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痛點(diǎn)|“受氣”的天然氣發(fā)電③:以燃機(jī)國產(chǎn)化降本,杯水車薪
【編者按】
“氣價(jià)偏高、氣源時(shí)有中斷、政策不完善,是氣電發(fā)展面臨的三大問題?!眹鴦?wù)院發(fā)展研究中心資源與環(huán)境政策研究所研究員郭焦鋒對(duì)澎湃新聞表示。
上述因素的存在,導(dǎo)致中國的天然氣發(fā)電雖為低碳清潔能源,角色卻很尷尬,生存空間受到煤電和新能源的雙重?cái)D壓。但在低碳轉(zhuǎn)型目標(biāo)下,污染小、靈活性強(qiáng)的氣電不可缺席,它是銜接傳統(tǒng)能源與零碳新能源世界的橋梁。
氣電行業(yè)如何走出困境?澎湃新聞行業(yè)觀察與產(chǎn)業(yè)調(diào)查欄目“痛點(diǎn)”推出《“受氣”的天然氣發(fā)電》專題,通過采訪多方人士,剖析氣電發(fā)展瓶頸,呈現(xiàn)多重背景疊加之下天然氣發(fā)電的未來走勢。
偌大的廠房內(nèi)機(jī)器轟鳴作響。地面極其潔凈,由巨大設(shè)備延伸出縱橫管道。室內(nèi)的溫度很高,沒有散熱措施,光是站著一動(dòng)不動(dòng),片刻后已是汗流浹背。
在這樣一個(gè)空間內(nèi),裝有目前世界上燃燒溫度最高、單體功率最大以及效率最高的H級(jí)燃?xì)廨啓C(jī),重達(dá)390噸。采用一臺(tái)該機(jī)型的聯(lián)合循環(huán)機(jī)組,可滿足一個(gè)300萬人口規(guī)模城市的家庭用電需求。
重型燃機(jī)是燃?xì)廨啓C(jī)家族中出力最大的成員,它的兄弟還包括航空發(fā)動(dòng)機(jī)、航改燃?xì)廨啓C(jī)、船用燃?xì)廨啓C(jī)、各種小微燃?xì)廨啓C(jī)等等。按照透平進(jìn)口燃?xì)鉁囟鹊牟煌?,重型燃機(jī)的主流機(jī)型可分為E級(jí)、F級(jí)和H級(jí)。H級(jí)燃機(jī),是德國西門子、美國GE等老牌燃機(jī)巨頭近年來競逐中國天然氣發(fā)電市場的主推產(chǎn)品。
造出自主設(shè)計(jì)、具備國際水平的重型燃?xì)廨啓C(jī),是中國燃?xì)廨啓C(jī)行業(yè)追逐了六十多年的夢想。超大型燃?xì)廨啓C(jī)被公認(rèn)為世界上最難造的機(jī)械裝備,將其譽(yù)作“制造業(yè)皇冠上的明珠”,毫不夸張。燃?xì)廨啓C(jī)高溫部件長期運(yùn)行在金屬熔點(diǎn)以上,同時(shí)承受著極高的應(yīng)力和腐蝕環(huán)境,設(shè)計(jì)難度極大。
經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)技術(shù)進(jìn)步和企業(yè)重組,西門子、GE和三菱公司各自形成了完整的技術(shù)體系和產(chǎn)品系列并壟斷了全球市場。作為行業(yè)的后來者,中國燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了幾起幾落。進(jìn)入21世紀(jì)后,以西氣東輸和進(jìn)口液化天然氣為標(biāo)志,為燃?xì)廨啓C(jī)提供了燃料,燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)業(yè)又恢復(fù)發(fā)展,并成為了我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要組成部分。2001年至2007年六年間,我國以三次“打捆招標(biāo)、市場換技術(shù)”方式引進(jìn)GE、西門子、三菱公司的F/E級(jí)重型燃?xì)廨啓C(jī)50余套,由哈汽-GE、東汽-三菱、上汽-西門子、南汽-GE四個(gè)聯(lián)合體實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化制造。
“市場換技術(shù)”并未讓中方如愿掌握核心技術(shù)。外方不轉(zhuǎn)讓設(shè)計(jì)技術(shù),且將關(guān)鍵零部件和關(guān)鍵材料制造全部掌控在自己手里。除了制造和銷售,中方企業(yè)無法參與聯(lián)合研發(fā),更別說涉足利潤更為豐厚的燃機(jī)服務(wù)環(huán)節(jié)。
燃?xì)廨啓C(jī)核心技術(shù)未完全掌握,導(dǎo)致國內(nèi)燃?xì)怆姀S的運(yùn)營成本居高不下。當(dāng)前國內(nèi)三大動(dòng)力集團(tuán)與國際燃機(jī)供應(yīng)商組成聯(lián)合體共同生產(chǎn)燃機(jī),燃機(jī)生產(chǎn)的國產(chǎn)化率已經(jīng)達(dá)到70%以上。但在一些高端熱通道部件、高端備用部件等方面,我國仍未掌握自主設(shè)計(jì)和制造技術(shù)。國內(nèi)燃機(jī)的調(diào)試、檢修、維護(hù)等工作幾乎全部由國外燃機(jī)制造企業(yè)完成,國內(nèi)燃?xì)怆姀S大部分依托制造廠家服務(wù)協(xié)議模式管理燃機(jī)設(shè)備,費(fèi)用不菲。
“目前我國尚缺少燃機(jī)燃燒室、高溫透平葉片等關(guān)鍵熱部件自主設(shè)計(jì)和制造能力。”江蘇省能源局天然氣發(fā)電及分布式能源工程研究中心秘書長劉志坦表示,這不僅影響制約設(shè)備國產(chǎn)化水平,而且使得機(jī)組投產(chǎn)后核心部件的運(yùn)行維護(hù)被外國供應(yīng)商壟斷,檢修維護(hù)費(fèi)居高不下,從而影響企業(yè)生產(chǎn)成本,在一定程度上制約了氣電在國內(nèi)的發(fā)展。目前,燃?xì)怆姀S的建設(shè)成本與其他發(fā)電形式相比已屬于最低水平,9F級(jí)燃?xì)怆姀S的全口徑全廠單位造價(jià)不到2500元,成本較高的是后期運(yùn)維服務(wù)。
“個(gè)人體會(huì)最大的痛處,是(燃機(jī))裝備制造掌握在國外手里,隨時(shí)可以給你卡脖子?!睆氖職怆娦袠I(yè)超過10年的協(xié)鑫能源科技股份有限公司副總經(jīng)理王世宏談及此事時(shí),情緒難抑激動(dòng)。“明珠”雖亮,但摘取不易?!昂诵牟考荒芸窟M(jìn)口,造成投資成本和運(yùn)維成本高企。”他強(qiáng)調(diào)說,要拉動(dòng)提升國內(nèi)氣電高端裝備制造水平,必須做大氣電市場。
這又回到了一個(gè) “雞生蛋還是蛋生雞”的問題。氣電市場不斷壯大,才能持續(xù)吸引足夠的資金和資源投向燃機(jī)核心部件和材料的攻關(guān);但燃機(jī)國產(chǎn)化水平受壓制,一定程度上又制約了氣電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
通過發(fā)電裝備的國產(chǎn)化降低項(xiàng)目造價(jià),在中國水電和火電機(jī)組上有著成功經(jīng)驗(yàn)。氣電能否效仿?
