上世紀(jì)90年代至今，美國的天然氣發(fā)電發(fā)展迅速。1995～2014年天然氣發(fā)電量的年均增速高達(dá)9.5%，在總發(fā)電量中的比例也由14%增長至28%。2015年4月，美國天然氣發(fā)電量首次超過燃煤發(fā)電量，達(dá)到總發(fā)電量的31%（后者為30%）。

目前國內(nèi)多數(shù)研究認(rèn)為，美國天然氣發(fā)電快速增長的原因是天然氣的價格優(yōu)勢。但實際上2006年以前美國是全球天然氣價格最高的地區(qū)，只是在頁巖氣革命取得成功后天然氣價格才出現(xiàn)了大幅下降。研究認(rèn)為，除了價格因素外，環(huán)境政策、投資運行成本以及電力市場化改革才是推動天然氣發(fā)電快速增長的更重要原因。

政策--環(huán)境政策是推動天然氣發(fā)電快速發(fā)展的關(guān)鍵 西方發(fā)達(dá)國家的工業(yè)化和現(xiàn)代化經(jīng)歷了先污染后治理的過程，美國也不例外。二戰(zhàn)結(jié)束后的十年，美國的工業(yè)和交通業(yè)迎來飛速發(fā)展，而與之相伴的是顯著的環(huán)境問題。同中國當(dāng)下的情況類似，這一時期美國工業(yè)生產(chǎn)和居民生活燃料以煤炭為主，其煙塵和二氧化硫的污染程度不斷加重，甚至釀成多起嚴(yán)重的燃煤大氣污染公害事件。如1948年在美國賓夕法尼亞州西部山區(qū)工業(yè)小鎮(zhèn)多諾拉，燃煤產(chǎn)生的煙霧由于無法及時擴(kuò)散，釀成20人死亡、6000人患病（患病人數(shù)占全鎮(zhèn)居民43%）的慘劇。

環(huán)境日益惡化以及空氣的嚴(yán)重污染，迫使西方政府加強(qiáng)環(huán)保方面的立法和政策制定。1955年，美國制定了第一部有關(guān)空氣污染的聯(lián)邦法規(guī)《空氣污染控制法》，此后又出臺多項法案和修正案。1970年，約束力之強(qiáng)和影響范圍之廣均史無前例的《清潔空氣法》出臺，同年12月專門的環(huán)境政策制定和執(zhí)行部門--美國國家環(huán)境保護(hù)局（EPA）誕生，聯(lián)邦政府在空氣污染治理中的作用得到空前加強(qiáng)。1977年和1990年，《清潔空氣法》經(jīng)歷了兩次修正，其中，1990年的修正案著重強(qiáng)調(diào)了發(fā)電領(lǐng)域污染物排放的控制。

2015年8月份出臺的《現(xiàn)有碳排放源表現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)》即清潔發(fā)電計劃（CPP）更是首次推出了全國性的二氧化碳排放限制體系。正是通過這些政策，在對美國燃煤發(fā)電產(chǎn)生極大的抑制作用的同時，快速推動了天然氣發(fā)電的發(fā)展。

美國環(huán)境治理的政策和措施十分注重強(qiáng)制和激勵機(jī)制的結(jié)合。以《區(qū)域霧霾治理計劃》為例，2004年修訂版要求未安裝脫硫技術(shù)的20萬千瓦以上燃煤電廠和已安裝脫硫技術(shù)但除硫率仍在50%以下的電廠，必須通過安裝"最佳可獲得的改型技術(shù)"（BART）把除硫率提高到95%以上。對于燃油和燃?xì)怆姀S則沒有相應(yīng)要求。2006年，EPA把《清潔空氣市場計劃》中的限額交易體系引入到《區(qū)域霧霾治理計劃》中作為BART的替代辦法，從而組成了強(qiáng)制性和激勵性混合型的政策機(jī)制。在該機(jī)制下，各州根據(jù)本州情況將排污限額分配到電廠，超額排污的電廠可以選擇傳統(tǒng)方式自行減排，或通過交易購買更多排污許可量以滿足需求。

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成本--氣電綜合發(fā)電成本低于煤電是推動天然氣發(fā)電快速發(fā)展的保障

