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电眼看世界 | PJM电力市场中燃气机组发电份额呈增加趋势

发表时间:2018-10-26 09:29:12

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导语

由于天然气价格较低,PJM电力市场中燃气机组发电份额呈增长趋势。过去五年,不仅PJM市场,全美各个地区燃气机组的发电份额都有所增加,其中大部分增长得益于联合循环技术的应用。


容量系数(capacity factor):发电机组在一定时间段内产生的电能与在该时间段内满发情况下生产电能之比。

美国能源情报署数据显示:近年来,美国最大的电力批发市场——PJM市场中,燃气机组年平均容量系数呈增长趋势,表明该地区燃气发电机组得到了更加广泛的应用。

过去五年(2013-2017),全美拥有RTO的区域中,PJM市场燃气机组的容量系数增长幅度最高。容量系数是发电机组的运行指标,PJM市场中燃气机组容量以及容量系数的增长表明该市场正在用更多的天然气来发电。

造成燃气机组发电份额增长的原因之一是:天然气价格相对较低,比煤炭更具有竞争力。过去五年,不仅PJM市场,全美各个地区燃气机组的发电份额都有所增加,其中大部分增长得益于联合循环技术的应用。

图1  PJM装机容量、容量系数、发电量 

图1显示,2015年PJM市场燃气机组的年平均容量系数首次超过燃煤机组,天然气价格较低(PJM市场靠近天然气产地:阿巴拉契亚山脉)是主导因素。

通过比较天然气和煤炭的月平均成本图(图2),可以看到:2013年,PJM市场阿巴拉契亚中部地区煤炭月平均成本为2.76$/MMBtu,之后每年略有增加,直到2017年价格增至3.30$/ MMBtu。图表中的另一条曲线表示德克萨斯东部输电市场三区(Texas Eastern Transmission Market Zone 3 ,TETCO M-3)枢纽的天然气月平均成本,除了冬季天然气价格会出现飙升外,其余时间都低于煤炭。

图2  煤炭和天然气月度期货价格

除了价格因素,新增燃气机组装机与老旧机组的退役(大部分是燃煤机组)也影响了PJM市场的发电机组组成。2013-2017年间,PJM市场有14.4GW的老旧燃煤机组退役,约占该地区总装机容量的19%;约1.8GW的老旧燃气机组退役,但增加了11.0GW的新燃气机组,这使得该地区燃气机组装机容量增加了18%。新增加的燃气机组中,95%是采用联合循环技术的机组(详见图3)。

图3  PJM燃煤和燃气机组装机容量变化

由此可见,发电厂的运行已发生了根本性变化,传统意义上,燃气机组多用于负荷跟踪或作为调峰资源,然而近年来,燃气电厂作为基荷运行比燃煤电厂更具竞争力,直接导致了很多燃煤电厂的退役。