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产业概况

1、定义

天然气是存在于地壳深处的岩石储集层当中，以碳氢化合物为主体的多种混合气体之通称，其组成成分多种多样，包含了油田气、气田气、煤层气、泥火山气以及生物质生产气等多元化品种。而所谓天然气发电，则特指将发电设备的燃料部分乃至全部替换为天然气（其中也包括液化石油气，即LNG）来进行发电的技术手段。天然气发电领域主要可分为集中式发电及分布式发电两大体系。其中，集中式发电是传统电力行业中最为常见且成熟的发电方式；而分布式发电，这种全新的电力供应形式，杜绝了对传统集中式电网的依赖，被誉为“第二代能源系统”的代表之作。

图表：天然气发电分类

资料来源：智研瞻产业研究院整理

2、产业链结构

在天然气发电产业价值链的高端部分，涵盖了天然气开采、储存与运输，乃至天然气销售以及燃气发电机组生产等关键环；其次，在中间阶段则涉及到天然气发电项目工艺设计、施工建造和运营管理等重要阶段；而在下游的效用环节，通过满足各方面的用能需求，包括工业生产用电、商业活动用电，以及居民生活及公共设施建设所需电力等等。

图表：天然气发电行业产业链结构

资料来源：智研瞻产业研究院整理

产业发展历程

纵观我国天然气发电行业的历史进程，可以将其划归为三个显著的阶段。首先是在2003年前的阶段，这是我国天然气发电业务尚处于启动培育期的重要时期。当时，我国位于海滨地区的部分地区电力资源短缺问题极为突出，而与之相对应的天然气燃机发电站建设步伐相对滞缓，整体装机规模明显偏小。

其次是自2004至2014年的时期，该段时间被视为我国天然气发电事业蓬勃发展的阶段。在这个时期中，我国正式启动了西气东输大型工程，这使得天然气发电在国家能源结构中的地位和作用愈发彰显。此外，全球知名重型燃气轮机制造商GE, Siemens, Mitsubishi and Alstom成功打入中国市场，并以其卓越的技术优势迅速占据了中国市场份额。截至2014年末，我国天然气发电机组的装机总量大约为5700万千瓦，占全国总装机容量的比例达到了4.2%。

最后是自2015年至今的阶段，这段时期内，由于全球燃气轮机市场普遍面临需求疲软导致的产能过剩现象，我国天然气发电市场的竞争环境也随之愈加激烈。然而，随着天然气发电所具有的各种优势日益凸显以及我国政府制定的节能减排等相关战略政策的出台实施，我国天然气发电产业开始步入飞速发展的新纪元。

图表：中国天然气发电行业发展历程

资料来源：智研瞻产业研究院整理

行业装机规模

统计数据显示，2018年中国新增天然气发电装机规模891.02万千瓦，2023年中国新增天然气发电装机规模1483.52万千瓦。2018-2023年中国新增天然气发电装机规模如下：

图表：2018-2023年中国新增天然气发电装机规模

数据来源：智研瞻产业研究院整理

行业竞争格局

根据我们国家天然气发电产业企业的竞争情况分析，排在最前列的组织包括华能国际这类高水平电力巨头，它们在天然气发电全产业链的构建和多元化战略的实施上都展现出了卓越的优势地位。接下来紧随其后的是惠州天然气发电有限公司和珠江天然气发电有限责任公司等业界翘楚，这些企业在过去几年中，他们所占据的市场份额得到了显著的增长。至于内蒙古苏里格燃气发电有限公司等单位，虽然整体体量较小，但是依然具备着不容忽视的竞争力。

图表：中国天然气发电行业竞争梯队

资料来源：智研瞻产业研究院整理

行业存在的主要问题

1、天然气发电产业在市场竞争方面显得相对乏力

对于天然气发电业来说，其发展过程中所面临的核心挑战便是如何提高其经济效益，尤其是相较于燃煤发电而言。尽管现阶段中国正在规划和兴建各类燃气发电站，但这些工程所处的市场环境却是千差万别。然而，在针对燃气电站进行经济性分析这一领域内，我们可以得出这样一个普遍性的结论：即燃气电站的上网电价往往比同地区的脱硫燃煤机组的上网电价更高。

