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[摘 要]新世纪以来，我国天然气发电实现快速发展，但近两年我国天然气发电行业的发展遇到诸多问题。本文介绍了我国天然气发电行业的发展现状，分析了目前天然气发电发展面临的问题及不确定因素，对天然气发电的发展前景进行了展望，提出了推动我国天然气发电行业健康发展的政策建议。
[关键词]燃气；发电；研究
中图分类号：F426.61 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）38-0293-01
随着国家对环境污染治理力度逐渐加大，传统煤电发展模式遭遇极大困难[1]。一方面煤价日益高涨，严重压缩煤电企业利润空间；另一方面国家下大力气治理环境污染，严格煤电机组“环境一票否决”审批制度，要求新建、改扩建、现役发电机组配套上马脱硫脱硝设施，关停小煤电机组，导致火力电机企业成本陡然增大，面临很大经营困难。顺应形势发展，发电企业将目光转向清洁能源、新能源、可再生能源等发电产业。
天然气发电具有污染小，启动快，受地理条件限制小，施工工期短，造价稳定等诸多优点，受到众多发电企业青睐，得到快速发展。
一、燃气电站发展现状
目前国内燃氣发电成熟模式基本可分为两种：一种是以发电为主的9E、9F级燃气联合循环发电机组。另一种就是以GE公司LM2500系列航改燃气轮机为代表的分布式能源电站工程。
9E级燃机初期以全套引进为主，目前采取引进国外技术[2]，国内加工生产为主，逐步实现燃机技术国产化。9E级燃机构造与9F级燃机类似，一般采用“一拖一”模式，即由一台燃气轮机组、一台余热锅炉和一台汽轮机组构成燃气—蒸汽联合循环模式，其中燃气轮机由压气机、燃烧室和透平三大部分构成。
以天然气发电的分布式能源电站工程发电机组一般采用“一拖一”或“二拖一”设计模式。“二拖一”模式指由两台燃气轮机组、两台余热锅炉和一台汽轮机组构成燃气—蒸汽联合循环模式。目前这类分布式能源电站燃气轮机整套引进，汽轮发电机国内配套生产。燃气轮机主要以GE公司生产的LM2500、LM6000系列航改燃机为主，发电功率涵盖了从20MW至60MW各等级。分布式能源一般布置在工业园区等企业、人口稠密地区，不仅能起到电源点支撑作用，能源利用效率高，还输出热源、冷源，做到冷热电三联产。
不管是高参数大容量的9E、9F级燃机，还是分布式能源站燃机[3]，核心技术都掌握在外国公司手中，燃气机组设备引进价格高昂，现场技术服务、维护成本昂贵，同时涉及到燃机运行维护的技术话语权都受制于人。
由于燃气机组具有启停快，对负荷调节速度快，运行稳定，各级电力调度机构将燃气机组作为调峰调频重要手段。因此目前9F、9E级燃机运行方式一般以昼开夜停的两班制运行为主，承担调峰调频作用，主要输出电能和部分对外供热。分布式能源站机组运行时一般以其供汽/热量来决定负荷，调整运行方式，在用电高峰时也参与顶峰调频。
二、燃气发电面临问题
通过长时间的运行实践，燃气电站在减轻环境污染，丰富电网运行调度方式[4]，优化能源结构方面确实了发挥积极作用，但燃气电站在运行生产中也遭遇很多困难。燃气发电主要面临以下问题。
1）因各地方纷纷跑马圈地抢上燃气设备，导致天然气供应量不足、供应不稳定，燃气价格大涨，导致燃气发电企业生产成本大幅上扬，目前燃机发电企业普遍面临亏损，无利可图的局面。
2）目前很多燃机发电企业的燃气机组基本采用两班制运行，作为主力调峰调频机组使用。燃机机组启停频繁，导致设备经常出现故障，通过调研发现故障主要集中在燃机压气机、发电机和燃烧器与热通道等关键设备上，降低发电设备可靠性，给电厂带来重大经济损失，成为燃机安全运行的重大威胁。
3）国内燃机企业在消化吸收燃机运行、管理技术、积累燃机运行维护经验、研究解决燃机运行等受各方面因素制约，燃机运行管理还面临着不少的困难和问题。燃机发电企业在技术上严重依赖于制造厂家，燃机备品备件国产化程度较低，大部分备品供应渠道由设备厂家垄断，价格昂贵。燃机设备一旦出现故障，修复周期长、价格贵、费用高并且处于不可控状态，极大地增加了燃机的运行维护成本，导致燃机设备故障的维修周期和维修费不可控，给燃机企业的生产运营造成巨大压力。
