冯江华：天然气在实现双碳过程中的重要作用

编者按：2021年12月7-8日，以“双碳目标下的智慧方案与行业机遇”为主题的第十七届中国分布式能源国际论坛于西安召开。本次会议由中国能源研究会分布式能源专业委员会、中国能源网主办，陕西分布式能源股份有限公司联合主办。会上，中国能源研究会分布式能源专委会的高级顾问冯江华先生做了“天然气在实现双碳过程中的重要作用””的主旨演讲。以下内容根据大会演讲实录进行整理。

冯江华：大家早上好!

天然气一晃二十五年了，1997年就天然气发电。这二十五年非常坎坷，一方面天然气非常飞速发展，另一方面整个社会也好政府也好，一直在质疑天然气，所以还是要讲一下天然气在双碳过程中很重要的作用。

国家对天然气的定位其实不是很明确，但是在去年的白皮书里面，已经给了一个比较明确的定位，总的来说定位也是明确的，它会辅助可再生能源的发展。实际上现在质疑很多，有人提出来没有必要上天然气，洁净煤技术排放和天然气是一样的，天然气还是有碳的能源。特别是天然气的价格和资源的保障，质疑的人更多了。另外普遍的天然气发热供热，需要上网的电价补贴，基本上制约整个行业发展最重要的部分。有的专家包括一些院士提出来中国会跨越天然气时代，就是因为中国的可再生能源发展得很快，天然气可以忽略，慢慢就可以淡出市场。这些观点一直是争议比较多的。

天然气的减排力度基本上减一半的碳，这个是众所周知的。美国从减排的角度来讲，现在应该走在中国的前面。实际上它在2005-2019年，煤电从50%降到23%，天然气发电量从19%上到38%，二氧化碳排放量下降了8.19亿吨。其中主要的贡献还是天然气，可再生能源有很大的贡献，但是接近65%还是煤改气的贡献。有人说中国不具备美国的条件，美国有大量的页岩气，从资源的方面讲我们觉得也是可以探讨的。

从天然气来讲，将来的目的很简单，就是减碳和助力可再生能源发展，实际上热电联产也好，天然气分布式能源也好，天然气调峰电厂也好，实际上储能和煤电是不能取代的。如果没有天然气的存在，中国在2030年实现可再生能源12亿千瓦的装机目标是非常困难。天然气和煤现在处在硬拼的状态，屡屡败下场，但是我们认为天然气有很多功能，没有被市场化、价值化，真正阻碍被价值化的原因是电价市场没有真正完全建立，现在电力交易市场已经在建立了，距离真正的电力市场还有一定的时间。很重要的是电网输配分离改革没有到位，9号文件是2015年的文件了，现在已经过了七年，输配分离的改革还没有到位。地方电网没有能力来自己支配电力供应。碳税已经在开始搞了，但是目前还没有真正起到作用。

价值化之一就是为电网和可再生能源调峰的功能，当然调峰能力在座的都知道。中国第一个调峰电厂，24年前当时我和中信集团一块，在黄岛三期上建一个9F调峰电厂，给山东省电网调峰。当时请西北院做的可行性研究报告，当时不是用天然气，而是用LPG，因为当时天然气还没有上岸，是用的液化石油气，因为正好中石油在黄岛建一个液化石油储气库。最后是东北院完成的可行性研究报告，75万千瓦给山东省网调峰，这个项目因为种种原因最后没上去，虽然当时刘军亚(音)局长很支持这个事，但最后也没上成。

发改委在前几年制定了非常庞大的计划，在西北大规模上燃煤电厂，为可再生能源调峰，但是因为双碳目标提出来以后，这个事基本上搁浅了，以后不可能在西北大规模建燃煤电厂了。谁来给可再生能源调峰，确实是一个需要大家考虑的问题。我们达到12亿千瓦的时候，天然气参与调峰应该是必然趋势。

