氣電如何在新型能源體系中迎來新機遇？

近日，廣州惠州大亞灣石化區綜合能源站項目1號機組廠用電6千伏母線，受電圓滿完成。該項目包含廣東電力發展股份有限公司（粵電力）投資建設2套600兆瓦H級燃氣—蒸汽聯合循環熱電冷聯產機組，是國內首個在H級燃機中使用天然氣-氫氣混合燃料的項目。

項目建成后，年發電量約47億千瓦時，供熱量1112萬吉焦，不僅可以為惠州市電力提供支撐能力，滿足大亞灣石化區西部的熱負荷需求，同時可以消納周邊重大項目產生的可燃含氫尾氣。

廣東電力發展股份有限公司是廣東省最早的股份制改制企業和中國首批電力上市公司之一，專註於電力主業，目前煤電裝機20550萬千瓦、氣電裝機6392萬千瓦、水電裝機14.26萬千瓦、風電裝機2345萬千瓦。

 氣電新時代

長期以來，中國天然氣發電受困於氣價與電價的不協調，沒有實現更大規模的發展。電力市場化改革的推進、碳約束的加強、摻氫燃燒技術的進步……中國天然氣發電或許將要進入一個全新的階段。

根據對電源結構需求和調整，十四五期間各省市都不同程度的增加了對氣電的規劃，例如廣東省3600萬千瓦、四川875萬千瓦、重慶市500萬千瓦。

廣東省，特別是珠三角地區，化石能源不豐富的同時，對電力需求也一直很高。預計十四五期間，廣東電力需求年均增長在4.5-5%。因此廣東省能源局在“十四五”能源規劃中明確提出要“積極發展天然氣發電，“十四五”期間新增天然氣發電裝機容量3600萬千瓦”占電源裝機的百分之三十左右。

廣東省十四五重點氣電項目匯總

2022年，受到俄烏衝突的影響，國內天然氣發電成本氣價從2元暴漲至4元多，這無疑給天然氣發電的發展又增添了一份困難。

中國石油學會石油經濟專委會秘書長朱興珊表示：“未來氣電發展要更多的依託國產氣的產量增加和價格改革，這樣才能夠更好的攤平用氣成本。”

碳中和轉型的趨勢讓天然氣發電的作用更加凸顯。隨着高比例可再生能源電力系統的發展，電網需要越來越多的靈活、高效機組，這些正是天然氣發電的優勢。

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隨着可再生能源的不斷增加，電網所需的靈活調節性電源也越來越多。強大的調峰能力一直都是天然氣發電無可匹敵的優勢，HA級燃機延續了這一優點。

拓展氣電未來

燃氣輪機是天然氣發電最為核心的設備，彰顯着工業製造領域最先進的技術和實力。2023年2月14日，國內首台由哈電通用燃氣輪機（秦皇島）有限公司本土生產的HA級重型燃機從秦皇島重燃基地下線，其最大特點是HA級燃機機組將氫氣摻混比例運行，並將會在未來持續提高其摻氫燃燒比例。

據廣東粵電大亞灣綜合能源有限公司透漏，H級的聯合循環發電效率可以達到63%以上，F級在58%左右，高出4%以上。同時，氣電項目與美孚化工合作，化工生產的尾氣含氫10%、甲烷90%，用於原料，可以節約大量的成本。所以，大亞灣石化區綜合能源站項目也是國內首台重型燃機充分燃燒混合燃料的探索和研究。

9H燃氣發電技術在國內早已應用，據悉，天津軍糧城電廠650兆瓦燃氣+350兆瓦燃煤熱電聯產項目中採用的的燃機也是國內第一台投運的採用GE尖端的3D打印微孔預混燃燒室技術的9HA燃機。微孔預混燃燒室通過燃燒空氣的微孔混合，大幅提升燃料與空氣混合的均勻性，目前，天津軍糧城電廠100%負荷修正後的聯合循環效率為63.36%，是我國當前投運燃機發電機組中效率最高的。

“自從2021年1月投運以來到今天，機組安全運行了兩年多，各項運行指標都達到了設計的標準。其優勢特點包括：第一，啟動靈活性方面，電廠一次啟停就節約大約20萬元，每一次調峰作用都是按流量計算，收益也是相當可觀的；第二，在節能減排方面，微孔預混燃燒技術的應用，使氣耗能達到0.164，原來F級機組是0.173，機組供熱面積可達700萬平方米，可滿足十餘萬居民的用電和採暖需求。電廠每年可減排二氧化硫1194噸，減排氮氧化物7755噸，為加快中國能源清潔低碳轉型發展提供了典型示範效應”。華電天津軍糧城發電有限公司副總工程師李雲良表示。

根據國家“十四五”能源規劃，新能源的發展將以大型風電、光伏基地為依託。更大規模的可再生能源發電裝機併網，無疑需要更多的調節性電源。考慮到越來越嚴苛的碳約束，以天然氣發電替代煤電，可能會成為未來電力系統的一大趨勢。

2018年陝西延長石油總投資40億元，1GW風光氣氫牧能源互聯網國家示範項目確立，在多能互補模式中就有氣電更多的發展空間。

天然氣發電本身可以作為靈活性電源適應電網需求，滿足夏季用電高峰。作為調節型電源，如何在價格政策不到位的情況下與新能源深度綁定，創新發展出新的商業模式，是氣電發展的新難題。朱興珊表示，“能源政策要體現氣電低碳環保和靈活性價值，氣電行業要增強產業鏈安全能力，才能迎來更多發展機會。”