观点 | 中国天然气发电价格机制及前景分析

三、美国和欧盟天然气发电产业发展的经验做法

 

（一）美国天然气发电产业发展及其定价机制

 

1.美国天然气发电产业发展。美国主要的发电能源有天然气、煤炭、核能和水能等。长期以来，天然气都是仅次于煤炭的第二大发电能源。2015年4月，美国天然气发电量首次超越煤炭。此后，天然气发电量经历小幅下降后重回高位，2017年为美国提供了14680亿千瓦时的电力，占全年发电总量的35%。EIA在2018年发布的《短期能源展望》预测：至少在未来两年内，天然气仍将是美国主要的发电来源。从天然气消费角度来看，2018年美国发电用气量占天然气消费总量的35%，发电已成为美国天然气消费的主力军。

 

美国天然气发电产业快速发展主要有以下三方面原因：

 

———美国页岩气产量增加，带动天然气消费需求增长。美国重视非常规天然气的开采，从上世纪70年代起开始，联邦政府出台相关法案，对页岩气开采给予补贴与税收减免，为页岩气革命奠定基础。2006年以来，美国页岩气产量以约1万亿立方英尺/年的速度持续增长，2018年全年产量达16.39万亿立方英尺，同年天然气总产量30.44万亿立方英尺，页岩气产量占当年天然气总产量的53.84%。由图1可见，2006年以来，页岩气产量的增长速率大于天然气产量的增长速率，页岩气是推动天然气产量增长的主要因素。美国页岩气的开发为发电行业提供了充足的能源，页岩气产量增加是近年来天然气价格保持低位的主要原因之一。自2008年页岩气革命爆发之后，美国亨利港天然气交易枢纽（HenryHub，HH）的天然气价格从8.86美元/MMBtu降至3.94美元/MMBtu，之后始终维持在2.5-5美元/MMBtu的价格范围内，为天然气发电产业的发展奠定了基础。

 

——美国天然气发电产能的增加，廉价的天然气刺激了美国天然气发电产业发展。各大电力公司纷纷转向投资气电厂，产能带动产量，天然气发电量爆发式增长。21世纪初，大批核电机组和燃煤机组因技术与政策限制纷纷退出发电市场，当时美国电力行业掀起了一波气电厂兴建热潮。在过去的15年中，美国新增约2280千兆瓦的气电产能，预计气电产能在未来仍将持续增加。据EIA最新发布的发电机存货清单显示：2019年美国电力行业预计新增2370千兆瓦的发电装机容量，发电来源主要由风能、天然气和光伏太阳能组成，其中气电装机容量占新增装机容量的34%。

 

——美国气电相对煤电更具成本竞争优势。近年来，美国煤炭用于发电的单位热值成本一直保持在2-2.5美元/MMBtu之间，并伴随小幅下降趋势。虽然天然气发电的燃料成本始终高于煤电的燃料成本，但其在投资建造成本、运营维护成本等方面的优势仍使天然气发电总成本低于煤炭，即使近三年天然气价格有小幅上涨趋势，但始终处于近10年来的低位，没有对美国天然气发电量的快速增长产生影响。

 

2.美国天然气发电产业定价特点。美国各类天然气用户的用气价格差别较大。按价格从高到低排列为：居民用户、商业用户、工业用户与发电用户。发电用户因用气量大、单位输配费低，在所有用户中的用气价格最低。终端用户价格因井口价格的变化而波动，但不同用户气价的变动趋势一致且存在固定的价格比。居民用户价格为发电用户价格的3倍左右，商业用户价格为发电用户价格的2倍左右，工业用户价格略高于发电用户价格，详见图2。

 

从上世纪80年代起，美国相继发布了第436号法令、第636号法令与“用户选择服务”政策。一方面，使管道公司与配气公司转变为专业的天然气输送商，压缩了中间环节成本；另一方面，使最终用户拥有更多的购气选择。由表1可见，美国历年发电用户价格均低于天然气门站价格，主要因为气电厂省去中间环节，直接通过生产商购买价格更为低廉的天然气。2018年，美国发电用户价格仅为3.73美元/千立方英尺，较天然气门站价格低0.48美元/千立方英尺。

 

美国的发电用户价格/上网电价多年保持在60%-70%水平范围内，在2018年降至54%。在天然气发电上网电价方面，2005年以前，美国联邦政府强制电网收购分布式天然气发电量，但该政策并没有能够很好地推动天然气发电产业的发展。2005年，美国联邦政府出台的新能源法《2005美国能源政策法》提出：在电力批发开放的地区，实现气电厂自主上网竞价。目前，美国各个州的电力市场发展与电力市场定价模式存在差别，但绝大部分地区的天然气发电量仍通过竞价形式上网，气电厂可以根据上网电价与气价选择最佳的运营模式，通过市场竞争保有合理的盈利空间。