資料顯示，我國常規(guī)天然氣儲量約為40萬億立方米，非常規(guī)天然氣資源量是常規(guī)天然氣的5倍；國土資源部報告稱，中國的陸相頁巖氣儲量居世界第一，這為我國加快發(fā)展頁巖氣發(fā)電提供了堅實(shí)的資源基礎(chǔ)。
隨著頁巖氣成藏理論的不斷成熟和經(jīng)驗的積累以及政策的進(jìn)一步扶持，我國將逐步形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的頁巖氣開發(fā)技術(shù)體系。展望未來，頁巖氣發(fā)電不僅能有力地支持大規(guī)模新能源發(fā)電并網(wǎng)，還能對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮積極作用。
頁巖氣是指賦存于富有機(jī)質(zhì)泥頁巖及其夾層中，以吸附或游離狀態(tài)為主要存在方式的非常規(guī)天然氣，成分以甲烷為主，是一種清潔能源。
當(dāng)前，頁巖氣的勘探和開采已在全球油氣勘探領(lǐng)域異軍突起，成為世界上頁巖氣蘊(yùn)藏量大的國家和地區(qū)的共同選擇。
本質(zhì)上，頁巖氣和常規(guī)天然氣都是天然氣，主要成分均為甲烷，但常規(guī)天然氣的具體成分相對復(fù)雜，甲烷所占比重約65%，其他成分為乙烷、丙烷和丁烷；而頁巖氣中甲烷所占比例一般能達(dá)到70%甚至更高（我國四川盆地南部頁巖氣田的甲烷體積分?jǐn)?shù)約為86.5%），其余成分主要是氮?dú)猓⒑猩倭恳彝椤⒈楹投趸肌?br />
起步較晚
在不少發(fā)達(dá)國家，天然氣發(fā)電已是主要發(fā)電形式之一。例如美國，天然氣發(fā)電裝機(jī)約占其發(fā)電總裝機(jī)容量的40%，且成為目前唯一有力增長的發(fā)電類型。在歐洲，天然氣發(fā)電已占到電力供應(yīng)總量的1/4。但近兩年，歐洲由于天然氣價格居高不下，因虧損關(guān)閉天然氣發(fā)電站在歐洲多個國家屢見不鮮，天然氣發(fā)電比例有所下降。
在日本，天然氣發(fā)電裝機(jī)容量占發(fā)電總裝機(jī)容量的約29%，天然氣發(fā)電主要承擔(dān)著腰荷和峰荷，特別是對調(diào)峰起至關(guān)重要作用。福島大地震后，日本政府關(guān)停了核電機(jī)組，天然氣發(fā)電比例進(jìn)一步增加。
雖然國家統(tǒng)計局公布的數(shù)據(jù)顯示，近年來我國天然氣消費(fèi)結(jié)構(gòu)正在向以城市天然氣和發(fā)電為主轉(zhuǎn)變，天然氣發(fā)電裝機(jī)容量呈加速增加態(tài)勢，到2015年有望突破6000萬千瓦。但由于受到天然氣供應(yīng)量制約，天然氣發(fā)電起步較晚，發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量僅占發(fā)電機(jī)總裝機(jī)容量的3%左右。
此外，目前我國天然氣發(fā)電行業(yè)缺乏市場競爭力。首先，按相同的發(fā)熱量計算，天然氣發(fā)電成本比燃煤發(fā)電高出很多，從各地的上網(wǎng)電價來看，天然氣發(fā)電缺乏盈利空間；其次，我國天然氣價格改革與電力價格改革的方向是電力競價上網(wǎng)和天然氣價格市場化，這將導(dǎo)致天然氣發(fā)電市場競爭力的進(jìn)一步下滑。 再有，我國天然氣供給和運(yùn)輸能力不足，使天然氣發(fā)電機(jī)組往往不能按照電網(wǎng)調(diào)度出力曲線運(yùn)行。而天然氣發(fā)電廠承擔(dān)著購氣合同“照付不議”與競價上網(wǎng)、電網(wǎng)調(diào)峰所致的用氣量不確定的經(jīng)營風(fēng)險，無疑也限制了天然氣發(fā)電行業(yè)的發(fā)展。
經(jīng)濟(jì)性暫不具競爭力