价值化之二就是它可以起到能源系统中的细胞核作用，这一点很重要，昨天有些报告里也讲了这个问题，我们现在大量在做这种区域性综合智慧能源系统，在这个系统里面往往天然气冷热电系统起到对整个系统的支撑作用，因为这个系统可能用到储能、可再生能源、生物质等等，如果有天然气的存在，说得绝对一点，我建了天然气发电系统，我可能一年不用，但是因为有我的存在，那么整个系统是安全的，当然这是说得绝对一点了。目前屋顶光伏趋势很好，但实际上国网已经基本上拒绝了居民屋顶大规模上网的可能性，认为地区配网没这种能力来接受这些大规模上网。如果我们在配网里面能够统一地协调天然气发电，可能在一定程度上会缓解这种问题。

国内现在已经上了五百多个增量配网，绝大多数情况非常不好，好的只有少数。从这些经验来看，一定要搞成源网荷储一体化项目，才能够有效应，你光去拿一个电价差，也就差一两分钱，这种很难收回投资。现在搞的比较好的增量配网，都在考虑上天然气发电和自己上储能。我上周去河南灵宝，他们开发区有一个三门峡增量配网，他们开始拿配网的时候，当时意识很简单，就是我先拿到再说，给他的肯定是电网剩下的，一点负荷都没有。他说我是开发区，我是当地政府，我拿到以后，我再帮很多高能耗企业往里搬，这个电网公司管不了我。我觉得这个想法是非常好的，把很多重化企业等于今后逐渐搬进自己的电网。同时要考虑搬进来以后怎么样上天然气发电、上储能等等这些项目，主要是和他们谈这个。

一个很重要的障碍就是分布式能源，它一定程度上没有公平的市场地位，实际上它把电卖到周边，给周边企业供的电基本上是同等电价，才有竞争的可能性。现在电网要求只能是燃煤上网电价，没有可商量的，原来三毛钱，现在可能涨到四毛钱。对天然气来说，天然气价格再便宜，这个项目也做不下来。这也应该是下一步电力改革解决的问题，我上的项目只能在我自己的墙内，我如果隔墙售电，这完全是不公平的待遇。

天然气热电组成“虚拟储气库”，在2017年出现了严重的气荒，后来到了2018年发改委要求就非常高了，我们算了算如果按照发改委要求，那就是几千亿甚至上万亿的投资，要建立储气库。储气库是应该建的，但实际上天然气用户端的响应机制应该建立，比如在山东，山东现在有四百多个自配电厂，但逐渐都会改成天然气，如果改成天然气热电，北方冬天并不缺电，如果天然气紧张了，很简单，就可以把这些项目停下来，只用天然气烧锅炉，就用电网的电，这样我的天然气至少可以省下一半。如果这种用户侧响应机制能够建立起来，我们计算了一下，只要上600万-800万千瓦，刚才说自配电厂就将近四千万千瓦的装机容量，三千万到四千万千瓦的装机容量。如果由这个形成“虚拟储气库”，一天就可以省下三千万方气，这是什么概念呢?2017年的气荒，就是因为土库曼斯坦突然把气停掉了，一天缺了三千万方气，造成全国严重的气荒。我们如果有“虚拟储气库”这个机制，就很容易对应这种危机。

总结来说，天然气发电供热的功能价值有几个，低碳的特性为碳中和做出的贡献，减碳;天然气联合循环或者热电联产提供高效能源利用，我前年去德国参观了西门子9H机组生产基地，还是很惊讶的，他们现在可以做到63%，两台机组130万千瓦的装机容量，效率可以做到63%。实际上每个大城市上两台9H机组，两千万平米的供热，再给电网调峰。按照现在的电价，几乎现在的燃煤上网电价就可以了，不需要政府补贴，四毛多钱电价就可以做下来。像这种实际上是非常好的事情，但目前来讲主要是体制问题，我知道山东就报了14个9H、9F项目，但现在一个都没批，包括青岛非常好的项目，大唐和当地供热公司一块搞的项目，到现在也没上成。给可再生能源调峰建立“虚拟储气库”，另外是作为一个分布式能源功能系统的细胞核作用。如果这些价值能够得到重视，真正价值化，不是政府在统一规划中能够考虑这些因素，能源财政能够自己说得算，这块就会形成很大市场。但是现在因为电网的垄断，这些事情暂时都不可能。