發(fā)電成本通常可以分為三個部分：固定投資成本（即電廠建造成本）、運行維護(hù)成本和燃料成本。

由于政策支持和技術(shù)進(jìn)步，美國氣電雖承擔(dān)較高燃料成本，但投資和運維的低成本優(yōu)勢使得天然氣發(fā)電的綜合成本仍然低于燃煤發(fā)電成本，這成為美國天然氣發(fā)電在本世紀(jì)初快速發(fā)展的重要原因。

1燃料的高成本沒有影響天然氣發(fā)電的快速增長

在本世紀(jì)初，由于電力需求快速增長，加上核電機(jī)組和燃煤機(jī)組迎來退役高峰，美國掀起了一波電廠興建熱潮。

2000年到2005年，美國發(fā)電裝機(jī)容量從812百萬千瓦增長到978百萬千瓦，其中，幾乎所有的新增裝機(jī)容量（98%）都來自燃?xì)鈾C(jī)組，期間氣電裝機(jī)容量從2.2億千瓦增長到3.83億千瓦，增幅達(dá)74%。但同期，美國天然氣價格不僅大幅高于煤炭，而且也高于世界其他地區(qū)的天然氣價格。

2000～2005年，美國亨利中心天然氣平均價格為5.31美元/百萬英熱單位，電廠用煤平均價格僅為1.31美元/百萬英熱單位，包括英國NBP、德國平均進(jìn)口價格和日本LNG進(jìn)口價格在內(nèi)的天然氣平均價格為4.28美元/百萬英熱單位。這說明天然氣價格高企并沒有妨礙投資者對燃?xì)怆姀S的青睞，燃料成本不是推動這一時期美國天然氣發(fā)電產(chǎn)能突增的主要因素。

值得注意的是，美國氣電的燃料成本雖然高于煤電，但與其他部門的用氣成本相比，發(fā)電用氣成本是最低的。和居民、商業(yè)部門相比，發(fā)電用氣的分輸環(huán)節(jié)少、成本低。這與我國的情況正好相反。

2燃?xì)怆姀S固定投資成本大幅低于燃煤電廠

根據(jù)EIA 2012年的數(shù)據(jù)，美國燃煤機(jī)組的單位產(chǎn)能隔夜成本是燃?xì)鈾C(jī)組的3.2倍，燃?xì)怆姀S的固定投資成本優(yōu)勢非常顯著。

這主要有兩方面的原因：一是美國政府制訂了一系列環(huán)保政策，直接和間接地抬高了燃煤電廠的建造成本；二是隨著輪機(jī)抗高溫材料和進(jìn)氣冷卻技術(shù)的不斷突破，燃?xì)鈾C(jī)組的發(fā)電效率不斷提高，單位產(chǎn)能的建造成本也隨之下降。

相比之下，我國的燃煤機(jī)組造價僅僅比燃?xì)鈾C(jī)組高13%。目前全球重型燃機(jī)的新機(jī)市場幾乎被歐美三大燃?xì)廨啓C(jī)主機(jī)制造商，即通用電氣、西門子、三菱重工所壟斷，2001年以來我國雖然通過"以市場換技術(shù)"的方式積極與國外燃機(jī)制造廠進(jìn)行合作，把燃?xì)廨啓C(jī)的國產(chǎn)化率提高到70%以上，但是由于核心技術(shù)沒有取得突破，關(guān)鍵熱部件仍需進(jìn)口且價格較高，燃機(jī)設(shè)備購置和養(yǎng)護(hù)成本一直居高不下。

環(huán)境政策也在不同程度上提高了燃煤發(fā)電的成本，其中以對固定投資成本的直接和間接影響最為明顯。包括脫硫、脫硝裝置，以及未來有可能被要求的CCS裝置帶來的成本支出，燃煤電廠的建設(shè)投資遠(yuǎn)高于燃?xì)怆姀S。

除了排放控制技術(shù)外，環(huán)保政策還通過增加財務(wù)風(fēng)險,間接提高了燃煤電廠的固定投資成本。趨緊的環(huán)境政策考驗著投資者對燃煤電廠的耐心，由于建造時間更長，燃煤電廠效益的不確定性使財務(wù)風(fēng)險和相應(yīng)貸款成本進(jìn)一步增加。在就業(yè)方面，燃煤電廠建筑人員（如工程師、建筑工人）的就業(yè)取向使得燃煤電廠建造的人工成本部分相應(yīng)提高。