基于國內(nèi)外頁巖氣開發(fā)和天然氣發(fā)電產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)實(shí)情況，并結(jié)合我國能源緊缺和環(huán)保壓力極大的現(xiàn)狀進(jìn)行分析可看出，我國頁巖氣地質(zhì)分布與電力負(fù)荷中心分布的吻合度較高，在我國經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的電力負(fù)荷中心利用頁巖氣就地發(fā)電，可切實(shí)減輕不斷增大的節(jié)能減排壓力。
在我國西北地區(qū)，由于風(fēng)電等間歇性可再生能源富集，若能實(shí)現(xiàn)頁巖氣就地發(fā)電，則可滿足當(dāng)?shù)夭粩嘣鲩L的調(diào)峰需求。
由于使用頁巖氣的發(fā)電機(jī)組和使用常規(guī)天然氣的發(fā)電機(jī)組相同，頁巖氣發(fā)電與常規(guī)天然氣發(fā)電的主要成本差異取決于燃料成本。
2013年8月，北京市上調(diào)了發(fā)電用天然氣價格，價格為2.67元/立方米，如此，以常規(guī)的9F天然氣發(fā)電機(jī)組為例，當(dāng)年利用小時取3500時，所對應(yīng)的單位燃料成本約為0.6元/千瓦時。
由于不同頁巖氣田的富氣程度、開采難度和相關(guān)輸運(yùn)管道待建情況等諸多影響成本的因素各不相同，在缺乏足夠開發(fā)經(jīng)驗的當(dāng)下，對我國商業(yè)化開發(fā)頁巖氣的成本還很難作準(zhǔn)確估計。
假設(shè)頁巖氣的生產(chǎn)成本在1.24-2.68元/立方米，再綜合考慮開采工作運(yùn)行維護(hù)成本、管道運(yùn)輸成本等，即使政府給予0.4元/立方米的政策性補(bǔ)貼，預(yù)計頁巖氣進(jìn)入電廠的價格也會略高于當(dāng)前的天然氣價格。
如此，使用頁巖氣發(fā)電的單位燃料成本和電力生產(chǎn)成本，將高于使用常規(guī)天然氣的發(fā)電成本。而單從經(jīng)濟(jì)性看，我國目前頁巖氣發(fā)電將面臨更為嚴(yán)重的缺乏市場競爭力問題。
做好統(tǒng)籌規(guī)劃
由于頁巖氣發(fā)電在保護(hù)環(huán)境、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)峰等多個方面均有著明顯優(yōu)勢，且我國是頁巖氣儲量大國，從長遠(yuǎn)和戰(zhàn)略角度看，未來我國頁巖氣發(fā)電在總發(fā)電量中占有重要位置的可能性很大。
鑒于此，相關(guān)部門應(yīng)盡早明確頁巖氣發(fā)電的戰(zhàn)略定位、發(fā)展重點(diǎn)及相應(yīng)保障措施，并做好統(tǒng)籌規(guī)劃工作，在發(fā)展頁巖氣發(fā)電上應(yīng)注重以下幾個方面：
加快我國頁巖氣的勘探開發(fā)。我國頁巖氣開采尚處于初期試驗勘探階段，建設(shè)頁巖氣發(fā)電站的時機(jī)尚不成熟。目前，我國應(yīng)推進(jìn)頁巖氣勘探進(jìn)展，盡快掌握頁巖氣分布及儲量情況，為頁巖氣發(fā)電站氣源篩選和廠址選擇作好準(zhǔn)備。在氣源能得到保障后，因地制宜、適時啟動頁巖氣發(fā)電建設(shè)項目。
落實(shí)開發(fā)頁巖氣和天然氣發(fā)電相關(guān)補(bǔ)貼政策。國家調(diào)控的天然氣價格和上網(wǎng)電價直接影響頁巖氣發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性。目前即使在開采頁巖氣上已有0.4元/立方米的政策性補(bǔ)貼，但我國頁巖氣開采成本仍然很高。只有政府更科學(xué)、理性地意識到頁巖氣發(fā)電所帶來的環(huán)境效益以及具有很好的電網(wǎng)調(diào)峰、氣源調(diào)峰能力等利好綜合效應(yīng)，合理制定開發(fā)頁巖氣和天然氣發(fā)電的扶持和補(bǔ)貼力度，讓投資頁巖氣發(fā)電有利可圖，才能推動我國頁巖氣發(fā)電行業(yè)的發(fā)展。
