浅析中国燃气轮机发电产业现状及趋势
作为一种全球性能源，天然气在全球的作用正在不断扩大。石油和煤炭等现有燃料面临的制约越来越多，与此同时，能源需求增长势头依然强劲。页岩油气开发取得进展，由此引发的新能源供应来源的增长潜力成为业界讨论的主题。这驱使各国重新思考天然气在能源体系中的作用。虽然在生态环境约束凸显的背景下，天然气发电需求空间广阔，但我国天然气发电行业仍处于起步阶段，目前面临诸多严峻问题。除了上游天然气供应外，天然气发电的主要装备燃气轮机的研发和生产能力的不足也影响了国内燃气电厂的盈利。受这些方面的因素，部分投资方持观望态度或计划推迟项目投产，这些都不利于我国燃气发电行业的健康发展。
一、我国燃气轮机发电行业产业链分析
我国燃气轮机发电行业上下游产业链主要由三类主体构成。上游天然气供应方包括国内石油公司及城市燃气公司等，发电企业负责燃气发电厂的投资运营，包括燃气轮机等设备的采购，并向上游供气方购买天然气并转换成电力，按照上网电价出售给下游电网公司。
国内燃气轮机电厂运营主体分为四类：第一类是以华电集团、华能集团、中国电力投资集团等为代表的国有大型发电央企;第二类是地方政府出资控股的省属电力投资集团及能源集团，如浙能集团、申能集团、京能集团等;第三类是国内钢铁厂自备电厂，应用废气进行高炉煤气联合循环发电;第四类是石油天然气生产企业，如中海油等。另外还有一些外企和港资企业在国内投资进行中小型燃机电厂的投资和运营。
二、我国燃气轮机在电力工业中的应用及装机情况调研
目前国内的燃气轮机电厂主要采用燃气-蒸汽循环的方式运行，利用天然气燃烧产生的高温烟气在燃气轮机中做功，将一部分热能转变为高品位的电能，再利用燃气轮机排烟中的余热，在余热锅炉内产生蒸汽来带动蒸汽轮机进一步发出电能，同时供热和制冷，在提高了电效率的同时，实现了能源的高效梯级利用，也降低了天然气气供热的成本。
分布式发电是区别于传统集中发电、远距离传输、大互联网络的发电形式。以大中型燃气轮机设备为主的天然气分布式发电技术因其经济性、灵活性、安全性、可靠性、环保性、能源利用多样性，以及调峰性能好、适应电力市场发展需要、投资少且风险小等优势使其具有重大的应用价值，成为我国未来电力工业的重要的发展方向之一。
根据中电联发布的2015年电力工业统计快报，受政策利好等因素的驱动，2015年燃气发电量1658.3766亿千瓦时，比2014年的1332.8257亿千瓦时同比增长24.4%。发电装机容量2015年为6637万千瓦，比2014年的5697万千瓦同比增长16.5%。
我国燃气发电主要分布在东南沿海、长三角、环渤海等东部经济较发达、一次能源匮乏、经济承受能力较强的地区。目前国内的燃气发电以华南和华东地区为主，其次为华北地区。各省的燃气轮机电厂装机容量中，广东省比例最高，占全国燃机电厂装机容量的23%，其次为江苏、浙江和上海，各占约15%、12%和9%。
三、国内燃气轮机供应情况分析
国外燃气轮机供应商主要为通用电气(GE)、西门子(Siemens)、三菱重工(MHI)以及Alstom(现被GE收购)。据不完全统计，不管是装机容量还是装机台数，GE的燃气轮机都占据了国内燃机市场的半壁江山，其次为MHI和西门子。
GE燃气轮机在国内电厂装机以9E.03/9E.04(旧款标识PG9171E)为主要机型。随着国内电厂规模的不断扩大，GE公司的9F及燃机成为国内订购数量增长最快的机型。目前，GE已经为国内电厂提供了五十余台9F级燃机。
MHI燃气轮机早期主要为国内各大钢铁集团自备电厂提供M251S型高炉煤气联合循环装置，目前主要为国内电厂提供M701F4等F级燃机设备。
西门子燃气轮机在国内电厂装机主要为SGT5-4000F和SGT5-2000E等F级和E级燃机。随着国内天然气分布式发电的兴起，国内电厂也开始向西门子订购SGT-800和SGT-400等轻型燃气轮机产品(简单循环装机容量小于100MW)。
