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關(guān)鍵詞:天然氣 發(fā)電 經(jīng)濟(jì)性 調(diào)峰
中圖分類號(hào):F12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2016)10(c)-0023-02
為滿足海南的環(huán)保需要,海南后續(xù)電源建設(shè)需要提高清潔能源占比,核電和氣電將是未來(lái)海南電源的重要組成部分。由于大容量核電機(jī)組的建設(shè)會(huì)帶來(lái)系統(tǒng)調(diào)峰及安全穩(wěn)定問(wèn)題,氣電具有污染物排放少、調(diào)峰能力強(qiáng)、單機(jī)規(guī)模小可分散布點(diǎn)等優(yōu)點(diǎn),可以優(yōu)化系統(tǒng)潮流,提高系統(tǒng)安全穩(wěn)定性。氣電的主要缺點(diǎn)是電價(jià)高,但是隨著近年來(lái)國(guó)際市場(chǎng)天然氣價(jià)格進(jìn)入下跌周期,目前國(guó)際現(xiàn)貨市場(chǎng)液化天然氣(LNG)到岸價(jià)已下跌至1.5~2元/m3,隨著大用戶直供氣等相關(guān)政策逐步明朗,氣電已具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力,可以考慮作為主力電源。因此,氣電和核電的協(xié)同發(fā)展就成為重要的研究?jī)?nèi)容。
1 國(guó)際天然氣市場(chǎng)情況
1.1 國(guó)際天然氣價(jià)格歷史走勢(shì)
國(guó)際天然氣價(jià)格指數(shù)主要有北美Henry Hub指數(shù)、歐洲NBP指數(shù)和亞太JCC指數(shù)。1998―2012年,國(guó)際天然氣價(jià)格呈整體上升趨勢(shì),2013―2014年處于高位,2015年由于市場(chǎng)需求不足開(kāi)始大幅下跌,2015年美國(guó)Henry Hub價(jià)格跌幅40%、英國(guó)NBP價(jià)格跌幅20%、日本LNG到岸價(jià)跌幅35%、日本LNG現(xiàn)貨價(jià)跌幅46%已跌至1.78元/m3。
1.2 國(guó)際天然氣價(jià)格預(yù)測(cè)
國(guó)際能源署近期的2016年度天然氣中期市場(chǎng)報(bào)告,由于全球天然氣市場(chǎng)供給過(guò)剩、需求增長(zhǎng)放緩、能源技術(shù)進(jìn)步等原因,造成了天然氣價(jià)格上行壓力大,天然氣出口面臨十分嚴(yán)峻的市場(chǎng)形勢(shì)。在未來(lái)一段時(shí)期內(nèi),全球LNG市場(chǎng)將出現(xiàn)供給持續(xù)增長(zhǎng)與需求維持低迷并存的態(tài)勢(shì),可能迫使LNG交易價(jià)格回歸“合理價(jià)位”。
2 燃?xì)?/a>機(jī)組發(fā)展現(xiàn)狀
目前天然氣電廠一般采用9F改進(jìn)型燃?xì)廨啓C(jī),單機(jī)容量46萬(wàn)kW,是近年來(lái)燃機(jī)廠家在9F燃機(jī)基礎(chǔ)上采用更先進(jìn)的G級(jí)、H級(jí)燃機(jī)成熟技術(shù)推出的改進(jìn)型機(jī)組,在出力、效率方面有明顯提升,同時(shí)單位容量的造價(jià)和占地面積更低,純凝工況全廠發(fā)電效率最高可達(dá)60%,燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)組僅燃?xì)廨啓C(jī)的關(guān)鍵部件需要進(jìn)口,其他都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn),國(guó)產(chǎn)化率在90%以上。
3 海南發(fā)展氣電的條件
海南省天然氣市場(chǎng)供應(yīng)商主要有中海油氣電公司和中石油昆侖能源公司兩家。據(jù)了解,兩家公司未來(lái)都具備向天然氣電廠供氣的能力。
國(guó)際現(xiàn)貨市場(chǎng)液化天然氣(LNG)目前到岸價(jià)已下跌至2元/m3以內(nèi),根據(jù)國(guó)內(nèi)外經(jīng)濟(jì)形勢(shì)預(yù)測(cè),天然氣價(jià)格水平將會(huì)較長(zhǎng)時(shí)間維持低位。按當(dāng)前國(guó)際LNG現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格,9F級(jí)燃?xì)鈾C(jī)組發(fā)電燃料成本低于0.32元/kWh(氣耗為0.182 kWh/m3)。在海南發(fā)展氣電已具備一定的經(jīng)濟(jì)性。
在海南建設(shè)天然氣電廠符合國(guó)家天然氣利用和環(huán)保政策,滿足海南省綠色發(fā)展和生態(tài)立省的要求。
4 海南氣電和核電協(xié)同發(fā)展方案比較
