深度：电力结构调整 光伏风电价值几成？

各国电力结构发展

在这里我们仍然以美国、德国、英国、日本、韩国为例。

图16：美国电力装机结构变化

图17：美国历年新增电力装机容量

图18：美国联邦电力委员会1970年所作长期电力需求预测与实际值比较

在1985年以前美国每年新增的发电机组容量中，一直都是以燃煤的火电机组站为主力。但是在1985年以后，美国燃煤发电的发展急剧减少，而天然气发电开始崛起，到了2000年之后，天然气发电在新增的发电装机容量里占据了压倒性的优势，大幅增长，到2013年占比达到26.9%。

图19：德国电力装机结构变化

福岛事件后，德国政府借机宣布将于2022年关停国内所有核电，转而重点发展光伏和风电，核电占比逐年递减。

图20：英国电力装机结构变化

1989—1990年，英国出台了一系列控制污染的法案，解决燃煤导致的温室效应和酸雨问题。《1989年控制煤烟污染法案》取消了家庭排放污染性烟尘的合法性，进一步加大了对工商业建筑释放黑烟行为的打击力度；《1989年污染控制（补充）法案》严格控制交通运输工具对环境的污染；《1989年天然气法案》、《1990年环境保护法案》，严格控制特定工业和其他场所的废物对大气、土壤、河流、湖泊及海洋的污染。

从那开始，英国开始逐步关停煤电，转而发展天然气发电。按照政府计划，到2025年将彻底转入“后煤炭”时代。

图21：日本电力装机结构变化

福岛事件后，日本核电机组基本关停，气电和火电迅速弥补了核电机组关停的电力缺口。

图22：韩国电力装机结构变化

 

由上述国家电力结构变化看出，作为可以提供稳定输出的火电，气电，核电，三种类型发电总和超过本国发电总量的70%，其中火电相当于气电与核电的总和，但是总量仍然在70%左右，也就是说，70%的稳定电源在未来电力结构中是必须的，结构调整无非是向着安全、清洁、高效的方向发展。

图23：中国电力装机结构变化

在我国电力结构中，三种类型发电总和同样超过本国发电总量的70%，但不同的是煤电比例过高，几乎全是煤电。火电要分开来看，超超临界机组的能耗低，可以达到近零排放，而300MW及以下的机组，需要进行环保改造或关停。

发电特性

从电力调峰来看，以风电、太阳能、水电为代表的清洁能源，发电带有周期性和阶段性，需要备用容量进行匹配以保证电力供应的稳定性，因此机组需要具备深度调峰能力，火电机组具备深度调峰能力，但是要以牺牲能耗为代价，例如当超超临界百万机组运行工况降到20%时，变为亚临界，能耗大幅提升，煤耗超过300克/度。核电机组为了安全，则是不建议用来调峰。而燃气机组则可以灵活调峰，实现对用电侧峰谷调节，以及作为风电、光伏等可再生能源的有效补充。

从单位能耗来看，煤、石油、天然气三大主要化石能源中，天然气含氢比例最低，但是天然气燃烧时热能利用效率较高，属高热值能源。从平均单位发热量来看，煤、石油、天然气三大主要化石能源中，相同质量条件下，天然气的热值最高。

从降低碳排放量来看，天然气的利用可有效降低单位能耗碳排放。天然气减排有两个途径，一是替代燃煤，另一个是替代燃油。据数据显示，1立方米天然气替代相应当量的煤炭可减排二氧化碳65.1%、二氧化硫99.6%、氮氧化物88.0%，加大天然气合理消费利用，降低石油和煤的用量，可有效改善大气环境。天然气是清洁、优质、环保、经济、具有竞争力的能源。若考虑到煤炭、石油的开发利用的外部成本，天然气更具竞争力。

因此，我们认为，在我国电力结构中，天然气发电和核电有很大的成长空间。天然气发电因为资金需求低、建厂周期短，虽然燃料成本较高，但是由于产能可以充分利用，比大型燃煤电站或核电站更具有竞争力。自2015年11月天然气价格下调0.7元后，天然气发电项目的盈利空间得到释放，今年将会出现发展拐点，成为今年投资重点，我们预计随后的电价政策和上网政策也会相继出台，成为发展的催化剂。“以气代煤”，符合我国环保低碳的政策，符合发电技术特性，符合经济性，同时也是各国结构调整的经验选择。