以天然氣代替
煤炭（“氣代煤”）是促進我國能源結(jié)構(gòu)向低碳、清潔、高效轉(zhuǎn)型升級的重要途徑，其中散燒煤炭及小型煤電應(yīng)優(yōu)先替代。盡管當前“氣代煤”仍受經(jīng)濟性困擾，但未來氣煤比價仍有下行空間。根據(jù)測算，“十三五”期間我國“氣代煤”市場潛力超過1000億立方米，應(yīng)抓住天然氣市場改革的歷史時機，完善相關(guān)價格機制，加大環(huán)保政策落實力度，支持燃機制造業(yè)攻堅克難，推動我國“氣代煤”穩(wěn)步前行。
天然氣替代煤炭是大氣污染防治和應(yīng)對氣候變化的現(xiàn)實選擇
我國是世界第一大煤炭生產(chǎn)和消費國。煤炭產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的47%，2014年煤炭消費量占中國一次能源消費結(jié)構(gòu)的66%，遠高于世界30%的平均水平。且我國煤炭消費結(jié)構(gòu)較為分散。發(fā)電用煤占比約50%；工業(yè)、供熱等領(lǐng)域直接燃燒用煤量超過20%，這部分煤炭主要作為工業(yè)燃料、生活散燒使用，集中程度低，難于系統(tǒng)治理，污染物排放系數(shù)遠遠高于燃煤電廠。據(jù)統(tǒng)計，當前我國散燒燃煤用量約9億至10億噸，嚴重影響生態(tài)環(huán)境。同時，煤電機組中相當部分比例為小型機組，這些機組的發(fā)電效率、能耗和污染物排放等方面仍具有相當?shù)母脑炜臻g。現(xiàn)階段，可再生能源和
新能源還難以擔綱，而天然氣清潔、便利、高效且供應(yīng)充裕，“氣代煤”成為我國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的必然之選。
結(jié)合我國的煤炭利用結(jié)構(gòu)，“氣代煤”的主要方向應(yīng)集中于工業(yè)領(lǐng)域的燃煤鍋爐、窯爐及居民采暖鍋爐等，發(fā)電領(lǐng)域代替煤炭近期主要包括小型燃煤電廠，未來在燃氣機組國產(chǎn)化取得突破后將有機會進入規(guī)模替代的階段。在電力供應(yīng)有缺口或制造業(yè)較為密集的地區(qū)，可以通過燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)方式為其集中供熱，同時滿足區(qū)域電力需求。在電力供應(yīng)較為充足的地區(qū)，可以通過燃氣鍋爐為主、輔以燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)的方式替代燃煤鍋爐及小型煤電廠，以滿足熱電需求。從地域分布上看，我國煤炭消費強度最高的省市上海、天津、山東、江蘇、浙江等都集中于東部沿海地區(qū)，與其環(huán)境污染程度高度相關(guān)，這些地區(qū)經(jīng)濟承受能力相對較強，是“氣代煤”的重點市場。
天然氣清潔高效優(yōu)勢突出，但經(jīng)濟性明顯不足
無論是在發(fā)電還是其他工業(yè)領(lǐng)域，天然氣較煤炭的利用轉(zhuǎn)換效率均高出10%以上，天然氣分布式能源的綜合利用效率甚至可達70%。根據(jù)2014年國家新修訂的《鍋爐大氣污染物排放標準》，新建燃氣鍋爐在顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、汞及其化合物四項指標的排放限值較新建燃煤鍋爐分別低60%、83%、33%及100%。從實測數(shù)據(jù)上看，即便與“超低排放”的燃煤機組相比，燃氣電廠的煙塵、二氧化硫、氮氧化物等污染物排放也明顯較低，碳排放更是低55%左右。此外，燃氣發(fā)電還具有啟停速度快、調(diào)度靈活、建設(shè)周期短、占地面積小等優(yōu)勢，且較其他新能源單機容量大、運行安全穩(wěn)定，可作為重要用電負荷中心支點。
經(jīng)濟性是制約我國天然氣發(fā)電行業(yè)的關(guān)鍵瓶頸。以沿海地區(qū)為例，按照當前非居民氣門站價格計算，氣電的燃料成本超過0.7元/千瓦時，遠高于
水電、煤電、
核電的上網(wǎng)電價，僅略低于太陽能
光伏發(fā)電和生物質(zhì)發(fā)電，使得電網(wǎng)接納氣電的意愿較差，設(shè)備利用率嚴重偏低。除了燃料成本外，燃機裝備購置和養(yǎng)護成本居高不下也是導(dǎo)致氣電缺乏競爭力的重要因素。目前我國尚不完全掌握燃機核心技術(shù)，整機檢修維護、改造升級、部件更換等均依賴原廠商，缺乏回旋余地，燃氣電廠主要依托制造廠家服務(wù)協(xié)議模式管理設(shè)備，費用高昂。
