高,但由于其燃烧清洁,如果考虑环境污染的外部性,在重度污染地区对供暖推动“煤改气”物有所值。

  再次,对于电力行业来说,也必须要有天然气火电的调峰配合。中国电力调峰主要依靠的煤电,但是随着可再生能源比例的扩大,煤电调峰能力已经接近极限。而天然气电站的启动时间只需要几分钟,是理想的调峰电源。美国和欧洲天然气发电的比例都在30%左右,大于煤电的比例,而中国天然气发电比例仅为3%。在储能技术发展成熟以前,电网想要提升系统效率和对可再生能源的消纳,需要增加天然气电源比例。

  目前是推动天然气发展较为有利的时机:一是天然气的价格相对来说处于历史低位,此时天然气替代煤炭,相对成本阻力会小很多。二是温室气体减排承诺下,政府对天然气替代煤炭有更多的政治动力。三是目前严重的雾霾也是推动天然气替代煤炭的重要推力,虽然“煤改气”会增加使用成本,但比较容易获得城市民众的支持。

  目前推动天然气发展存在着诸多障碍。首先面临的最大障碍是成本问题。按照目前的气价来计算,天然气成本(供暖和发电)大致是煤炭的2到3倍,如何消化这部分成本,是天然气能否得到迅速发展的关键。其次,天然气供应链的保障难度比较大,与煤炭和石油不同,天然气存储成本比较高,即使利用液化天然气能够进行储备,但是数量也比较难做到太大。再次,目前中国天然气的对外依存度为35%,如果未来天然气的比重大幅度提升,对外依存度会更高,保障天然气的安全供应也将会是中国能源安全的重要挑战。第四,目前中国的煤炭和电力行业都面临比较严重的产能过剩,此时大幅度增加天然气利用,会面临一定的阻力。

  尽管如此,鉴于天然气对能源结构调整和清洁发展的重要意义,政府应该利用综合政策措施,利用目前的低价机会,进行天然气对煤炭的强势替代。具体的政策建议如下:

  第一,要加强政策引导,设计合适的市场激励机制。能源使用的主体是企业和居民,而企业和居民都追求利益最大化。因此只有设计出合适的机制,让消费者有动力使用天然气,“煤改气”才可能成功。政府可以以财税政策提高天然气利用积极性,比如说,通过征税和排污费增加煤炭的使用成本,利用税费收入对天然气使用适当进行补贴鼓励。在目前无法推出有效的调峰电价的情况下,可以类似风电太阳能标杆电价,对天然气发电出台单独电价政策。

  第二,加强天然气基础设施的建设。天然气的使用需要连接到管网,需要有终端的气化站。因此,要短期快速提升天然气使用,政府需要通过政策引导天然气管网建设,确实推进天然气价格和行业体制改革,比如说,终端气价格改革和管道第三方无歧视准入等等。

  第三,应该加强页岩气和煤层气等非常规天然气的勘探和开发力度。由于天然气的供应链比原油可能更为脆弱,加上中国需求量十分巨大,完全依赖进口来满足新增需求是不现实的。中国本身有较为丰富的非常规天然气储量,有希望依靠自有的资源满足大部分需求,将对外依存度控制在合理水平内。

  第四,天然气替代还需要价格改革的配合。在当前的价格水平下,依靠市场的力量很难推动天然气对煤炭的替代。想使消费者增加天然气使用的积极性,需要能源价格改革,使价格充分反映外部性。


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