2、天然气发电产业正遭遇到竞价上网制度与照付不议原则之间的矛盾困扰

有关“竞价上网”的现状，根据当前我国电力体制改革进程的预期，我们需要废除以往电网企业与发电厂之间签订的包销式长期购电合同，并引入市场竞争机制进入电力市场。现阶段以及未来数年内，我国区域电力市场的建设尚处于初级阶段，其中的市场参与主体主要是具备一定规模的燃煤发电厂，而购电商则是作为唯一的买方代表——省电网公司。在此期间，双方交易的品种仅局限于年度和月度电量，交易大多数采取差价合约的方式。预计在未来的电力市场建设第二阶段，交易品种将逐渐丰富，市场参与主体将会逐渐扩大，同时还会引入辅助服务市场。值得注意的是，在现有市场环境下，由于天然气发电产业的竞争力相对不足，如果缺少相关政策扶持的话，那么在以燃煤发电为主导的国内发电市场中，天然气电厂的上网电量和电价将会呈现出极大的波动性和不确定性。

至于“照付不议”合同，这涉及到天然气电厂在产业链当中的角色定位。考虑到天然气的开采、挖掘以及输送过程中存在着众多难以预料的变数，依照国际通行规则，气源供应商和消费者之间通常需要签订一份所谓的“照付不议”合同，以此共同承担潜在的风险，从而确保天然气的供需关系得以长期维持稳定。这里所说的“照付不议”合同，实际上指的是当市场状况发生变动时，任何一方都无法改变支付内容；即使用户使用的天然气量未达到既定数量，也仍然需要按照该数量支付费用；若气源供应方未能提供足够的天然气量，便应当给予用户相应的补偿。但是，对于那些依赖于西二线天然气资源的大型天然气电厂来说，他们在确定所需天然气总量的同时，同样也要预防“照付不议”合同所可能带来的风险。然而，由于天然气电厂本身难以准确预测每年所需的天然气用量，加上我国现行的电力系统调度体制制约，使得电厂难以自行决定每年的发电工作时间，而必须由国家发展和改革委员会决定电厂的年最高工作时数，电网公司将依据负荷需求状况，预先为各类发电机组制定电力调度计划。因此，在这庞大的生产链中，天然气电厂实际上处于较为脆弱的地位。

3、天然气供气模式对天然气发电站运营效率之影响

从多个区域的电力系统实际运营状况来看，伴随着燃煤发电机组高科技性能的提高以及整个系统自控技术程度的提升，应对无功负荷调整问题显然不再存在技术难题，此时的关键在于无功负荷调整的经济效益。作为现代能源的一种，燃气发电机组在运行时具有极其灵活、启动速度极快的技术特征。在经济合理化的条件限制内，这种设备可以给电网的无功负荷调节及安全性、稳定性运行带来极大的益。然而，若燃气发电站按照无功负荷调整方式进行运作，那么就必须确保气源充足且供应稳定，同时，供应的气体还需适应发电站每日发电量及季节性气候变化的需要，即具备较高的供气机动性。因此，供气方需拥有相应规模的储备天然气能力（如建造储气设施等措施）来满足天然气供应量变动的需求。同时，天然气发电所需的气体应尽可能通过门站或者输气干线直接采购，这样便能有效地降低采购成本，并且避免民用天然气与电厂用气之间的相互影响。比如，西气东输工程配套建设的燃气发电站"照付不议"合同中，将全年合同规定的天然气总量均匀划分为每日的采购量，对于超过每日合同量的气量则不予以保证。如此一来，电厂便只具备有限的每日无功负荷调整能力；再例如，广东LNG一期工程同样建设了两个储气罐，却仍然不能满足电网每月甚至季度的无功负荷调整需求。正因为供气方无法按时按需地提供气体，使得燃气发电站的发电以及无功负荷调整能力陷入了严重的瓶颈。

4、天然气发电的局限性

虽然天然气发电所展现出的优点非常多，但它的发展在很大程度上仍受到一系列障碍的限制。最显著的就是天然气资源的匮乏，这已经成为阻碍它发展的最大困难。此外，"预测未来需要更多的天然气发电，预示着天然气的短缺问题将更加突出；而中国人均天然气资源量仅仅相当于全球平均值的七分之一，中国现有的天然气剩余可开采储量只有2.38万亿立方米。因此，总的来说，我国资源状况的整体特性是"煤炭丰富，天然气不足，石油紧缺" ，目前已探明的天然气资源总体而言是相对稀缺的。