比如,在三峽電站之前,國內(nèi)廠家尚不具備制造35萬千瓦以上水電機(jī)組的能力。依托三峽工程實(shí)施的大型機(jī)組國產(chǎn)化戰(zhàn)略,通過技貿(mào)結(jié)合、技術(shù)引進(jìn)、消化吸收再創(chuàng)新,使得國內(nèi)廠家掌握了機(jī)組設(shè)計(jì)、制造的核心技術(shù),國內(nèi)水電重大裝備制造業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。在后續(xù)大型水電站建設(shè)過程中,國產(chǎn)化不斷深化。大型水電機(jī)組及重要機(jī)電設(shè)備的全面國產(chǎn)化帶來的直觀效益,是大幅降低水電項(xiàng)目工程造價(jià),提高了售后服務(wù)保障度,同時(shí)推動(dòng)了水電行業(yè)科技進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
現(xiàn)階段,進(jìn)一步深化燃機(jī)國產(chǎn)化對(duì)降低氣電成本而言貢獻(xiàn)能有多大?
一位長期深耕燃?xì)廨啓C(jī)制造行業(yè)的業(yè)內(nèi)人士對(duì)澎湃新聞(www.dbgt.com.cn)坦言,目前燃機(jī)國產(chǎn)化已經(jīng)比較深入,更徹底的國產(chǎn)化對(duì)降低設(shè)備價(jià)格幾乎沒有貢獻(xiàn)。從降低燃機(jī)服務(wù)價(jià)格來說,影響電的成本,只有幾厘錢?!耙?yàn)閮膳_(tái)F級(jí)長協(xié)(服務(wù))合同總價(jià)兩億多,攤到每度電才八厘錢。長協(xié)價(jià)格能通過燃機(jī)國產(chǎn)化降低1/3,國產(chǎn)化后的利益全部由電廠享受,那也就是度電成本下降2厘而已。”
類似的觀點(diǎn)得到另外兩位電廠人士的贊同,相比于燃料成本偏高和對(duì)天然氣穩(wěn)定供應(yīng)的顧慮,燃機(jī)國產(chǎn)化突圍對(duì)于氣電降本的作用可謂杯水車薪?!巴耆灾骰娜紮C(jī)即使出來,對(duì)燃?xì)怆姀S建設(shè)成本的影響也很小,因?yàn)槟壳暗膯挝辉靸r(jià)已經(jīng)很低,對(duì)度電成本的影響頂多1分錢。但通過自主技術(shù)研發(fā),對(duì)于提升本土廠商維修服務(wù)能力、降低服務(wù)成本來說會(huì)有幫助?!?/p>
當(dāng)然,燃?xì)廨啓C(jī)自主化的意義不止在于燃?xì)獍l(fā)電裝備層面和商業(yè)領(lǐng)域,也是航空、艦船等領(lǐng)域的關(guān)鍵設(shè)備。
近年來,重型燃機(jī)自主化方面取得一系列重要進(jìn)展,比如2014年上海電氣收購歐洲大型燃機(jī)制造商意大利安薩爾多能源公司40%股權(quán)后,兩者的合資公司在兩年時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了所有高端部件全部在上海本土化生產(chǎn)(目前上海電氣對(duì)安薩爾多能源公司的持股比例為12%,其余88%由意大利國有的CDP Equity持有)。2020年11月,東方電氣集團(tuán)東方汽輪機(jī)有限公司自主研發(fā)的國內(nèi)首臺(tái)F級(jí)50MW重型燃?xì)廨啓C(jī)達(dá)到滿負(fù)荷。由國家電投集團(tuán)控股的中國聯(lián)合重型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)有限公司計(jì)劃到2030年完成400MW級(jí)G/H級(jí)產(chǎn)品研制。
歸根結(jié)底,氣電之困,主要原因不在于裝備端,依然是燃料成本和上網(wǎng)電價(jià)的“兩頭夾擊”,導(dǎo)致其利潤空間逼仄。如何走出困境? 作為過渡能源,氣電的窗口期還有多久?本系列最后一篇,將圍繞上述話題展開。






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