美國天然氣發(fā)電是主流
11月以來(lái)，中國東北、華北地區多次遭遇嚴重霧霾天氣。北京也發(fā)布首個(gè)霧霾紅色預警，啟動(dòng)最高級別預警措施。等大風(fēng)吹來(lái)幾日藍天后，北京頭頂的天空仍舊灰霾一片。事實(shí)上，西方一些發(fā)達國家也曾經(jīng)歷與中國當下類(lèi)似的情況，比如美國。“二戰”結束后的前十年，美國的工業(yè)和交通業(yè)飛速發(fā)展，這一時(shí)期美國工業(yè)生產(chǎn)和居民生活燃料以煤炭為主，因而釀成多起嚴重的燃煤大氣污染公害事件。如今，美國的空氣質(zhì)量得到較大改善，特別是匹茲堡，在1948年發(fā)生了嚴重的霧霾事件后，現在匹茲堡已經(jīng)完全摘掉了污染的帽子，這與美國大力發(fā)展天然氣發(fā)電息息相關(guān)。
20世紀90年代至今，天然氣發(fā)電在美國得到迅速發(fā)展。2015年4月，美國天然氣發(fā)電量首次超過(guò)燃煤發(fā)電量，達到總發(fā)電量的31%(燃煤發(fā)電量為30%)。支撐美國氣電發(fā)展的因素究竟有哪些?1948年，美國賓夕法尼亞州匹茲堡市的工業(yè)小鎮多諾拉因燃煤產(chǎn)生的煙霧無(wú)法及時(shí)擴散，釀成20人死亡、6000人患病(患病人數占全鎮居民人口總數的43%)的慘劇。
環(huán)境日益惡化以及空氣的嚴重污染迫使美國加強環(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《空氣污染控制法》，此后又出臺多項法案和修正案;1970年，《清潔空氣法》出臺;1977年和1990年，《清潔空氣法》經(jīng)歷了兩次修訂。除了出臺法律法規以外，1970年12月專(zhuān)門(mén)的環(huán)境政策制定和執行部門(mén)——美國國家環(huán)境保護局(EPA)成立，聯(lián)邦政府在空氣污染治理中的作用得到空前加強。EPA逐步建立起成熟的污染控制體系，對發(fā)電行業(yè)的多個(gè)污染物排放逐一進(jìn)行控制。
根據1990年《清潔空氣法》修正案，EPA先后推出了包括《清潔空氣市場(chǎng)計劃》、《區域霧霾治理計劃》等多項環(huán)境政策，并逐步建立起成熟的污染控制體系。2015年8月份出臺的《現有碳排放源排放標準》即"清潔電力計劃"(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(guò)這些政策，極大地抑制了美國燃煤發(fā)電的發(fā)展，推動(dòng)了天然氣發(fā)電的快速發(fā)展。發(fā)電成本通常由三部分構成：固定投資成本(即電廠(chǎng)建造成本)、運行維護成本和燃料成本。在美國，由于政策支持和技術(shù)進(jìn)步，雖然燃料成本較高，但投資和運維成本低的優(yōu)勢使得天然氣發(fā)電的綜合成本仍然低于燃煤發(fā)電，這是本世紀初天然氣發(fā)電在美國得以快速發(fā)展的重要原因。
首先，燃料的高成本沒(méi)有影響天然氣發(fā)電的快速增長(cháng)。值得注意的是，美國氣電的燃料成本雖然顯著(zhù)高于煤電，但是與其他部門(mén)的用氣成本相比，發(fā)電用氣成本仍是最低的。因為與居民和商業(yè)部門(mén)相比，發(fā)電用氣的分輸環(huán)節少，成本低。中國的情況正好與此相反。
其次，燃氣電廠(chǎng)固定投資成本大幅低于燃煤電廠(chǎng)。根據EIA的2012年數據，美國燃煤機組的單位產(chǎn)能隔夜成本是燃氣機組的3.2倍，燃氣電廠(chǎng)的固定投資成本優(yōu)勢非常顯著(zhù)。主要原因在于：一方面，美國政府制訂的一系列環(huán)保政策直接和間接地抬高了燃煤電廠(chǎng)的建造成本;另一方面，隨著(zhù)輪機抗高溫材料和進(jìn)氣冷卻技術(shù)的不斷突破，燃氣機組的發(fā)電效率不斷提高，單位產(chǎn)能的建造成本隨之下降。
最后，美國燃氣電廠(chǎng)的運行維護成本同樣大幅低于燃煤電廠(chǎng)。歐美三大燃氣輪機主機制造商(通用電氣、西門(mén)子、三菱重工)不僅壟斷了新機市場(chǎng)，也壟斷了服務(wù)市場(chǎng)。中國燃機的調試、檢修、維護等工作幾乎全部由國外燃機制造企業(yè)完成，每年動(dòng)輒要付出上億元的費用，部分燃機維修費用甚至超過(guò)設備采購費用。相比之下，美國同等條件下的燃氣機組維修費用僅為燃煤機組的25%。
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(jià)格比煤炭高，但受益于建設投資和運行維護的低成本優(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(guò)電價(jià)得到疏導，使得天然氣發(fā)電企業(yè)留有邊際利潤，為氣電發(fā)展創(chuàng )造了良好的環(huán)境。