核電建設(shè)周期較長(zhǎng),若各環(huán)節(jié)進(jìn)展順利,百萬(wàn)核電可以在“十四五”初期投產(chǎn)。在投產(chǎn)初期,海南電網(wǎng)調(diào)峰及安全運(yùn)行壓力較大。兩臺(tái)核電都投產(chǎn)時(shí)調(diào)峰缺口接近百萬(wàn)千瓦,需要核電參與電網(wǎng)調(diào)峰,投產(chǎn)初期若機(jī)組不參與日調(diào)峰按壓出力方式調(diào)峰,則百萬(wàn)機(jī)組投產(chǎn)后“十四五”期間需壓出力25%~30%運(yùn)行,年發(fā)電小時(shí)數(shù)約5 500 h,估計(jì)其電價(jià)成本將會(huì)提升15%~20%。由于核電的集中投產(chǎn),電力盈余較大,省內(nèi)煤電小時(shí)數(shù)將下降至3 400 h左右。安全穩(wěn)定方面,孤網(wǎng)方式下百萬(wàn)核電發(fā)生N-1事故時(shí)系統(tǒng)失穩(wěn);聯(lián)網(wǎng)方式下在聯(lián)網(wǎng)線路1回檢修時(shí),若百萬(wàn)核電機(jī)組發(fā)生N-1事故,剩余1回聯(lián)網(wǎng)線路過(guò)載。
鑒于此,當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模及調(diào)峰能力提升至一定水平時(shí)(約1 100萬(wàn)kW負(fù)荷時(shí)),投產(chǎn)百萬(wàn)千瓦級(jí)核電比較適宜,此前電力缺口可由發(fā)展氣電滿足。
由于氣電布點(diǎn)靈活,可結(jié)合電力需求分散布局,電力就近消納,潮流分布合理,當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模發(fā)展到1 100萬(wàn)kW左右時(shí)再投產(chǎn)百萬(wàn)千瓦核電,無(wú)論孤網(wǎng)或者聯(lián)網(wǎng)方式,核電發(fā)生N-1事故系統(tǒng)均能保持穩(wěn)定運(yùn)行。調(diào)峰方面,由于先行投產(chǎn)氣電,系統(tǒng)調(diào)峰容量充足,核電投產(chǎn)后系統(tǒng)調(diào)峰滿足要求。在核電投產(chǎn)之前,氣電需承擔(dān)一部分基荷電量,平均發(fā)電小時(shí)數(shù)約在4 000 h左右,若按2元/m3氣價(jià),氣電上網(wǎng)電價(jià)低于核電壓出力運(yùn)行電價(jià)水平。待百萬(wàn)核電投產(chǎn)后,系統(tǒng)調(diào)峰容量充足,核電可維持基荷運(yùn)行。
5 推薦的電源發(fā)展方案
綜合以上分析,按百萬(wàn)千瓦核電投產(chǎn)時(shí)序,核電投產(chǎn)初期,海南電力系統(tǒng)規(guī)模較小,電網(wǎng)安全運(yùn)行及調(diào)峰面臨較大壓力,核電需要適當(dāng)參與調(diào)峰或壓出力運(yùn)行以確保電網(wǎng)安全運(yùn)行。氣電布點(diǎn)靈活,可結(jié)合電力需求分散布局,有效提升海南電網(wǎng)抗災(zāi)保障能力,可避免出現(xiàn)核電投產(chǎn)后壓出力運(yùn)行等問(wèn)題,同時(shí)有利于優(yōu)化潮流、降低網(wǎng)損,促進(jìn)海南電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此,在百萬(wàn)核電機(jī)組投產(chǎn)前,可以新增氣電滿足電力需求,在系統(tǒng)發(fā)展到約1 100萬(wàn)kW負(fù)荷水平時(shí),開(kāi)始投產(chǎn)百萬(wàn)千瓦核電機(jī)組,屆時(shí),海南清潔能源裝機(jī)比重達(dá)到79%,其中,氣電占比最大,約37%;其次為核電,占比22%。
6 氣電布點(diǎn)分析
由于環(huán)保、廠址、資源等多方面因素的制約,海南的主力電源長(zhǎng)期集中在西部地區(qū)建設(shè),需要大量外送滿足北部、東部、南部等地的用電需求。由于氣電清潔環(huán)保且選址相對(duì)靈活,可有效均衡各地區(qū)的電源布點(diǎn),提高北部、東部、南部地區(qū)的電源支撐。結(jié)合目前電網(wǎng)潮流分布情況,可以在北部?jī)?yōu)先建設(shè)電項(xiàng)目,以減輕北部電網(wǎng)的供電壓力,隨著負(fù)荷進(jìn)一步增長(zhǎng),逐步在東部、南部地區(qū)進(jìn)一步布點(diǎn)。
7 結(jié)語(yǔ)
目前國(guó)際現(xiàn)貨市場(chǎng)液化天然氣到岸價(jià)已大幅下跌,氣電在價(jià)格上已具備了一定的競(jìng)爭(zhēng)力,為充分發(fā)揮氣電單機(jī)容量小、調(diào)峰性能強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),在百萬(wàn)核電機(jī)組投產(chǎn)前,可以新增氣電滿足電力需求,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)展到約1 100萬(wàn)kW負(fù)荷水平時(shí),開(kāi)始投產(chǎn)百萬(wàn)千瓦核電機(jī)組,以滿足系統(tǒng)電力供應(yīng)、調(diào)峰及系統(tǒng)安全穩(wěn)定等各方面要求。
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級(jí)別:部級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
級(jí)別:省級(jí)期刊
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榮譽(yù):Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊
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