中国天然气利用机遇.pdf

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1、中国中国天然气天然气利用利用机遇机遇 2017 声明：报告内容基于壳牌公司资助普华永道思略特所进行的独立研究项目成果 普华永道思略特 Strategy 2. 碳成本30元/吨3. 天然气零售价：2.9元/立方米, 天然气城市门站价：1.8元/立方米4. 生物质燃料和液化石油气的外部成本信息不足 资料来源：国际货币基金组织正确为能源定价，Wind, 315i, 思略特分析 普华永道思略特 Strategy 2) 根据敏感性分析，46%是分布式能源系统项目达到盈亏平衡 资料来源: 2016年中国天然气分布式能源系统年度报告，思略特分析 普华永道思略特 Strategy 2) 根据敏感性分析，0.1

2、2元/MJ是分布式能源系统项目达到盈亏平衡的最低热价 资料来源: 2016年中国天然气分布式能源系统年度报告，思略特分析 普华永道思略特 Strategy& | PwC 天然气分布式能源系统可以提高能源系统的天然气分布式能源系统可以提高能源系统的市场市场竞争力和竞争力和综合综合性性 天然气天然气 分布式能源分布式能源 系统系统 双重调峰双重调峰促进促进与智慧能源系统的整合与智慧能源系统的整合 成为中国电力市场改革的驱动力成为中国电力市场改革的驱动力成为经济增长的新动力成为经济增长的新动力 能源和天然气消费的逆向分布特点使得天然气分布 式能源系统可帮助进行季节和日夜的双重调峰 天然气分布式能源系

3、统的个性化和智能化 特点更为明显，可通过微型电网帮助促进 与不同能源系统的整合 弹性定价制度和新颖的商业模式正在使天 然气分布式能源系统市场不断发展，支撑 能源市场的发展 能源现货市场的发展将帮助促进天然气能 源进一步发展 天然气分布式能源系统的发展将推动价 值链上其他产业的发展，尤其是高科技 设备和节能服务的发展 72 资料来源:文献研究，2016年天然气分布式能源系统市场报告，思略特分析 普华永道思略特 Strategy& | PwC 天然气分布式能源系统可以天然气分布式能源系统可以与与其他能源技术结合成中国的综合能源系统其他能源技术结合成中国的综合能源系统 73 综合能源系统综合能源系统

4、微网微网 风能风能光伏光伏天然气分布式能源天然气分布式能源储能储能热泵热泵燃料燃料电池电池 资料来源:文献研究，2016年天然气分布式能源系统市场报告，思略特分析 普华永道思略特 Strategy& | PwC 案例：案例：苏州协鑫研发园多微能源系统是中国第一个“六合一”能服项目苏州协鑫研发园多微能源系统是中国第一个“六合一”能服项目 74 案例基本信息案例基本信息 地点地点: 江苏苏州，总建造面积为20724平方米 建造和运营方建造和运营方: 协鑫能源控股有限公司 上线运营时间上线运营时间: 2015年3月 苏州苏州 协鑫协鑫研发园的综合能源系统研发园的综合能源系统 投资总额投资总额: 49

5、00万人民币 设计能源需求设计能源需求: 3000 MW, 比传统方案低 30% 微型电网系统的能源供应率微型电网系统的能源供应率: 超超50% 建筑节能效率建筑节能效率: 超超 30% 光伏系统：光伏系统：装机容量: 350MW的电力负荷 地源热泵系统地源热泵系统: 装机容量: 5000MW 供暖与制冷 储存储存系统系统： 装机容量: 200MW 天然气分布式能源电站天然气分布式能源电站: 装机容量: 电力负荷400MW，供暖与制 冷负荷400MW 小型风机小型风机: 装机容量: 60MW, 主要用于街道照 明 LED照明系统照明系统: 安装容量: 135MW, 对比传统照明 节省30%的能