在制造業(yè)領(lǐng)域的煤炭替代方面，盡管燃煤鍋爐的燃料成本遠低于使用天然氣，但如果考慮使用天然氣帶來的設(shè)備等的固定資產(chǎn)投資、占地面積、水電耗材及管理、人工成本和排污費用等方面的節(jié)約，燃氣鍋爐的綜合成本與燃煤鍋爐十分接近，而減排效果不可同日而語，且由于天然氣燃燒的高效和穩(wěn)定，使其產(chǎn)品質(zhì)量提高的效果十分明顯。以浙江某印染企業(yè)燃煤鍋爐改造為例，天然氣和煤炭等熱值比價為3∶1，改造后燃氣鍋爐綜合運行成本僅為燃煤鍋爐的1.2倍。未來隨著我國天然氣價格機制改革深化，氣煤比價仍有下行空間，工業(yè)用氣的綜合成本甚至有望與煤炭持平。
我國“氣代煤”發(fā)展空間廣闊，亟須政策支持
中國石油經(jīng)濟技術(shù)研究院對我國“氣代煤”空間進行了預(yù)測，主要是對沿海地區(qū)10噸/小時及以下燃煤鍋爐和30萬千瓦以下燃煤機組，以全國不同地區(qū)（沿海和內(nèi)陸地區(qū)、能源輸出和輸入省份）按10%至50%的比例用天然氣進行部分替代，在相關(guān)配套政策的支持下，“十三五”期間我國“氣代煤”需天然氣約1100億立方米；其中工業(yè)領(lǐng)域替代需求量最大，超過500億立方米，發(fā)電領(lǐng)域替代需求約400億立方米，供熱領(lǐng)域替代需求近200億立方米。2020年至2025年替代潛力近1600億立方米。截至2014年，我國天然氣發(fā)電裝機容量為5567萬千瓦，僅占全國總裝機容量的4%，發(fā)電量占比不足2%，遠低于20%左右的世界平均水平。此外，當前我國煤電裝機中20萬千瓦及以下煤電占比達到20%，應(yīng)由更加清潔的電源或者大型燃煤電廠予以替代，氣電裝機仍有很大的發(fā)展空間。散燒煤方面，我國燃煤工業(yè)鍋爐基量大，在用鍋爐總數(shù)超過50萬臺，10噸/小時及以下燃煤鍋爐數(shù)量占比超過70%，而小型燃煤鍋爐的拆除、置換一直是國家及地方環(huán)保政策的重點整治方向。《國家大氣污染防治行動計劃》明確提出要逐步淘汰小燃煤鍋爐，加快京津冀區(qū)域城市建成區(qū)、長三角城市群、珠三角區(qū)域等重點區(qū)域現(xiàn)有工業(yè)企業(yè)燃煤設(shè)施天然氣替代步伐，到2017年，基本完成燃煤鍋爐、工業(yè)窯爐、自備燃煤電站的天然氣替代改造任務(wù)。從供應(yīng)來看，根據(jù)國務(wù)院辦公廳2014年年初轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)改委關(guān)于建立保障天然氣穩(wěn)定供應(yīng)長效機制若干意見的通知，到2020年我國天然氣供應(yīng)能力達到4000億立方米，力爭達到4200億立方米。因此，目前看，天然氣供應(yīng)是充足的。
雖然巨大的節(jié)能環(huán)保需求為“氣代煤”發(fā)展描繪了宏偉藍圖，但目前仍面臨電力與煤炭行業(yè)產(chǎn)能供應(yīng)過剩、用氣成本相對偏高等挑戰(zhàn)，仍需政策方面的支持才能持續(xù)健康發(fā)展。
第一，深化天然氣與電力市場改革，加強市場監(jiān)管，合理制定輸配環(huán)節(jié)費用，放開大用戶直購，完善調(diào)峰價格機制，推動居民與非居民用氣門站價格并軌，按照供應(yīng)成本確定終端用戶價格，建立電價、熱價與氣價的傳導(dǎo)機制，同時繼續(xù)推進天然氣交易中心建設(shè)，建立真正反映市場供需的氣價機制。
第二，制定更加嚴格的環(huán)保政策并督促各級政府執(zhí)行到位，在大城市首先設(shè)立“無燃煤區(qū)”，原則上不再新建燃煤鍋爐，研究征收碳稅或環(huán)境稅以體現(xiàn)不同能源的生態(tài)補償成本。
第三，加快燃氣輪機研發(fā)制造的國產(chǎn)化進程，力爭在“十三五”期間取得重大突破，具備核心技術(shù)研發(fā)能力和關(guān)鍵部件生產(chǎn)能力，為“十四五”燃氣機組加快替代燃煤機組創(chuàng)造條件。
第四，設(shè)立天然氣儲運基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)基金，對天然氣管道、儲氣庫等網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè)給予投融資和稅費見面等方面的政策支持。
第五，出臺強制政策逐步淘汰小型燃煤機組，對電力企業(yè)新建電力裝機要求配比一定比例燃氣機組，提高并確保燃氣發(fā)電最低利用小時數(shù)。
第六，做好煤炭行業(yè)專項升級疏導(dǎo)，并給予資源性城市特殊支持政策。
第七，鼓勵天然氣、電力企業(yè)加強縱向一體化發(fā)展協(xié)同合作，共同推動我國
清潔能源持續(xù)健康發(fā)展。
（作者為中國石油經(jīng)濟技術(shù)研究院副院長）
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