4）目前国内没有建立统一的燃机发电上网电价政策、运行考核规定。国家对燃机发电进行差价补贴，补贴由电网公司支付，使电网公司的既得利益受到威胁。电网公司一般对燃气电站机组运行方式采取调峰运行，机组出力进行限制，导致燃机机组运行小时少，设备频繁运行，降低设备可靠性。另外，分布式能源一般对当地用电大户采用直供电模式，导致电网公司的垄断利润减少。分布式能源与当地电网联网，发生事故时对电网的冲击大、引发意想不到的操作造成电网的故障率增多等不确定因素，导致电网相关部门对分布式能源发展持消极态度。
三、结束语
综上所述，为了解决燃机发电企业生产经营方面出现的困难，促进燃气发电企业健康良好发展，燃气发电企业、政府相关部门和电网公司应该携手合作，采取针对性措施，解决燃气发电企业面临实际问题，保持燃气发电持续快速健康发展。目前主要措施如下。
1）国家相关部门应规范燃气发电企业审批制度，科学规划，长期、优先保障燃气电站项目燃料源供应，保证天然气价的相对稳定，保证燃气电站用天然气充足。建立健全“碳交易”平台建设，推动燃气发电企业试点交易。相关部门采取实际行动推动推行各燃机企业试行“大用户直供电”试点工作，拓展燃气发电企业生存空间。
2）电力调度机构要对各燃机发电企业实行综合调度，以最大限度发挥大容量燃气-蒸汽联合循环发电机组高效、节能环保、安全稳定的优势，合理安排燃机的运行和启停方式以及调峰策略，优化燃气机组运行方式。
3）各燃机发电企业应加强内部运行管理，节能减排，提高能源利用效率。燃机发电企业要加强设备运行维护管理，对燃机的关键部位运行参数加以重点监视、跟踪分析，监测预警，制定完善事故应急预案并做好演练，防止发生重大设备事故。各燃机发电企业做好燃机运行技术消化吸收和研究探索工作，提升燃机技术掌控水平和故障分析能力。
4）政府和相关行业要扶持国内发电企业开展燃机技术研究，做好燃机引进技术消化吸收工作。各燃机相关研发企业要加大投资研发力度，加快推进燃机国产化步伐，提升国内燃机的修造能力，打破厂家在燃机售后服务方面的技术垄断，为国内燃机企业提供技术支持。
参考文献
[1] 天然气发电上网电价机制初探[J].李群智.市场经济与价格.2012（11）.
[2] 江苏省9F级燃气-蒸汽联合循环电厂运营成本分析[J].陈建华，陈国伟.电力建设.2012（08）.
[3] 西气东输二线天然气发电政策研究[J].董军，张婧.中国矿业.2009（09）.
[4] 新一代燃气轮机控制系统-MarkⅥ介绍[J].戴云飞，周珏.燃气轮机技术.2004（04）.
[关键词]燃气；发电；研究
中图分类号：F426.61 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）38-0293-01
随着国家对环境污染治理力度逐渐加大，传统煤电发展模式遭遇极大困难[1]。一方面煤价日益高涨，严重压缩煤电企业利润空间；另一方面国家下大力气治理环境污染，严格煤电机组“环境一票否决”审批制度，要求新建、改扩建、现役发电机组配套上马脱硫脱硝设施，关停小煤电机组，导致火力电机企业成本陡然增大，面临很大经营困难。顺应形势发展，发电企业将目光转向清洁能源、新能源、可再生能源等发电产业。
天然气发电具有污染小，启动快，受地理条件限制小，施工工期短，造价稳定等诸多优点，受到众多发电企业青睐，得到快速发展。
一、燃气电站发展现状
目前国内燃氣发电成熟模式基本可分为两种：一种是以发电为主的9E、9F级燃气联合循环发电机组。另一种就是以GE公司LM2500系列航改燃气轮机为代表的分布式能源电站工程。
9E级燃机初期以全套引进为主，目前采取引进国外技术[2]，国内加工生产为主，逐步实现燃机技术国产化。9E级燃机构造与9F级燃机类似，一般采用“一拖一”模式，即由一台燃气轮机组、一台余热锅炉和一台汽轮机组构成燃气—蒸汽联合循环模式，其中燃气轮机由压气机、燃烧室和透平三大部分构成。
以天然气发电的分布式能源电站工程发电机组一般采用“一拖一”或“二拖一”设计模式。“二拖一”模式指由两台燃气轮机组、两台余热锅炉和一台汽轮机组构成燃气—蒸汽联合循环模式。目前这类分布式能源电站燃气轮机整套引进，汽轮发电机国内配套生产。燃气轮机主要以GE公司生产的LM2500、LM6000系列航改燃机为主，发电功率涵盖了从20MW至60MW各等级。分布式能源一般布置在工业园区等企业、人口稠密地区，不仅能起到电源点支撑作用，能源利用效率高，还输出热源、冷源，做到冷热电三联产。