3美國燃?xì)怆姀S的運行維護(hù)成本同樣大幅低于燃煤電廠

在我國，由于沒有掌握核心技術(shù)，三大燃?xì)廨啓C(jī)主機(jī)制造商不僅壟斷了新機(jī)市場，也壟斷了服務(wù)市場。我國燃機(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，每年要付出動輒上億元的費用，部分燃機(jī)維修費用甚至高出設(shè)備采購費用。以浙江某天然氣電廠為例，其與國外燃機(jī)制造商簽訂的運行維護(hù)費用達(dá)0.03元/千瓦時，占燃煤上網(wǎng)標(biāo)桿電價近7%，是燃煤機(jī)組維修費用平均水平的3.4倍。而與之對比，美國同等條件下的燃?xì)鈾C(jī)組維修費用僅為燃煤機(jī)組的25%。固定投資和維護(hù)的低成本抵消了美國天然氣價格高的不利影響。EIA在2001年時對2005年新建燃煤和燃?xì)怆姀S的平準(zhǔn)化發(fā)電成本做出預(yù)測，即便算上較高的燃料成本，天然氣發(fā)電的單位總成本仍然小于燃煤發(fā)電，即天然氣發(fā)電較燃煤發(fā)電存在成本優(yōu)勢。

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市場化--電力市場化改革為天然氣發(fā)電快速發(fā)展提供動力

1因電力市場改革而進(jìn)入發(fā)電市場的獨立發(fā)電公司是氣電產(chǎn)能增長的主力軍

1996年美國FERC依照能源政策法頒布888號令，要求所有輸電商開放電網(wǎng)，并推行發(fā)電部門市場定價。隨后PJM、新英格蘭區(qū)、紐約等地率先進(jìn)行市場化改革，大批的獨立發(fā)電公司進(jìn)入發(fā)電市場。特別是在21世紀(jì)初電力需求緊張的情況下，追逐低成本和高效率的獨立發(fā)電公司紛紛把目光投向了綜合成本更低、建造用時更短的燃?xì)鈾C(jī)組。

美國天然氣發(fā)電裝機(jī)容量在2000年至2005年間快速增長，其中有78%來自獨立發(fā)電公司，綜合電業(yè)公司占比僅為15%。

2批發(fā)電價反映發(fā)電成本，氣電成本可通過電價疏導(dǎo)

在美國競爭性發(fā)電市場中，獨立運行機(jī)構(gòu)（ISO）或區(qū)域輸電組織（RTO）根據(jù)所在區(qū)域的電廠運行成本由低到高依次對電力需求進(jìn)行配電，最后一個被配出的電廠運行成本即被視為整個區(qū)域邊際發(fā)電成本，形成批發(fā)電價。

按照美國的電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)，之前由于天然氣價格高于煤炭，燃?xì)鈾C(jī)組通常充當(dāng)了決定電力批發(fā)電價的角色。其中，非聯(lián)合循環(huán)燃?xì)鈾C(jī)組主要用于調(diào)峰。2012年美國有1.21億千瓦的非聯(lián)合循環(huán)燃?xì)鈾C(jī)組，占美國總發(fā)電量的3%，平均容量因數(shù)不到10%；其運行成本通常等于或略低于月平均電價。這樣的電價機(jī)制和電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)使燃?xì)鈾C(jī)組發(fā)電不會虧損。

以新英格蘭區(qū)為例，燃?xì)怆姀S平均發(fā)電成本和電力批發(fā)電價關(guān)系緊密，且批發(fā)電價持續(xù)高于燃?xì)鈾C(jī)組的平均運行成本，從而使天然氣發(fā)電獲得了有力支撐。氣電綜合發(fā)電成本低于煤電的情況同樣出現(xiàn)在英國。據(jù)英國DECC的最新數(shù)據(jù)顯示，燃?xì)獍l(fā)電的綜合成本比燃煤發(fā)電低11%。

