美國天然氣發(fā)電是主流

??2016-01-01????????

11月以來，中國東北、華北地區(qū)多次遭遇嚴(yán)重霧霾天氣。北京也發(fā)布首個(gè)霧霾紅色預(yù)警，啟動(dòng)最高級(jí)別預(yù)警措施。等大風(fēng)吹來幾日藍(lán)天后，北京頭頂?shù)奶炜杖耘f灰霾一片。事實(shí)上，西方一些發(fā)達(dá)國家也曾經(jīng)歷與中國當(dāng)下類似的情況，比如美國。“二戰(zhàn)”結(jié)束后的前十年，美國的工業(yè)和交通業(yè)飛速發(fā)展，這一時(shí)期美國工業(yè)生產(chǎn)和居民生活燃料以煤炭為主，因而釀成多起嚴(yán)重的燃煤大氣污染公害事件。如今，美國的空氣質(zhì)量得到較大改善，特別是匹茲堡，在1948年發(fā)生了嚴(yán)重的霧霾事件后，現(xiàn)在匹茲堡已經(jīng)完全摘掉了污染的帽子，這與美國大力發(fā)展天然氣發(fā)電息息相關(guān)。

20世紀(jì)90年代至今，天然氣發(fā)電在美國得到迅速發(fā)展。2015年4月，美國天然氣發(fā)電量首次超過燃煤發(fā)電量，達(dá)到總發(fā)電量的31%(燃煤發(fā)電量為30%)。支撐美國氣電發(fā)展的因素究竟有哪些?1948年，美國賓夕法尼亞州匹茲堡市的工業(yè)小鎮(zhèn)多諾拉因燃煤產(chǎn)生的煙霧無法及時(shí)擴(kuò)散，釀成20人死亡、6000人患病(患病人數(shù)占全鎮(zhèn)居民人口總數(shù)的43%)的慘劇。

環(huán)境日益惡化以及空氣的嚴(yán)重污染迫使美國加強(qiáng)環(huán)保方面的立法和政策制定。1955年，美國制定了第一部有關(guān)空氣污染的聯(lián)邦法規(guī)《空氣污染控制法》，此后又出臺(tái)多項(xiàng)法案和修正案;1970年，《清潔空氣法》出臺(tái);1977年和1990年，《清潔空氣法》經(jīng)歷了兩次修訂。除了出臺(tái)法律法規(guī)以外，1970年12月專門的環(huán)境政策制定和執(zhí)行部門——美國國家環(huán)境保護(hù)局(EPA)成立，聯(lián)邦政府在空氣污染治理中的作用得到空前加強(qiáng)。EPA逐步建立起成熟的污染控制體系，對(duì)發(fā)電行業(yè)的多個(gè)污染物排放逐一進(jìn)行控制。

根據(jù)1990年《清潔空氣法》修正案，EPA先后推出了包括《清潔空氣市場計(jì)劃》、《區(qū)域霧霾治理計(jì)劃》等多項(xiàng)環(huán)境政策，并逐步建立起成熟的污染控制體系。2015年8月份出臺(tái)的《現(xiàn)有碳排放源排放標(biāo)準(zhǔn)》即"清潔電力計(jì)劃"(CPP)，更是首次推出了全國性的二氧化碳排放限制體系。正是通過這些政策，極大地抑制了美國燃煤發(fā)電的發(fā)展，推動(dòng)了天然氣發(fā)電的快速發(fā)展。發(fā)電成本通常由三部分構(gòu)成：固定投資成本(即電廠建造成本)、運(yùn)行維護(hù)成本和燃料成本。在美國，由于政策支持和技術(shù)進(jìn)步，雖然燃料成本較高，但投資和運(yùn)維成本低的優(yōu)勢(shì)使得天然氣發(fā)電的綜合成本仍然低于燃煤發(fā)電，這是本世紀(jì)初天然氣發(fā)電在美國得以快速發(fā)展的重要原因。

首先，燃料的高成本沒有影響天然氣發(fā)電的快速增長。值得注意的是，美國氣電的燃料成本雖然顯著高于煤電，但是與其他部門的用氣成本相比，發(fā)電用氣成本仍是最低的。因?yàn)榕c居民和商業(yè)部門相比，發(fā)電用氣的分輸環(huán)節(jié)少，成本低。中國的情況正好與此相反。

其次，燃?xì)怆姀S固定投資成本大幅低于燃煤電廠。根據(jù)EIA的2012年數(shù)據(jù)，美國燃煤機(jī)組的單位產(chǎn)能隔夜成本是燃?xì)鈾C(jī)組的3.2倍，燃?xì)怆姀S的固定投資成本優(yōu)勢(shì)非常顯著。主要原因在于：一方面，美國政府制訂的一系列環(huán)保政策直接和間接地抬高了燃煤電廠的建造成本;另一方面，隨著輪機(jī)抗高溫材料和進(jìn)氣冷卻技術(shù)的不斷突破，燃?xì)鈾C(jī)組的發(fā)電效率不斷提高，單位產(chǎn)能的建造成本隨之下降。

最后，美國燃?xì)怆姀S的運(yùn)行維護(hù)成本同樣大幅低于燃煤電廠。歐美三大燃?xì)廨啓C(jī)主機(jī)制造商(通用電氣、西門子、三菱重工)不僅壟斷了新機(jī)市場，也壟斷了服務(wù)市場。中國燃機(jī)的調(diào)試、檢修、維護(hù)等工作幾乎全部由國外燃機(jī)制造企業(yè)完成，每年動(dòng)輒要付出上億元的費(fèi)用，部分燃機(jī)維修費(fèi)用甚至超過設(shè)備采購費(fèi)用。相比之下，美國同等條件下的燃?xì)鈾C(jī)組維修費(fèi)用僅為燃煤機(jī)組的25%。

支撐美國氣電發(fā)展的因素是多重的。首先，環(huán)境政策不僅使天然氣發(fā)電得到了迅速的發(fā)展，也在一定程度上抑制了煤電；其次，雖然天然氣作為發(fā)電原料的價(jià)格比煤炭高，但受益于建設(shè)投資和運(yùn)行維護(hù)的低成本優(yōu)勢(shì)，天然氣發(fā)電的綜合成本比煤電要低；再次，氣電成本可通過電價(jià)得到疏導(dǎo)，使得天然氣發(fā)電企業(yè)留有邊際利潤，為氣電發(fā)展創(chuàng)造了良好的環(huán)境。

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