城市燃气电厂投资机会分析
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摘要 湖南华能株洲燃气电厂规划站址位于株洲市云龙新区，该厂规划燃气－蒸汽联合循环调峰燃机2×390MW，拟通过两回220kV线路分别接至云田500kV变和桂花220kV变。燃气电厂由于其节能环保，装机快、占地少、投资省、效率高、寿命周期较长，配合国家“西气东输”工程的实施，在国内得到越来越广泛的应用。目前，湖南省内尚未建成燃机调峰电厂，为研究此类电厂在湖南建设的可行性，结合湖南株洲燃气电厂进行此类电厂投资机会的分析与研究。
关键词燃气电厂调峰投资机会电力电量平衡
中图分类号：TU996 文献标识码：A 文章编号：
1 前言
燃机联合循环电厂是洁净发电技术的一种体现。它的燃料为天然气、燃料油或工业伴生气等，由于燃烧完全，其燃烧生成排放物对环境影响少，噪音污染小；又因燃机电厂具有装机快、体积小、投资省、效率高、运行成本低和寿命周期较长等优点，目前市场应用非常广泛。在国内，由于国家“西气东输”工程的政策实施，引进液化天然气和管道气项目也在全面开展，因此我国的燃机电厂项目也进入了一个新的发展时期。
株洲云龙示范区位于株洲市北部，是长株潭城市群“两型”社会建设综合配套改革试验五大示范区之一，交通方便，地处湘东电网负荷中心，国家西气东输二线工程在区设有天然气门站，是理想的燃机电厂建设厂址。
2 湘东电网发展概况及负荷预测
2.1 湘东电网发展概况
根据《湖南省“十二五”电网规划》，“十二五”期间湘东电网规划新建星沙、湘潭西2座500kV变电站，扩建云田500kV变电站，并配套建设相关500kV线路。至“十二五”末期，湘东电网将拥有500kV变电站8座。
2.2湘东电网负荷预测
湘东电网是湖南电网的受端中心，该地区装机容量较少，目前大型电厂仅有株洲电厂、湘潭电厂、湘潭二期、长沙电厂及黑麋峰抽水蓄能电站。随着“两型”社会的建设，长株潭一体化进程加快，用电需求将会迅速发展。
根据最新的长株潭三市电网“十二五”规划修编报告所做的负荷预测，2015年、2020年湘东电网统调用电量分别为53.7TW·h、81.6TW·h，统调最高负荷分别为10172MW、15824MW。
3.1株洲燃气电厂的可行性分析
3.1.1 符合国家产业政策的发展需求
2004年第26号公告《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》中曾明确指出重点优先发展天然气资源的优化利用和燃气轮机技术。
3.1.2 燃机发电技术成熟
我国天然气燃机联合循环发电规模应用是从沿海地区起步，随着西气东输工程的逐步建成投产，北京、天津、南京、上海、福建、浙江、江苏、河南等地，相继依托西气东输气源建成或在建了一批天然气联合循环燃机电厂，以解决供电、电力系统调峰、平衡天然气供应峰谷差等需求。
目前，世界上能设计和生产工业重型燃气轮机的主导厂家只有四家，即美国GE公司、德国Siemens公司、日本Mitsubishi公司和法国Alstom公司。为发展清洁能源和燃气发电产业，从2001年起，国家通过实施捆绑招标，先后分批从GE公司、Siemens公司和Mitsubishi公司引进了PG9351FA、SGT5—4000F(原V94.3A)、M701F等F级和PG9171E、SGT5—2000E(原V94.2)、M701DA等E级燃气轮机及其联合循环机组的制造技术。其中哈汽与GE公司、上汽与Siemens公司、东汽与Mitsubishi公司合作，生产F级燃气轮机及其联合循环机组；另外，上汽和东汽又分别引进了Siemens公司和Mitsubishi公司E级燃气轮机及其联合循环机组的制造技术，南汽则引进了GE公司的6B型和9E型燃气轮机制造技术。但是，燃气轮机的四大核心技术(压气机及其叶片、燃烧室和喷嘴、透平转子及叶片、控制系统)仍然被少数国外公司垄断。
3.1.3 有稳定和可靠的天然气供应
西气东输二线管道主供气源为引进土库曼斯坦、哈萨克斯坦等中亚国家的天然气，国内气源作为备用和补充气源。中国石油今年７月与土库曼斯坦签署协议，将通过已经启动的中亚天然气管道，每年引进300×108m3天然气，在霍尔果斯进入西气东输二线管道。
