北极星智能电网在线讯:当前，能源低碳、高效成为推动世界经济社会可持续发展的首选，天然气作为一种优质、低碳、高效能源当然备受青睐。在煤、石油、天然气三大化石能源中，天然气含氢比例最低，热能利用效率高，相同质量条件下热值最高，碳排放量仅为煤炭的一半。
使用天然气发电，可提高电能生产效率50%，天然气热电联产等方案是能源高效利用的典范。天然气作为清洁能源，是城市民用燃料、发电燃料、汽车燃料，也是合成氨和甲醇等化工产品的化工原料。2014年，世界天然气消费总量达3.39万亿m3，其中，居民和商业用气量约为7000亿m3，工业燃料及原料用气量约为1.4万亿m3，发电用气量约为1.2万亿m3。20世纪70年代以来，世界天然气发电产业快速发展，发电用天然气消费量急剧增加。1970—1990年发电用天然气消费量年均增速仅为3.6%，1990年以后年均增速达6.8%，2014年全球发电用天然气消费量占天然气消费总量的37%。1970—2014年，全球天然气发电量年均增速超过5%，在总发电量中的占比由1971年的10.3%提高到2013年的21.8%。
美国、日本、韩国及欧洲部分发达国家已将天然气作为发电的主要能源之一，而我国天然气发电还处于起步阶段。当前制约我国天然气发电产业发展的因素除资源禀赋、技术装备之外，相关政策不完善、支持力度不够也是重要原因。系统分析和总结全球一些发达国家天然气发电政策与发展经验，研究提出我国天然气发电政策建议，对有效降低碳排放和改善大气环境、加快我国天然气产业发展、推动能源结构调整等将具有重要意义。
（文章转载自微信公众号：能源情报； ID：eipress； 作者：万宏 王震 唐廷川 雷涯邻 张安，中石油集团政策研究室、中国地质大学）
1 发达国家天然气发电产业情况
1.1主要国家天然气发电情况
1.1.1美国
美国天然气发电主要经历了两个重要时期：第一阶段，天然气应用管制时期。1978年，为确保居民用户用气供应，议会制定了《发电厂和工业燃料使用法案》（ThePowerPlantsandIndustrialFuelUseAct）。该法案禁止在新的工业锅炉和电厂中使用石油天然气，导致20世纪80年代天然气需求大幅下降，市场也转为多年供大于求态势。1987年，政府废除了这些限制使用天然气燃料的相关法案条款，从而推动了美国天然气发电进入快速发展阶段。此外，90年代天然气价格较低，也是推动燃气发电机组快速建设的一个重要原因。
1998年，美国天然气发电用气量超过居民用气，所占比重达20.6%，成为天然气消费第二大领域。21世纪初，受气价逐步走高影响，燃气发电产业发展速度放缓，但天然气装机容量仍持续增加，并高于其他燃料增长。第二阶段，页岩气革命。随着水平井与压裂技术水平不断进步，近10年美国页岩气田得到了大规模经济性开采，推动了天然气供应大幅增长、价格大幅下降，进而促使天然气发电成本大幅降低，加之天然气发电站比燃煤发电建造更为容易、成本更低以及污染排放更少等因素，天然气发电比重大幅增加，由1990年的11%左右提升到2000年的16%，进而提升到2010年的23.9%。形成了天然气替代煤炭的态势，煤炭发电比例由2000年的52%下降到2013年的39%。
1.1.2日本
由于地理位置属于岛屿，日本无法从周边国家获取电力，只能依靠本土发电。第二次世界大战前，日本政府对电力公司实现统一管理。1931年，日本政府颁布《电气事业改正法》，随后成立电力委员会及电力联盟，加强对电力行业的管制；1942年，基本形成了由日本发送电公司负责发电，北海道、东北、关东、中部等9家公司分区域负责配电业务。第二次世界大战后，日本经济重建受到电力供给短缺制约，开始放松电力行业管制，着力进行市场化改革。特别是两次“石油危机”，促使日本政府出台了《发电用地周边整备法》、《电源开发促进税法》和《电源开发促进对策特别会计法》，推动了电力行业快速发展，并通过建设核电站减少对石油的依赖。石油发电的总发电量占比由1980年的46%降至2013年的15%，天然气和煤炭的总发电量所占比重得到提升，天然气发电量占总发电量的比例由1980年的15%升至2013年的43%，煤炭发电占比也由1980年的5%升至2013年的30%。