6、源 资料来源:文献研究，思略特分析 案例研究案例研究 普华永道思略特 Strategy& | PwC 然而，中国天然气分布式能源系统的发展仍然被政策和市场所阻碍然而，中国天然气分布式能源系统的发展仍然被政策和市场所阻碍 75 政策相关政策相关市场相关市场相关 电力交易市场电力交易市场 天然气分布式能源系统参与能源交易 市场具体实施措施（市场准入&退出， 能源度量等）仍不清晰 若无辅助市场仍不能实现调峰价值 与电网的关系与电网的关系 国家政策国家政策 天然气分布式能源系统在行政申请 中被视为普通能源，导致项目可行 性研究和申请成本都很高 当前尚未有国家补贴 分布式能源系统的发展可能会影响地 方电

7、网的收入，面临电网连接的问题 财政财政 项目不确定性和成功经验/案例的 缺乏导致融资困难 环境价值环境价值 分布式能源系统的环境价值（氮 氧化物/硫氧化物，颗粒物，减少 固体垃圾）并没有充分体现在货 币价值之中 产品价格产品价格 最终产物（电能，供热，制冷）的 价格虽有管制，但是并没有考虑到 劳务和燃料成本增加的风险 资料来源: 2016年天然气分布式能源系统市场报告，文献研究，思略特分析 普华永道思略特 Strategy& | PwC 76 天然气是中国改革的战略天然气是中国改革的战略推动因素推动因素 提升天然气在高价值领域的应用提升天然气在高价值领域的应用 工业用热工业用热 民用民用/商用

8、商用 热电联产热电联产-集中供热集中供热 热电联产热电联产-分布式能源分布式能源 电站电站 实现天然气潜力的政策行动实现天然气潜力的政策行动 普华永道思略特 Strategy& | PwC 中国许多计划修建的燃煤中国许多计划修建的燃煤电厂电厂由于环境和产能过剩问题而被叫停由于环境和产能过剩问题而被叫停 77 3740 9330 9020 6640 4040 5500 2680 3020 8120 4900 9400 3320 3200 2720 3320 350 2000 青海青海 5500 3020 2000 3380 甘肃甘肃 7360 宁夏宁夏 9360 陕西陕西 700 河南河南辽宁辽

9、宁四川四川广西广西新疆新疆山西山西 18780 内蒙古内蒙古 12220 13140 15540 广东广东山东山东 106401066010640 10640 12650 在建计划中 被国家能源局叫停的项目被国家能源局叫停的项目(单位单位: MW) 项目数 19181010966654311 中国国家能源局已经将98个在建或计划中的燃煤电厂项目（总产能个在建或计划中的燃煤电厂项目（总产能114GW）延期至十四五计划或之后）延期至十四五计划或之后（其中一个 项目直接被能源局叫停） 根据“能源发展十三五规划”，截至截至2020年，燃煤发电产能总量应控制在年，燃煤发电产能总量应控制在11亿亿KW 资

10、料来源:国家能源局, 中国能源发展“十三五”规划，思略特分析 普华永道思略特 Strategy& | PwC 此外，中国目前此外，中国目前40%40%的燃煤电站装机量位于水资源极其匮乏的地区的燃煤电站装机量位于水资源极其匮乏的地区 78 以基线水压力分布的燃煤电厂以基线水压力分布的燃煤电厂装机容量（千装机容量（千MW） 477 (52%) 437 (48%) 7 (2%) 376 (86%) 55 (13%) 过度取水区（100%) 高压（40%-80%） 极高压（80%-100%） 水资源高水资源高 压区压区 非水资源高压区 注释: 水压至少高于基线水平40%的地区被视为高压区 资料来源:

11、绿色和平组织产能过剩和过度取水：解决燃煤电力产能过剩问题何以缓解水压 普华永道思略特 Strategy& | PwC 煤电煤电厂投资者面临着数万亿的资产搁浅风险厂投资者面临着数万亿的资产搁浅风险 现有和现有和新建燃煤电厂新建燃煤电厂搁浅资产规模（亿元）搁浅资产规模（亿元） 4420 1426 (32%) 2994 (68%) 2026 （10年）年） 5797 2051 (35%) 3746 (65%) 2021 （5年）年） 7201 2703 (38%) 4498 (62%) 2243 (73%) 2031 （15年）年） 843 (27%) 3086 2036 （20年）年） 下下线年份