最早几乎是十七八年前了，当时杨雷还是作为油气处处长的时候，当时第一个文件是我帮他一块起草的。当时分布式能源是什么定义，最早是我和韩晓平一块搞了个定义，非常长，当时杨处长就说这个事能不能简单一点?最后就归结了三点。高效利用、梯级利用、就近利用，就这么三条。高效利用最后商量达到70%，不要定太高，也不要定太低，太高的话很多人进不来。美国当时50%、60%，也算是分布式能源。实际上从市场来讲，当时就考虑到区域分布式能源和楼宇式分布式能源，经过这么多年我觉得定义应该改一改，从实践来讲，一个是城市公建项目，就是说咱们现在目前这个会上拿的多数奖项，基本上都属于城市公建项目，当时有一些挑战，一个是前一段李克强要求工商业电价降价，结果国网公司就降了1毛钱，这使很多项目积极性受到很大的影响，最近又涨回来了，具体怎么涨，各个地方情况还不一样。

再是规模太小，咱们做来做去，特别是大的电力公司要求我装机容量，一个项目现在越做越小，一个医院最开始能做几千千瓦，现在基本上就是几百千瓦的装机容量。这种发电设备多数用燃气内燃机。这是个很重要的市场，现在发展的也很快，大家都在做，但真正更有价值的市场是第二类，城市和产业园区。

这是个中国特色，中国这四十年的经济高速发展，很多得力于产业园区的体制，国家级的开发区现在将近有500个，原来只有347个，省级1167个，这些将来是天然气分布式能源市场的巨大市场，因为每个开发区如果分开的话都会形成独立的综合智慧能源体系，在这个体系内建天然气分布式，实际上很多园区都有燃煤电厂，都在被改造，这是个非常大的市场。但是现在项目还比较少，有很多公司也在做。

这里面原来中电国际的战略规划部他们提了，我们当时帮着董事长李晓琳给人大写了提案，因为他是政协委员，当时讨论了，提出了绿皮火车到高铁的转变，说整个这些园区的能源系统，如果能从现在的基础上向高铁转变，能够拉动几万亿的投资，这个提案到了政协很受重视，后来一直上了国务院办公会议，但是从现在整个电力体制和中国管理体制角度来讲根本没有可实施性，因为必须各个开发区对自己的电力系统有话语权的时候，那个时候才有可能实现开发区的能源系统从绿皮火车向高铁转变。

这个是亦庄开发区，协鑫的人都知道，这是我比较自豪的，但没有干到底，这是20年前我在北京开发的第一个项目，后来是由协鑫和华润投资的，这个项目运行的非常好，应该说是国内最好的热电厂，有兴趣大家可以参观一下，运行了将近18年。

第三类是工业单体项目，这个实际上从目前来讲是最有可实施性的领域，基本上用了自发自用，并网不上网的方式。对这些高能耗企业来说，我最近跑了很多，你像一个造纸厂在寿光，一个造纸厂一年用20亿度电，用300吨蒸汽，原来自己有个燃煤热电厂，现在被关掉一半，可能还剩50000千瓦的燃煤热电厂，就非常迫切的需要。

我现在跑了大概十几个项目，在山东、河南、河北等地区，但这些项目我跟甲方说，你们但凡能够烧煤，电话都不用打，什么时候政府逼的你必须关掉煤了，我这个只能跟你用天然气烧锅炉和用电网的电，如果上天然气分布式的话，我肯定有非常大的优势。

我们刚刚给山东一个化工厂做项目方案，我计算出来，基本上如果在两块钱的气价上，一年就上两台机组也就是30000千瓦，一年能省6000万的能源费用，如果要是在2.5元左右的情况，我还可以省3000多万，和什么比?就是和电网的电，因为最近电网涨价了，对天然气分布市场影响很大，非常好。我们原来算的2.5元就不能往上算了，再算就赔钱了，现在可以算到3块钱还赚钱，虽然赚的少，但还是赚的。

现在这个市场非常大，当然现在有很多公司也关注这个项目。这些项目里有个非常艰难的事情，因为大部分都是民企高能耗企业，所以我们这两年在开发模块化电厂的技术，这个技术就是针对这种项目。因为很多央企不愿意到民企去投资，说你用电明天自己生产出了问题马上不用电了，我给你投的电厂不就白投了吗?我们现在正在投15000千瓦供30吨蒸汽还有8000千瓦供18吨左右的蒸汽，这种叫做模块化电厂，所谓模块化电厂，我们叫做即插即用即拔即走，因为燃气本身就是模块，我如果把电厂做成模块，你要是有任何风险，我把这个电厂扛着就走，一个月就全部拆到另外一个项目上去了。这样投资的后顾之忧没有了，这个实际上我们也在做。