为保持电力供给和消费稳定，日本政府大力补贴太阳能发电等新能源接入电力体系，优化发电结构，在电力行业批发、消费等环节不断引入竞争机制，逐步形成了目前由10家电力公司为主、独立发电商为辅的发输配电结构。日本天然气资源匮乏，发电用天然气主要来源于进口LNG。1970年，日本东京电力公司、东京煤气公司联合从美国阿拉斯加进口LNG用于南横滨电厂1-2号机组发电。此后天然气电厂在日本得到快速发展，大型发电企业积极建设LNG电站。截至2014年，日本LNG发电装机容量占总发电装机容量的65%以上。
1.1.3英国
20世纪70年代，随着英国大陆架天然气产量迅猛增长，天然气消费量迅速提高，天然气一次能源消费占比由1970年的5%升至1990年的25%。90年代，英国电力市场私有化改革，推动天然气快速发展，2000年天然气的一次能源消费占比提升至41%；天然气发电份额也相应大幅上升，占比由1990年的1.1%升至2000年的29.4%。2000—2010年，天然气消费份额相对稳定，2010年天然气的一次能源消费占比约为43%。2010年后，受英国产业结构调整、能源效率提升，以及经济下滑、煤电和可再生能源竞争等影响，天然气消费量明显下滑，一次能源消费占比降至2014年的32%。与天然气行业发展趋势相一致，英国天然气发电起步于60年代，当时装机容量比例很低，不足0.2%；70年代前半期天然气发电发展较快，1974年发电份额已接近8%，但由于1973年第二次石油危机已影响欧洲能源安全，1975年欧盟委员会发布指令限制天然气发电，造成80年代该产业10年停滞不前；90年代，随着英国竞争性电力市场改革的开启和燃气—蒸汽联合循环发电技术的成熟，天然气发电迅速发展，2014年天然气发电装机容量为3378.4万kW，占全国总装机容量的39.75%。
1.1.4俄罗斯
俄罗斯天然气资源非常丰富，2013年全俄天然气探明储量为48.8万亿m3，世界排名第一。多年来，天然气工业是俄罗斯国民经济支柱产业，天然气也一直是发电用主要能源，天然气发电量占总发电量一半以上。2014年，俄罗斯天然气发电量达5065亿kW˙h，占总发电量的47.6%，其次分别是煤电、水电、核电和油电。
1.2发达国家天然气发电特点
美国、日本及欧洲部分发达国家天然气发电远高于世界平均水平，各国驱动发展的因素有不同。
1.2.1欧美国家主要是由需求拉动
欧美国家天然气发电进入市场之前，天然气工业已经历较长时间发展，管网系统发达，市场机制较为完善。20世纪90年代，由于燃气—蒸汽联合循环机组比其他发电方式更具竞争力，有力促进了天然气发电产业规模快速增加。21世纪以来，美国页岩气革命增加了天然气供应量，天然气价格更具竞争力，进而推动天然气发电量不断上涨。目前天然气已成为美国最重要电力供应来源之一，2014年美国天然气发电量比2000年翻了一番，2015年4月天然气发电量首次超过燃煤发电量，占比达31%。欧洲天然气发电量占比基本维持在20%～30%水平，其中英国占比高达1/3。
1.2.2东北亚国家主要由供应推动
由于天然气资源匮乏，日本天然气市场发展主要依靠进口LNG，天然气发电产业不仅推动了LNG接收站和管网设施的建设与发展，也带动并满足了民用、商业用气需求。当今日本70%的天然气用于发电，天然气发电量占比达40.5%。韩国起初进口的天然气主要用于发电，后来随着民用和商用气量增加以及核电发电量上升，天然气发电量占比下降到2014年的24.2%。