鼓勵相關(guān)企業(yè)互利合作及對外合作。發(fā)展頁巖氣發(fā)電，應(yīng)加強(qiáng)能源開發(fā)企業(yè)與發(fā)電企業(yè)等相關(guān)利益單位的合作，如建設(shè)頁巖氣開發(fā)與發(fā)電一體化項目。同時，應(yīng)推動國際合作，鼓勵我國企業(yè)入資國外有經(jīng)驗的頁巖氣發(fā)電公司，或與其在國內(nèi)共同建設(shè)、運(yùn)行幾個頁巖氣發(fā)電站，以盡快學(xué)習(xí)、消化、掌握國外核心技術(shù)和先進(jìn)管理經(jīng)驗。
推行多氣源供氣模式。建設(shè)頁巖氣發(fā)電站，必須優(yōu)先保障氣源充足和供氣持續(xù)穩(wěn)定。采取不同類型的多氣源供氣方案，不僅有利于提高氣源穩(wěn)定可靠性，還能充分發(fā)揮頁巖氣發(fā)電站供電、電網(wǎng)調(diào)峰、天然氣調(diào)峰的綜合作用。因此，我國應(yīng)鼓勵頁巖氣發(fā)電企業(yè)采用多氣源供氣模式，并為之積極創(chuàng)造相關(guān)條件。
加快我國天然氣發(fā)電技術(shù)和設(shè)備研究。目前，我國建設(shè)頁巖氣發(fā)電站仍需要引進(jìn)國外昂貴技術(shù)和設(shè)備，如果能掌握天然氣發(fā)電核心技術(shù)，頁巖氣發(fā)電站的建設(shè)成本將大大降低。
注重天然氣輸運(yùn)管網(wǎng)等配套基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。頁巖氣的商業(yè)開發(fā)和大規(guī)模利用，離不開天然氣輸運(yùn)管網(wǎng)等基礎(chǔ)性配套設(shè)施，但我國相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)目前還很不完善，因此發(fā)展頁巖氣發(fā)電產(chǎn)業(yè)，必須加快頁巖氣輸運(yùn)管網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施的配套建設(shè)。
隨著頁巖氣成藏理論的不斷成熟和經(jīng)驗的積累以及政策的進(jìn)一步扶持，我國將逐步形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的頁巖氣開發(fā)技術(shù)體系。展望未來，頁巖氣發(fā)電不僅能有力地支持大規(guī)模新能源發(fā)電并網(wǎng)，還能對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮積極作用。
頁巖氣是指賦存于富有機(jī)質(zhì)泥頁巖及其夾層中，以吸附或游離狀態(tài)為主要存在方式的非常規(guī)天然氣，成分以甲烷為主，是一種清潔能源。
當(dāng)前，頁巖氣的勘探和開采已在全球油氣勘探領(lǐng)域異軍突起，成為世界上頁巖氣蘊(yùn)藏量大的國家和地區(qū)的共同選擇。
本質(zhì)上，頁巖氣和常規(guī)天然氣都是天然氣，主要成分均為甲烷，但常規(guī)天然氣的具體成分相對復(fù)雜，甲烷所占比重約65%，其他成分為乙烷、丙烷和丁烷；而頁巖氣中甲烷所占比例一般能達(dá)到70%甚至更高（我國四川盆地南部頁巖氣田的甲烷體積分?jǐn)?shù)約為86.5%），其余成分主要是氮?dú)猓⒑猩倭恳彝椤⒈楹投趸肌?br />
起步較晚
在不少發(fā)達(dá)國家，天然氣發(fā)電已是主要發(fā)電形式之一。例如美國，天然氣發(fā)電裝機(jī)約占其發(fā)電總裝機(jī)容量的40%，且成為目前唯一有力增長的發(fā)電類型。在歐洲，天然氣發(fā)電已占到電力供應(yīng)總量的1/4。但近兩年，歐洲由于天然氣價格居高不下，因虧損關(guān)閉天然氣發(fā)電站在歐洲多個國家屢見不鮮，天然氣發(fā)電比例有所下降。