主要是这方面我们觉得市场很大，我最近跑了河南、山东大概六七个项目，账都能算过来，而且都受到了用户的注意。这就是山东的情况，山东的自备电厂有大量的，而且绝大多数80%-90%全部用的抽凝机组，现在政府要求只要是抽凝机组必须关，要么改成背压机组，改背压机组对蒸汽负荷要求非常高。

你像我去了一家，原来是做化工的，原来有自备电厂过的很好，现在30多万千瓦自备电厂政府就给关了，剩5000千瓦的燃煤背压机组，带它那点蒸汽负荷，所以一下就变的电价增了一倍，他们说马上就要倒闭了，一点往下经营的可能性都没有。这样的电厂，如果上了天然气分布式是有可能缓解这种情况的。

调峰电厂刚才说了，差不多在25年前搞的第一个，到现在中国没有真正意义上的调峰电厂，特别是大型调峰电厂。浙江上的天然气分布式能源项目，大部分都被省里定位为调峰电厂，只给1000多小时，或者2000小时的发电小时数，你可以参加调峰，但是相对来说调峰电厂的电价又不到位，所以弄的这些厂苦不堪言。

但是实际上调峰电厂有非常大的发展空间，特别是刚才说的西北大规模，像燃煤是不可能的，那谁来?前不久我和中石油原来昆仑公司的董事长讨论了4个小时，非常幸运的是中石油正在青海的油田上，准备上600万千瓦的装机容量，用油气田地做400万千瓦的光伏和200万千瓦的燃气发电，用当地的天然气。他说中石油这是我们唯一一种，而且认为是中石油今后几年战略转型非常重大的举措，只有这样才能大规模的进入可再生能源。他说我现在到西北去抢地，早被五大电力公司抢没了，我就用自己的油气田，然后和天然气配上。大家知道一条特高压，因为咱们现在有23条特高压，一条特高压正好输600万千瓦的电，也就是说我建了一个自己可以调节的能源基地，然后把电输到内地去，这是非常好的想法。但这个项目因为各种原因搬到了甘肃，我觉得有几个问题，比如说像西门子也和他们讨论过，那2500多米海拔，燃气机到那就剩了不到70%的效率，当然还有天然气资源的问题还不够。

实际上天然气调峰我们觉得将来是三级调峰，第一级是刚才说的源头调峰，和可再生能源，和储能配合起来的源头调峰，因为天然气调峰是目前的储能技术完全不能够取代的。比如说这次电荒的事情，就是因为其中一个东北电网两个礼拜没刮风，没有风电，因此一下就出问题了。但是天然气可以，储能就做不到这点，储能也好，抽水蓄能也好，化学储能也好，基本上能解决日调峰的问题，只有大型水库才能解决季调峰和月调峰的问题，但天然气可以。

实际上我和杨雷，杨雷他现在是北大能源研究院的副院长，我们俩一直对这个事情，老是想给天然气抱不平。因为现在国家能源局定的天然气达峰的时间是2040前，前不久也跟油气司局讨论过这个事情。希望在2040年之前为可再生能源发展起到非常好的助力作用，这个我们觉得很有必要来做比较的。中国从战略上来讲，研究一下天然气到底在整个发电供热中的作用。

现在咱们说供热，很多学者会说热泵这个那个，可是大家也知道大量的工业供热一弄就是几百吨上千吨的蒸汽，你说你怎么用电去供热。在几十年后，可能咱们的电力大部分都是可再生能源发的，那个时候我们是坚决支持用电来供蒸汽，但现在根本不可能，除了天然气就非他莫属了。在这种情况下，我们觉得很有必要做综合性的，站在国家的角度上做研究，这个研究也和在座各位公司有关系，希望大家能出钱的出钱，能出力的出力，共同来把这个事情完成，现在我们也在征集这个课题的支持者。

我的发言就到这里，有问题大家会下可以问我，谢谢大家!