12、线年份 经营性资产计划和在建中 假设所有燃煤电厂于2036年下线, 超超 过过3万亿元人民币的资产将搁浅万亿元人民币的资产将搁浅， 其中27%为经营性资产 如果下线时间从2036年提早到2026年 超过超过5万亿万亿元人民币的资产将搁元人民币的资产将搁 浅浅 ，其中其中35%为经营性资产为经营性资产 投资燃煤电厂项目会有资产错配的风 险 79 资料来源:牛津大学中国搁浅的燃煤电力资产，文献研究，思略特分析 普华永道思略特 Strategy& | PwC 按目前的天然气价格，若考虑外部成本，天然气电厂即使作为基础负荷依按目前的天然气价格，若考虑外部成本，天然气电厂即使作为基础负荷依 然具有市场竞

13、争力然具有市场竞争力 524 125125 337 692 459 829 28 12 9F 2*300MW天然气 发电机组，零售气价 2*660MW超超临界燃煤发电机组 889 9F 2*300MW天然气发 电机组，基准门站气价 595 12 当前 其他外部成本 30元/吨煤炭 度电成本度电成本, 元元/KW 80 注：煤炭529元/吨，零售天然气：3元/立方米，天然气城市门站价：1.8元/立方米；在同样的57%的基准容量运营（基准装机量） 资料来源:思略特分析 普华永道思略特 Strategy& | PwC 中国大多数省份都设立了中国大多数省份都设立了较高较高的可再生能源投资组合标准目标来

14、鼓励可再的可再生能源投资组合标准目标来鼓励可再 生能源的发展生能源的发展 地区地区2020 RPS 目标目标 2015年可再生能源年可再生能源 发电比例发电比例 2020 15 差值差值 地区地区2020 RPS 目标目标 2015 可再生能源可再生能源 消费率消费率 2020 15 差值差值 北京北京10.0%7.6%2.4%江苏江苏7.0%3.3%3.7% 天津天津10.0%7.6%2.4%重庆重庆5.0%1.4%3.6% 陕西陕西10.0%2.7%7.3%西藏西藏13.0%8.2%4.8% 海南海南10.0%2.8%7.2%新疆新疆13.0%10.5%2.5% 辽宁辽宁13.0%4.0%

15、9.0%河北河北10.0%7.6%2.4% 山东山东10.0%7.7%2.3%江西江西5.0%2.2%2.8% 河南河南7.0%2.3%4.7%黑龙江黑龙江13.0%11.1%1.9% 山西山西10.0%7.0%3.0%贵州贵州5.0%2.0%3.0% 广东广东7.0%1.8%5.2%广西广西5.0%1.0%4.0% 浙江浙江7.0%2.4%4.6%福建福建7.0%3.4%3.6% 云南云南10.0%5.1%4.9%吉林吉林13.0%12.2%0.8% 湖南湖南7.0%2.8%4.2%青海青海10.0%13.5%-3.5% 湖北湖北7.0%3.7%3.3%宁夏宁夏13.0%13.4%-0.4%

16、 安徽安徽7.0%3.9%3.1%甘肃甘肃13.0%11.4%1.6% 上海上海5.0%1.6%3.4%内蒙古内蒙古13.0%12.0%1.0% 四川四川5.0%1.4%3.6% 81 注释: RPS 表示可再生能源投资组合标准 资料来源:国家统计局，思略特分析 普华永道思略特 Strategy& | PwC 可再生能源发电厂将会对系统灵活性提出更高的要求可再生能源发电厂将会对系统灵活性提出更高的要求 风电场如何影响电力系统的运行风电场如何影响电力系统的运行 负荷净负荷 风能 峰值时长更短 上升幅度更大低谷值更低 时间时间 MW 82 可再生和可替代能源 研究表明，在高级可 再生能源系统中需求