在日本，天然氣發(fā)電裝機(jī)容量占發(fā)電總裝機(jī)容量的約29%，天然氣發(fā)電主要承擔(dān)著腰荷和峰荷，特別是對調(diào)峰起至關(guān)重要作用。福島大地震后，日本政府關(guān)停了核電機(jī)組，天然氣發(fā)電比例進(jìn)一步增加。
雖然國家統(tǒng)計局公布的數(shù)據(jù)顯示，近年來我國天然氣消費(fèi)結(jié)構(gòu)正在向以城市天然氣和發(fā)電為主轉(zhuǎn)變，天然氣發(fā)電裝機(jī)容量呈加速增加態(tài)勢，到2015年有望突破6000萬千瓦。但由于受到天然氣供應(yīng)量制約，天然氣發(fā)電起步較晚，發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量僅占發(fā)電機(jī)總裝機(jī)容量的3%左右。
此外，目前我國天然氣發(fā)電行業(yè)缺乏市場競爭力。首先，按相同的發(fā)熱量計算，天然氣發(fā)電成本比燃煤發(fā)電高出很多，從各地的上網(wǎng)電價來看，天然氣發(fā)電缺乏盈利空間；其次，我國天然氣價格改革與電力價格改革的方向是電力競價上網(wǎng)和天然氣價格市場化，這將導(dǎo)致天然氣發(fā)電市場競爭力的進(jìn)一步下滑。 再有，我國天然氣供給和運(yùn)輸能力不足，使天然氣發(fā)電機(jī)組往往不能按照電網(wǎng)調(diào)度出力曲線運(yùn)行。而天然氣發(fā)電廠承擔(dān)著購氣合同“照付不議”與競價上網(wǎng)、電網(wǎng)調(diào)峰所致的用氣量不確定的經(jīng)營風(fēng)險，無疑也限制了天然氣發(fā)電行業(yè)的發(fā)展。
經(jīng)濟(jì)性暫不具競爭力
基于國內(nèi)外頁巖氣開發(fā)和天然氣發(fā)電產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)實(shí)情況，并結(jié)合我國能源緊缺和環(huán)保壓力極大的現(xiàn)狀進(jìn)行分析可看出，我國頁巖氣地質(zhì)分布與電力負(fù)荷中心分布的吻合度較高，在我國經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的電力負(fù)荷中心利用頁巖氣就地發(fā)電，可切實(shí)減輕不斷增大的節(jié)能減排壓力。
在我國西北地區(qū)，由于風(fēng)電等間歇性可再生能源富集，若能實(shí)現(xiàn)頁巖氣就地發(fā)電，則可滿足當(dāng)?shù)夭粩嘣鲩L的調(diào)峰需求。
由于使用頁巖氣的發(fā)電機(jī)組和使用常規(guī)天然氣的發(fā)電機(jī)組相同，頁巖氣發(fā)電與常規(guī)天然氣發(fā)電的主要成本差異取決于燃料成本。
2013年8月，北京市上調(diào)了發(fā)電用天然氣價格，價格為2.67元/立方米，如此，以常規(guī)的9F天然氣發(fā)電機(jī)組為例，當(dāng)年利用小時取3500時，所對應(yīng)的單位燃料成本約為0.6元/千瓦時。
由于不同頁巖氣田的富氣程度、開采難度和相關(guān)輸運(yùn)管道待建情況等諸多影響成本的因素各不相同，在缺乏足夠開發(fā)經(jīng)驗的當(dāng)下，對我國商業(yè)化開發(fā)頁巖氣的成本還很難作準(zhǔn)確估計。
假設(shè)頁巖氣的生產(chǎn)成本在1.24-2.68元/立方米，再綜合考慮開采工作運(yùn)行維護(hù)成本、管道運(yùn)輸成本等，即使政府給予0.4元/立方米的政策性補(bǔ)貼，預(yù)計頁巖氣進(jìn)入電廠的價格也會略高于當(dāng)前的天然氣價格。
如此，使用頁巖氣發(fā)電的單位燃料成本和電力生產(chǎn)成本，將高于使用常規(guī)天然氣的發(fā)電成本。而單從經(jīng)濟(jì)性看，我國目前頁巖氣發(fā)電將面臨更為嚴(yán)重的缺乏市場競爭力問題。
做好統(tǒng)籌規(guī)劃
