燃氣發電市場現狀及燃氣發電行業發展趨勢預測

• 黃文玉 2023年2月8日 來源：互聯網 1294 84
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燃氣發電就是使用天然氣或者其他可燃氣體來發電的過程。天然氣聯合循環發電集天然氣潔凈與聯合循環高效于一身，具有諸多優點，成為當今世界最受青睞的實用發電技術。

從安全和調峰的要求出發，在電網中安裝功率份額為8%～10%的燃氣輪機發電機組是必要的。我國許多地區電網的峰谷差相差較大，急需啟動快、調峰性能好、建設周期短的燃氣輪機及其聯合循環來適應建設的需要，特別是在沿海開放地區更是如此。天然氣聯合循環發電集天然氣潔凈與聯合循環高效于一身，具有諸多優點，成為當今世界最受青睞的實用發電技術。

燃氣發電就是使用天然氣或者其他可燃氣體來發電的過程。燃氣輪機是把熱能轉換為機械功的旋轉機械，包括壓氣機(在燃氣輪機中通常將壓縮機稱為壓氣機)、加熱工質的設備(如燃燒室)、透平、控制系統和輔助設備等;一般引用空氣作為工質。

根據中研普華產業研究院發布的《2022-2027年燃氣發電行業市場深度分析及發展規劃咨詢綜合研究報告》顯示：

從全球發電行業發電量結構來看，據統計，2019年全球發電量最高的是燃煤發電，發電量為9824.1TWh，占比36.38%，燃氣發電2019年發電量為6297.9TWh，占比全球發電量23.32%。據BP世界能源統計年鑒數據，2021年全球天然氣發電量約6.5萬億千瓦時，在全球總發電量中占比22.9%。我國自本世紀初開始大規模使用天然氣發電，過去20年間裝機保持了較高的增長速度，并于去年1月邁進1億千瓦大關。

燃氣輪機動力裝置是燃氣輪機及為產生有用的動力(例如電能、機械能或熱能)所必需的全部基本設備。簡單循環燃氣輪機是最簡單熱力循的燃氣輪機，也是目前最常用的燃氣輪機。單循環是最簡單的燃氣輪機循環燃氣輪機的熱力循環。循環的最高溫度越高效率越高，反之越低。一般燃氣輪機循環的進口溫度是大氣溫度，具有由地球氣候條件決定的變化相對不太大的確定值，因此首先決定效率的要素是循環的最高溫度，即燃氣透平的進口溫度(通常稱之為T3)，T3通常是衡量燃氣輪機性能水平的特征量。

燃氣發電市場現狀分析

長期以來，我國的能源結構以煤為主，它決定了煤炭在我國發電能源結構中的主導地位。但從環保角度看，煤電的污染排放問題非常嚴重，至今尚未獲得有效的控制，這已成為制約我國電力實施可持續發展戰略的“瓶頸”環節。因此除了發展燃煤電站的環保裝置外，還必須調整我國的能源結構，即用優質的清潔燃料——例如天然氣，來替換部分發電用的燃煤。燃燒天然氣的燃氣輪機及其聯合循環發電機組則是目前提高能源資源的利用效率，并相當徹底地解決環境污染問題的首選技術。

截至2019年我國天然氣產量為22629萬噸標準煤，同比增長10.6%，消費方面，2019年我國天然氣消費量達到39477萬噸標準煤，同比增長10.1%，對外依存度較大。我國燃氣發電裝機容量從2012年3767萬千瓦增長至2019年9024萬千瓦，但在全國電力總裝機和總發電量中所占的比重仍然較小，截至2020年1-11月我國燃氣發電裝機容量為9751萬千瓦，同比增長8.4%。

目前，燃氣輪機發電技術已普及我國各大熱電廠。但是，燃氣輪機在使用過程中必須面對的維護問題并不樂觀。由于天然氣的潔凈程度未必得到有效控制，天然氣中的雜質很容易在壓氣室積聚，甚至腐蝕基體金屬。很多時候使用廠家在引入燃氣輪機燃燒前必須經過過濾工序。盡管經過過濾，壓氣室依然存在雜質積聚和基體金屬腐蝕的現象。因此，燃氣輪機必須定期清洗。否則，燃氣輪機的效率會逐漸降低，同時影響使用壽命。然而，傳統的高壓氣體和高壓水沖洗效果并不顯著。在很長一段時間里，這種情況是無可奈何的。然而，最近世界化學品供應商巨頭CHEMETALL研發出針對燃氣輪機的壓氣機清洗劑可以在不腐蝕基體金屬不拆卸的前提下進行有效清洗。據說，國外的電廠有部分已經使用，而且效果顯著。

該系統主要是由燃氣輪機、汽輪機、發電機和換熱器、泵等組成。在聯合循環機組中，空氣經空氣壓縮機壓縮后送入燃燒室，被壓縮的空氣與噴入的燃料相混合并燃燒形成高溫高壓燃氣，具有做功能力的燃氣工質進入燃燒透平膨脹做功;做功后，仍有較高溫度的燃氣進入余熱鍋爐，此時燃氣余熱使汽水系統的水轉變為高溫高壓蒸汽，具有做功能力的蒸汽工質進入汽輪機膨脹做功，汽輪機排汽經凝汽器冷卻為水，再經各級加熱器加熱后又進入余熱鍋爐，完成蒸汽循環;余熱鍋爐中燃氣與給水換熱后的低溫煙氣經煙道排入大氣，完成燃氣循環。這就是典型的余熱利用型聯合循環發電系統的工作原理。

燃氣發電行業發展趨勢預測

在能源發展多樣化的當前，煤的生產量還將穩步上升，但它在能源中占的比例將相對穩步下降，氣體燃料的發展速度將相對加快。供給燃燒發電的氣體燃料只能用于聯合循環而不會用于電站鍋爐，這也是最近一段時間國內燃氣輪機需要量增加的主要原因。預計在不久的將來，我國的氣體燃料消費比例還要繼續上升，燃氣輪機的需求也將繼續增長。隨著天然氣資源的開發和應用，我國電力系統中必將逐漸增多對燃氣發電機組的使用，燃氣發電在我國電力工業的作用將逐漸增強。

業內人士表示，截至2022年6月底，中國燃氣發電裝機容量為1.1億千瓦，排名世界第三。預計到2025年，中國燃氣發電裝機規模將達到1.5億千瓦左右，展現了良好的發展勢頭。隨著能源結構進一步向清潔化調整，電網需要規模大、響應速度快、發電成本低、可持續供電的電源來提供調峰和調頻服務，燃氣發電十分契合這一需求。

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