17、 更大的服务是那些对 几十分钟和几十小时 的需求做出分钟级相 应的服务，并具有如 下能力: 灵活快速的启动- 停止循环能力 定期可调度的爬坡 能力 爬坡能力可储存到 未来使用 资料来源: “国家可再生能源实验室，增加系统灵活度以实现可再生能源的高渗透”,可再生和可替代能源: 能源系统可靠性的产能机制 思略特分析 普华永道思略特 Strategy& | PwC 常规和深度调峰发电比重的升高将会帮助提高可再生能源整体效率常规和深度调峰发电比重的升高将会帮助提高可再生能源整体效率 可再生能源系统 峰荷电厂腰荷电厂 基荷电厂 混合型热电厂的投资对电厂利用率的影响混合型热电厂的投资对电厂利用率的影响 转

18、型转型前前 (MWh) 0 20 40 60 80 峰荷电厂腰荷电厂基荷电厂 年年 (MWh) 使用 闲置 转型后转型后 (MWh) 可再生能源系统 峰荷电厂 腰荷电厂 基荷电厂 电厂利用率电厂利用率 电厂利用率电厂利用率 0 20 40 60 80 年年 (MWh) 峰荷电厂腰荷电厂基荷电厂 闲置 使用 83 基本负荷: 设计为24小时运转以及不能大幅改变电能产出的电厂 资料来源: “国际能源署, 变革的力量: 风能、太阳能和灵活能源系统的经济分析”,思略特分析 普华永道思略特 Strategy& | PwC 比比起起煤炭，天然气能够更好地满足调峰需求煤炭，天然气能够更好地满足调峰需求 效率

19、更高效率更高 天然气 5258% 4547% 燃煤 30 燃煤 120240 天然气 运营效率运营效率 （%）启停时间启停时间(分钟）分钟） 天然气燃煤 50% 25% 启停更快启停更快 负荷范围更广负荷范围更广 20% 燃煤天然气 25% 爬坡更快爬坡更快 最低负荷（最低负荷（%）爬坡速度（爬坡速度（%/分钟）分钟） 84 资料来源:国网能源研究院，文献研究，思略特分析 普华永道思略特 Strategy& | PwC 然而，目前的电价机制限制了调峰潜力然而，目前的电价机制限制了调峰潜力 当前电价机制严重限制了调峰潜力当前电价机制严重限制了调峰潜力: 当前电价机制不透明，不同发电设 备之间差异

20、巨大 大多数天然气发电设备接受只考虑 发电量的单一定价 当前电价机制不能反映调峰和环保 价值 低利用时间低利用时间: 中国70%的天然气发电 者用于调峰，平均使用时间只有 2500小时 高运营成本高运营成本: 由于频繁启停，需要超 过1亿人民币用于维护 3969 2500 2653 2938 +59% 2015年平均热电20132015E2012 120 (67%) 60 (33%) 设备维护其他 主要瓶颈主要瓶颈 天然气发电机组的年运行小时数天然气发电机组的年运行小时数 样机的维护样机的维护成本（成本（亿元亿元) 85 资料来源:国家能源局，文献研究，思略特分析 普华永道思略特 Strate

21、gy& | PwC 为调峰电站的灵活性定价主要有为调峰电站的灵活性定价主要有三种方式三种方式 86 调峰调峰 电价电价 辅助服务辅助服务 市场市场 产产能市场能市场 调调峰电价峰电价: 调峰电价应该反映基于负 荷需求的不同的发电成本 和市场价值 在美国等其他国家，峰时 电价是平均上网电价补贴 的1.82倍，是谷时电价的 58倍 辅助服务市场辅助服务市场: 通过建立辅助服务市场， 发电者可以提供管制和 调峰等服务获得额外收 入 英国一些发电商一半的 收入来自辅助服务 通过竞标和交易机制，低利用率的发电机可以在产能市场售卖多余电力获益 产能市场产能市场: 资料来源:文献研究，思略特分析 普华永道思