西气东输二线管道在江西樟树设有支线干管到湖南，设计年输气能力为30×108m3，在湘潭与我省现有燃气管网衔接，使得湖南天然气供应连通了忠武线、西气东输一线、二线联供的态势，湖南省年供气能力约65×108m3，大大增加了湖南天然气供应的稳定性和可靠性。
3.2株洲燃气电厂的必要性分析
3.2.1 能源供应多样化和安全性的需要
湖南省目前还没有一个燃气轮机发电机组，从能源供应的多样性、安全性来说，都需要建设适量的燃机电厂。
由于湖南缺乏一次能源，所需能源供应大多靠外省输入。煤炭输入受铁路运输的制约非常明显，特别是邻近春运期间，铁路运力紧张，煤炭运不进来；电力输入也受全国用电形势的影响，往往是缺电时电力紧张无电可送；水电是靠天发电，遇到降雨偏少或遇枯水期，占湖南省46％比例的水电出力降低或无水发电。从能源供应的安全性来说，也需要有一定的天然气发电作为电力系统的安全支撑。
天然气采用管道输送，不受铁路运力制约，一般的自然灾害对其影响较小，燃机发电可以与煤电、水电形成互补，一旦类似2008年冰灾再现，煤电、水电、特高压输入受限制时，燃机发电可实现对重要部门进行应急供电，保障供电和用电的安全性。
3.2.2 电力系统调峰的需要
3.2.2.1 满足湖南省电力市场的需要
根据湖南电网“十二五”规划中负荷预测成果，“十二五”期间湖南电网一直存在电源建设空间。株洲云龙燃机电厂投产后将成为湖南电网的重要电源之一，对于缓解电力市场的供需矛盾，促进湖南省的经济发展将发挥积极作用。
3.2.2.2 调整改善湖南省电源结构
燃气电厂具有较好的调峰运行性能，株洲云龙燃机电厂投产后将有利于改善电源结构，提高电网调峰运行能力，实现湖南省水火电源合理互补、协调运行。
3.2.2.3 加强受端系统电源支撑，提高电网安全稳定运行水平
长株潭地区是湖南省的政治、经济、文化、科技和商贸中心，是湖南经济发展战略的重中之重，从长株潭地区电力系统现状及发展规划来看，电力电量缺口一直很大，用电主要依赖外区送入。长株潭地区燃气电厂地处负荷中心，可直接接入当地电网，从而对当地电网起到有力的电源支撑作用，提高电网的安全稳定运行水平和供电可靠性。
3.2.2.4 缓解特殊时期用电紧张
由于湖南水电比重较大，占湖南省总电源装机容量的44.6%，加之湖南一次能源缺乏，电煤主要靠铁路外运，每当冬季春运铁路运力紧张时，电煤运输极为困难，此时正好时水电的枯水期，二者叠加，使得湖南的冬季尤其是春节前后的电力供应非常紧张。另外，水电出力也受降雨量和防汛调节的影响，一旦水电库区蓄水不足，湖南电网就显得十分脆弱。但燃气电厂的天然气采用的是管道运输，不受上述因素的影响，在湖南建设适当容量的天然气电厂，可以使得湖南电网呈现水、火、气三足鼎立，保证电网供电的可靠性。
3.2.3 燃气供应季节性调峰的需要
随着湖南省天然气用气量的逐年增加，天然气季节性的用气峰谷差值也会越来越大，由于天然气供应有“照付不议”的特点，如何合理的进行燃气季节性用气量的削峰塡谷，维持全年天然气用量的平稳，建设燃气—蒸汽联合循环电厂不失为一个有效的燃气调峰手段。
4 结论
1)湘东电网是湖南电网的受端中心，该地区装机容量较少，目前大型电厂仅有株洲电厂、湘潭电厂、湘潭二期、长沙电厂及黑麋峰抽水蓄能电站。燃机电厂布点湘东负荷中心，有利于提高湘东安全稳定运行水平和电网供电可靠性。
2)根据电力平衡结果，考虑湖南电网已有和规划电源及外区送湘电力，不考虑特高压时，湖南电网2015年最大电力空间为5017MW，株洲云龙新区燃机联合循环电厂2×300MW等级机组建成之后可弥补部分电力缺口，其在湖南电网存在竞争机会。
3)根据湖南省电力系统调峰容量盈亏计算，2020年考虑核电投产5000MW，特高压直流入湘容量7500MW的情况下，2020年调峰容量缺额约1281MW。考虑燃机电厂良好的顶峰效应，其在湖南电网存在更好的调峰竞争机会。
简介：
云文兵（1972-），男，汉族，研究生学历，湖南澧县人，工程师，从事电网规划和电网建设
邓志奇（1985-），男，汉族，研究生学历，湖南岳阳人，工程师，从事电力系统规划和设计工作