不管是高参数大容量的9E、9F级燃机，还是分布式能源站燃机[3]，核心技术都掌握在外国公司手中，燃气机组设备引进价格高昂，现场技术服务、维护成本昂贵，同时涉及到燃机运行维护的技术话语权都受制于人。
由于燃气机组具有启停快，对负荷调节速度快，运行稳定，各级电力调度机构将燃气机组作为调峰调频重要手段。因此目前9F、9E级燃机运行方式一般以昼开夜停的两班制运行为主，承担调峰调频作用，主要输出电能和部分对外供热。分布式能源站机组运行时一般以其供汽/热量来决定负荷，调整运行方式，在用电高峰时也参与顶峰调频。
二、燃气发电面临问题
通过长时间的运行实践，燃气电站在减轻环境污染，丰富电网运行调度方式[4]，优化能源结构方面确实了发挥积极作用，但燃气电站在运行生产中也遭遇很多困难。燃气发电主要面临以下问题。
1）因各地方纷纷跑马圈地抢上燃气设备，导致天然气供应量不足、供应不稳定，燃气价格大涨，导致燃气发电企业生产成本大幅上扬，目前燃机发电企业普遍面临亏损，无利可图的局面。
2）目前很多燃机发电企业的燃气机组基本采用两班制运行，作为主力调峰调频机组使用。燃机机组启停频繁，导致设备经常出现故障，通过调研发现故障主要集中在燃机压气机、发电机和燃烧器与热通道等关键设备上，降低发电设备可靠性，给电厂带来重大经济损失，成为燃机安全运行的重大威胁。
3）国内燃机企业在消化吸收燃机运行、管理技术、积累燃机运行维护经验、研究解决燃机运行等受各方面因素制约，燃机运行管理还面临着不少的困难和问题。燃机发电企业在技术上严重依赖于制造厂家，燃机备品备件国产化程度较低，大部分备品供应渠道由设备厂家垄断，价格昂贵。燃机设备一旦出现故障，修复周期长、价格贵、费用高并且处于不可控状态，极大地增加了燃机的运行维护成本，导致燃机设备故障的维修周期和维修费不可控，给燃机企业的生产运营造成巨大压力。
4）目前国内没有建立统一的燃机发电上网电价政策、运行考核规定。国家对燃机发电进行差价补贴，补贴由电网公司支付，使电网公司的既得利益受到威胁。电网公司一般对燃气电站机组运行方式采取调峰运行，机组出力进行限制，导致燃机机组运行小时少，设备频繁运行，降低设备可靠性。另外，分布式能源一般对当地用电大户采用直供电模式，导致电网公司的垄断利润减少。分布式能源与当地电网联网，发生事故时对电网的冲击大、引发意想不到的操作造成电网的故障率增多等不确定因素，导致电网相关部门对分布式能源发展持消极态度。
三、结束语
综上所述，为了解决燃机发电企业生产经营方面出现的困难，促进燃气发电企业健康良好发展，燃气发电企业、政府相关部门和电网公司应该携手合作，采取针对性措施，解决燃气发电企业面临实际问题，保持燃气发电持续快速健康发展。目前主要措施如下。
1）国家相关部门应规范燃气发电企业审批制度，科学规划，长期、优先保障燃气电站项目燃料源供应，保证天然气价的相对稳定，保证燃气电站用天然气充足。建立健全“碳交易”平台建设，推动燃气发电企业试点交易。相关部门采取实际行动推动推行各燃机企业试行“大用户直供电”试点工作，拓展燃气发电企业生存空间。
2）电力调度机构要对各燃机发电企业实行综合调度，以最大限度发挥大容量燃气-蒸汽联合循环发电机组高效、节能环保、安全稳定的优势，合理安排燃机的运行和启停方式以及调峰策略，优化燃气机组运行方式。
3）各燃机发电企业应加强内部运行管理，节能减排，提高能源利用效率。燃机发电企业要加强设备运行维护管理，对燃机的关键部位运行参数加以重点监视、跟踪分析，监测预警，制定完善事故应急预案并做好演练，防止发生重大设备事故。各燃机发电企业做好燃机运行技术消化吸收和研究探索工作，提升燃机技术掌控水平和故障分析能力。
4）政府和相关行业要扶持国内发电企业开展燃机技术研究，做好燃机引进技术消化吸收工作。各燃机相关研发企业要加大投资研发力度，加快推进燃机国产化步伐，提升国内燃机的修造能力，打破厂家在燃机售后服务方面的技术垄断，为国内燃机企业提供技术支持。
参考文献
[1] 天然气发电上网电价机制初探[J].李群智.市场经济与价格.2012（11）.
[2] 江苏省9F级燃气-蒸汽联合循环电厂运营成本分析[J].陈建华，陈国伟.电力建设.2012（08）.
[3] 西气东输二线天然气发电政策研究[J].董军，张婧.中国矿业.2009（09）.
[4] 新一代燃气轮机控制系统-MarkⅥ介绍[J].戴云飞，周珏.燃气轮机技术.2004（04）.