● ● ● 總結(jié)與建議

以上分析表明，支撐美國氣電發(fā)展的因素是多重的。

首先，環(huán)境政策不僅使天然氣發(fā)電得到了迅速的發(fā)展，也在一定程度上抑制了煤電；

其次，雖然天然氣作為發(fā)電原料的價格比煤炭高，但受益于建設(shè)投資和運維的低成本優(yōu)勢，天然氣發(fā)電的綜合成本比煤電要低；

再次，氣電成本可通過電價得到疏導(dǎo)，使得天然氣發(fā)電企業(yè)仍有邊際利潤，為氣電發(fā)展創(chuàng)造了良好的環(huán)境。 建議1加強(qiáng)環(huán)保政策的落地和監(jiān)管

近年來，隨著環(huán)境惡化和公眾意識的覺醒，我國政府明顯加強(qiáng)了對環(huán)境保護(hù)的重視，2011年出臺的《火電廠大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》對可吸入顆粒物、二氧化硫和氮氧化物的排放標(biāo)準(zhǔn)甚至比美國還要嚴(yán)格。與此同時，相關(guān)的政策法規(guī)也在不斷推出，如2015年9月中美氣候變化聯(lián)合聲明中承諾在2017年推出全國性的碳排放交易系統(tǒng)。但是與1970年前的美國相似，我國環(huán)保政策雖頻頻出新，但是效果卻并不顯著。究其原因是政策制定后的落實不徹底、執(zhí)行監(jiān)管薄弱，因此加強(qiáng)和突出環(huán)境保護(hù)部門作用比盲目引進(jìn)國外現(xiàn)成機(jī)制更為重要和緊迫。

一是要出臺更加嚴(yán)格的環(huán)保措施，參考美國對電廠設(shè)定碳排放限額標(biāo)準(zhǔn)，并對燃煤電廠設(shè)定超低排放時間表；二是要強(qiáng)制性政策和經(jīng)濟(jì)刺激性政策并用，政策條例詳細(xì)具體，清晰且合理；三是要突出環(huán)保部門的行政地位和相應(yīng)權(quán)力，強(qiáng)化環(huán)保部門制定政策的能力，加強(qiáng)督查監(jiān)管，確保環(huán)境政策順利實施，嚴(yán)格貫徹落實；四是要注重數(shù)據(jù)監(jiān)測、定量分析和評估，重視各方意見和反饋，定期對現(xiàn)有政策進(jìn)行評價。

建議2大力推動技術(shù)研發(fā)，加速燃機(jī)國產(chǎn)化步伐

燃?xì)廨啓C(jī)國產(chǎn)化水平低是導(dǎo)致氣電成本居高不下的重要因素，必須借助"中國制造2025"規(guī)劃加快提升自主研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)和維修保養(yǎng)能力，爭取在"十三五"末取得突破，具備核心技術(shù)研發(fā)能力和關(guān)鍵部件生產(chǎn)能力，使設(shè)備購置和保養(yǎng)維修成本大幅下降，為"十四五"燃?xì)鈾C(jī)組加快替代燃煤機(jī)組創(chuàng)造條件。

建議3加快完善氣電價格聯(lián)動機(jī)制

美國氣電成本之所以可以通過電力批發(fā)價格進(jìn)行疏導(dǎo)，是其電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)和市場化定價機(jī)制共同作用的結(jié)果。目前我國氣電成本疏導(dǎo)機(jī)制并不完善，2013年以來的氣價改革使氣電成本一再提升，而氣電上網(wǎng)價格卻沒有相應(yīng)得到調(diào)整。費氏能源今年8月份的報告顯示，以北京為例，天然氣發(fā)電成本為0.17美元/千瓦時，而氣電上網(wǎng)價格僅為0.1美元/千瓦時。因此，氣電價格聯(lián)動機(jī)制應(yīng)該進(jìn)一步完善，即逐步實現(xiàn)由市場決定價格的機(jī)制。

建議4推動天然氣發(fā)電和大工業(yè)用戶直供，減少中間環(huán)節(jié)費用

天然氣分銷過程中，不同類型用戶的供氣環(huán)節(jié)和途徑不一，因此，應(yīng)該按照供應(yīng)成本確定終端用戶價格，體現(xiàn)民用氣與工業(yè)用氣的供應(yīng)成本差別。為了實現(xiàn)這一點，應(yīng)進(jìn)一步推進(jìn)直供模式，在加強(qiáng)管輸定價的基礎(chǔ)上，允許天然氣發(fā)電和大工業(yè)用戶直接從上游購氣，并逐步實現(xiàn)天然氣價格放開。