22、略特 Strategy& | PwC 87 天然气是中国改革的战略天然气是中国改革的战略推动因素推动因素 提升天然气在高价值领域的应用提升天然气在高价值领域的应用 工业用热工业用热 民用民用/商用商用 热电联产热电联产-集中供热集中供热 热电联产热电联产-分布式能源分布式能源 电站电站 实现天然气潜力的政策行动实现天然气潜力的政策行动 普华永道思略特 Strategy& | PwC 实现天然气潜力的政策行动实现天然气潜力的政策行动 88 发展标准发展标准3为LNG供应制定标准和流程，鼓励能源供应领域的竞争 支持天然气支持天然气 热电联产热电联产 6 在环境敏感地区为大型天然气热电联产提供利用率

23、保证，税收优惠 （如免收增值税），绿色金融，（低利率）和价格补贴 增加污染物费用增加污染物费用& 罚款罚款 4 增加排放费用，罚款（氮氧化物/硫氧化物/颗粒物）和水资源费用， 反映真实外部性成本 支持支持 分布式能源系统分布式能源系统 7 对分布式天然气提供设备补贴，节能补贴和储能收费豁免，通过批发 能源市场进行推广 行业用户补贴行业用户补贴5 提供税收、设备和天然气价格补贴来鼓励富有潜力的行业和地区的燃 煤-天然气转型 透明定价透明定价2透明的传输和分配定价、天然气管道成本，削减“中间人”成本 市场教育市场教育1 推广燃煤到天然气转型的成功案例以提高市场认知度，并提供产能建 设支持来让终端用

24、户做出更好的用电决定 峰值电厂定价峰值电厂定价8推进现货和辅助市场来实现天然气能源灵活性的价值 资料来源:文献研究，思略特分析 普华永道思略特 Strategy& | PwC 注释注释 89 名词名词释义释义名词名词释义释义 CFB循环流化床锅炉煤改气煤改气燃煤锅炉改为燃气锅炉 超临界和超超临超临界和超超临 界机组界机组 锅炉内工质的参数达到或超过临界压力以 上的机组，经济型有余亚临界机组 能源结构能源结构 能源总生产量或总消费量中各类一次能 源、二次能源的构成及其比例关系 地源热泵地源热泵 对陆地浅层能源通过输入少量的高品位能 源（如电能）实现由低品位热能向高品位 热能转移的装置 能源效率能

25、源效率能源利用效率 分布式能源系统分布式能源系统 分布在用户端的综合能源利用系统热电联产热电联产发电厂既生产电能，又对用户供热 管道气管道气管道天然气热值热值单位质量燃料完全燃烧释放出的热量 过量空气系数过量空气系数 燃烧1kg燃料实际供给的空气质量与理论 上完全燃烧1kg燃料所需的空气质量之比 生物质锅炉生物质锅炉以生物质材料作为燃料的锅炉 基本负荷基本负荷电力调节中的基本用电负荷碳价碳价碳交易价格 基线水压力基线水压力 流域内每年取水量与平均可用水资源量的 比值 调峰调峰调节用电高峰 LNG液化天然气外部成本外部成本生产的外部效应所引起的成本 LPG液化石油气一次能源一次能源 一次能源是指

26、自然界中以原有形式存在 的、未经加工转换的能量资源 利用小时数利用小时数 一定时期内平均发电设备容量在满负荷运 行条件下的运行小时数 装机容量装机容量 指电厂中所装有的全部发电机组额定功 率的总和 炉排炉炉排炉炉排型焚烧炉 普华永道思略特 Strategy& | PwC 90 本文仅为提供一般性信息之目的，不应用于替代专业咨询者提供的咨询意见。在根据本文所述信息采取任何举措前，请 阅读者咨询其专业顾问以获取针对其具体情况的专业意见。我们不就本文所述信息的准确性与完整性提供任何明示或暗 示的陈述或保证。在法律允许的范围内，普华永道思略特管理咨询(上海)有限公司，其全体合伙人、雇员及代理人，不 承担或接受任何本文引起的任何责任，亦不承担任何由于阅读者可能对本文的使用而对其造成的损失、损坏或产生的费 用的责任。 2017普华永道思略特管理咨询(上海)有限公司版权所有。普华永道系指普华永道网络中国成员机构， 有时也指普华永道网络。每家成员机构各自独立。详情请进入 。