由于頁巖氣發(fā)電在保護(hù)環(huán)境、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)峰等多個方面均有著明顯優(yōu)勢，且我國是頁巖氣儲量大國，從長遠(yuǎn)和戰(zhàn)略角度看，未來我國頁巖氣發(fā)電在總發(fā)電量中占有重要位置的可能性很大。
鑒于此，相關(guān)部門應(yīng)盡早明確頁巖氣發(fā)電的戰(zhàn)略定位、發(fā)展重點(diǎn)及相應(yīng)保障措施，并做好統(tǒng)籌規(guī)劃工作，在發(fā)展頁巖氣發(fā)電上應(yīng)注重以下幾個方面：
加快我國頁巖氣的勘探開發(fā)。我國頁巖氣開采尚處于初期試驗勘探階段，建設(shè)頁巖氣發(fā)電站的時機(jī)尚不成熟。目前，我國應(yīng)推進(jìn)頁巖氣勘探進(jìn)展，盡快掌握頁巖氣分布及儲量情況，為頁巖氣發(fā)電站氣源篩選和廠址選擇作好準(zhǔn)備。在氣源能得到保障后，因地制宜、適時啟動頁巖氣發(fā)電建設(shè)項目。
落實(shí)開發(fā)頁巖氣和天然氣發(fā)電相關(guān)補(bǔ)貼政策。國家調(diào)控的天然氣價格和上網(wǎng)電價直接影響頁巖氣發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性。目前即使在開采頁巖氣上已有0.4元/立方米的政策性補(bǔ)貼，但我國頁巖氣開采成本仍然很高。只有政府更科學(xué)、理性地意識到頁巖氣發(fā)電所帶來的環(huán)境效益以及具有很好的電網(wǎng)調(diào)峰、氣源調(diào)峰能力等利好綜合效應(yīng)，合理制定開發(fā)頁巖氣和天然氣發(fā)電的扶持和補(bǔ)貼力度，讓投資頁巖氣發(fā)電有利可圖，才能推動我國頁巖氣發(fā)電行業(yè)的發(fā)展。
鼓勵相關(guān)企業(yè)互利合作及對外合作。發(fā)展頁巖氣發(fā)電，應(yīng)加強(qiáng)能源開發(fā)企業(yè)與發(fā)電企業(yè)等相關(guān)利益單位的合作，如建設(shè)頁巖氣開發(fā)與發(fā)電一體化項目。同時，應(yīng)推動國際合作，鼓勵我國企業(yè)入資國外有經(jīng)驗的頁巖氣發(fā)電公司，或與其在國內(nèi)共同建設(shè)、運(yùn)行幾個頁巖氣發(fā)電站，以盡快學(xué)習(xí)、消化、掌握國外核心技術(shù)和先進(jìn)管理經(jīng)驗。
推行多氣源供氣模式。建設(shè)頁巖氣發(fā)電站，必須優(yōu)先保障氣源充足和供氣持續(xù)穩(wěn)定。采取不同類型的多氣源供氣方案，不僅有利于提高氣源穩(wěn)定可靠性，還能充分發(fā)揮頁巖氣發(fā)電站供電、電網(wǎng)調(diào)峰、天然氣調(diào)峰的綜合作用。因此，我國應(yīng)鼓勵頁巖氣發(fā)電企業(yè)采用多氣源供氣模式，并為之積極創(chuàng)造相關(guān)條件。
加快我國天然氣發(fā)電技術(shù)和設(shè)備研究。目前，我國建設(shè)頁巖氣發(fā)電站仍需要引進(jìn)國外昂貴技術(shù)和設(shè)備，如果能掌握天然氣發(fā)電核心技術(shù)，頁巖氣發(fā)電站的建設(shè)成本將大大降低。
注重天然氣輸運(yùn)管網(wǎng)等配套基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。頁巖氣的商業(yè)開發(fā)和大規(guī)模利用，離不開天然氣輸運(yùn)管網(wǎng)等基礎(chǔ)性配套設(shè)施，但我國相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)目前還很不完善，因此發(fā)展頁巖氣發(fā)電產(chǎn)業(yè)，必須加快頁巖氣輸運(yùn)管網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施的配套建設(shè)。