另外，国内少数小型燃机电厂还使用了索拉透平和日立公司的轻型燃气轮机产品，以及普惠的航改燃气轮机产品。
图表：主要燃气轮机供应商产品国内电厂装机容量对比 资料来源：高端装备发展研究中心
近年来通过引进先进技术和自主创新，我国的燃气发电装备在制造方面已经掌握了部分先进的技术和工艺，拥有了一定的自主燃气轮机供应能力。
燃机电厂的国内燃气轮机供应商主要分为自主研发产品供应商和技术引进产品供应商。其中国内提供自主研发燃气轮机发电机组的企业包括沈阳黎明航空发动机集团、哈尔滨东安发动机、中航世新燃气轮机股份有限公司、中航动科南方燃机等公司。主要产品包括QD128、QD70、QD185和QD168系列轻型燃气轮机，以及R0110重型燃气轮机。目前，已经为国内外的电厂提供高炉煤气联合循环项目以及天然气分布式能源项目提供燃气轮机产品。
技术引进产品供应商为上海电气电站集团、哈电集团哈尔滨汽轮机厂、南京汽轮电机、东方汽轮机、杭州汽轮机等于GE、西门子、MHI有技术合作的公司。
其中南汽具有提供GE公司的6B.03(PG6541B，PG6531B)和9E.03/04燃气轮机的生产能力，GE还与哈尔滨汽轮机厂合作为国内电厂提供9F.03/0.4产品;上汽与西门子合作为国内电厂提供SGT5-4000F和SGT5-2000E，两家公司合作中止后，西门子继续与杭州汽轮机合作提供SGT-800型燃气轮机;MHI在国内主要技术引进单位是东方汽轮机，主要为国内电厂提供M701F3型燃气轮机。另外，哈尔滨汽轮机还与Alstom合作进行GT13E2型燃气轮机的生产，Alstom燃机业务被GE收购后，GT13E2燃机被GE合并到其公司业务中。
四、燃气轮机发电产业发展前景及投资风险分析
国家发展改革委发布的关于印发 《国家应对气候变化规划(2014~2020年)》的通知中指出，到2020年，中国天然气消费量在一次能源消费中的比重将达到10%以上，利用量将达到3600亿立方米。根据中电联发布的《“十三五”天然气发电需求预测》，预计到2020年我国天然气发电规模为1亿千瓦左右，其中分布式4000万千瓦。当前我国天然气分布式能源总装机容量缺口很大，发展空间优越，也意味着以天然气发电厂为基点的庞大的装备市场迎来发展良机。
未来几年，长江三角洲和东南沿海地区仍将是国内燃气轮机发电的重点地区，而前者的新增燃气电厂数量要明显多于后者。而京津冀地区由于环境治理要求提高以及用电量需求增长，未来燃机电厂需求仍将不断增加。西北地区适合分布式能源的开发，因此在天然气分布式发电在该地区发展前景较好。另外西北地区是西气东输的源头，气源丰富，有利于燃机发电产业的发展。西南地区是我国主要天然气储量分布省份，天然气供给丰富，十分适合发展天然气发电产业，未来发展前景较好。
虽然未来我国燃气轮目发电产业前景加好，但目前的国内燃气轮机发电产业投资仍存在一定的市场风险、技术风险和政策风险，主要的风险下见图：
为了规避以上风险，政府及国内燃气轮机发电产业运营者应加强天然气布局为燃气轮机电厂提供气源保障，确定切实可行的天然气价格和天然气发电并网价格政策，积极推进燃机国产化水平，并完善国内燃机电厂管理及运营模式。其中，发展燃气轮机技术是燃机发电行业的重中之重。我国重型燃气轮机产业发展基础薄弱，未来还需通过持续努力，在重型燃气轮机核心技术形成和产品研制方面取得实质性突破，实现燃气轮机产品从引进、本地制造到自主研发的战略转变，具备设计、试验、制造、工程、运行和维护完整的系统创新能力，形成具有自主产权、自主设计制造能力的燃气轮机产业。实现完全自主产权的 E/F 级燃气轮机产品进入我国发电市场，满足我国电力市场对燃气轮机发电的需求。
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