产业链视角下天然气发电产业发展路径
刘志坦1, 叶春2, 王文飞1
1.国电环境保护研究院有限公司
2.中国电力企业联合会

作者简介:刘志坦,1973年生,正高级工程师,国家注册咨询(投资)工程师,博士;主要从事气电产业政策、燃气轮机发电技术与火电厂环保技术方面的研究工作。地址:(210031)江苏省南京市浦口区浦东路10号。ORCID: 0000-0002-0952-3698。Email: zhitanliu@163.com

摘要

天然气发电(以下简称气电)产业是我国清洁能源发展进程中不可被忽视的力量,但随着电力和油气体制改革的不断深入,气电产业发展也面临诸多挑战。为了探究我国气电产业可持续发展的路径,基于产业现状及发展趋势,研究了产业链两级能源市场现状和市场结构,结合产业链特性及其对竞争力的影响,指出了气电产业实施纵向整合战略的发展路径。结论认为:①“十四五”规划期间将是发展气电的战略“窗口期”,气电占火电装机容量的比重将呈逐步增长态势;②由于面临上游天然气资源供应、价格波动等因素的影响,气电企业需要更加关注于产业链上、下游企业之间的纵向竞争,而非气电企业之间的横向竞争;③纵向整合战略是我国气电产业当前及未来可持续发展的主要途径,可在一定程度上节约交易成本、降低因信息不对称所导致的市场不确定性,从而提升企业和产业的竞争力;④在实施纵向整合战略过程中,企业应充分做好战略协同、知识协同、信息协同、物流协同,以提升纵向一体化协同度,从而实现资源配置最优化、产业价值最大化和社会福利最大化的目标。

关键词: 产业链; 气电产业; 产业链结构; 发展路径; 能源市场; 市场结构; 纵向整合战略; 协同度
Development path of China's gas power industry from the perspective of industrial chain
LIU Zhitan1, YE Chun2, WANG Wenfei1
1. National Environmental Protection Research Institute for Electric Power Co., Ltd., Nanjing, Jiangsu 210031, China
2. China Electricity Council, Beijing 100761, China
Abstract

Natural gas power generation (hereinafter "gas power" for short) industry is a non-negligible force in the development process of clean energy in China. With the continuous deepening of electricity power and oil & gas system reform, however, the development of gas power industry also faces many challenges. In order to explore the sustainable development path of domestic gas power industry, this paper analyzed the status and structure of two-level energy market in the industrial chain based on industrial status and development trend. And combined with the characteristics of industrial chain and its influence on competitive power, it was proposed to implement the development path of vertical integration strategy in the gas power industry. And the following research results were obtained. First, the period of 14th Five-Year Plan will be the strategic "window period" of gas power development and the proportion of gas power in fossil-fuel installed capacity will present a trend of gradual increase. Second, facing the influences of upstream natural gas source supply, price fluctuation and other factors, gas power enterprises shall pay more attention to the vertical competition between upstream and downstream enterprises in the industrial chain rather than the lateral competition between gas power enterprises. Third, vertical integration strategy is the main path of sustainable development of China's gas power industry at present and in the future, and it can save transaction costs and reduce market uncertainty caused by information asymmetry, so as to enhance the competitiveness of enterprises and industry. Fourth, while implementing the vertical integration strategy, enterprises shall fully conduct strategic collaboration, knowledge collaboration, information collaboration and logistics collaboration to enhance the collaboration degree of vertical integration, so as to reach the goal of optimizing resource allocation, maximizing industrial value and social welfare.

Keyword: Industrial chain; Gas power industry; Industrial chain structure; Development path; Energy market; Market structure; Vertical Integration strategy; Collaboration degree
0 引言

自20世纪90年代以来, 我国天然气发电(以下简称气电)产业经过了近三十年持续发展, 已逐步成为我国清洁能源发展中不可忽视的力量。但随着电力和油气体制改革的深化, 气电产业发展面临诸多挑战。为促进我国气电产业健康、可持续发展, 探究适应我国国情和能源低碳转型发展要求的合理发展路径, 笔者基于产业链视角, 在分析我国气电产业发展现状的基础上, 对气电产业链结构、特性、上下游关系进行了系统分析, 提出了气电产业应实施纵向整合战略的建议, 并提出了具体路径和模型。

1 我国气电产业发展现状及趋势
1.1 气电产业发展现状

1.1.1 整体情况

随着我国天然气产业的持续发展和资源环境约束日益加剧, 进入21世纪以来, 我国气电产业逐步发展壮大, 至2019年底我国装机容量已突破9 000× 104kW[1], 在我国能源革命和经济发展方式向绿色低碳转型进程中发挥着愈来愈重要的作用。

自2010年以来, 气电产业虽然经历了天然气供应阶段性紧张、气价上扬、电力需求增速放缓等不利因素的影响, 但整体仍发展较快, 至2019年底装机容量已增长240%(图1)。但由于同期风电、光伏发电的迅猛发展, 使得气电占总装机容量的比重增长并不明显, 特别是近5年基本维持在4.3%~4.5%。但气电占火电装机的比重却保持了较为明显的增长态势, 由2010年的4.1%增长为2019年的8.7%(图1), 表明气电作为低碳清洁能源在我国能源结构调整和低碳转型发展中的地位越来越重要。

图1 2010— 2019年我国气电装机容量增长及占比情况图[2]

受区域经济发展水平、资源条件、管线、LNG接收站建设等因素的限制, 目前我国气电产业发展还不充分, 机组分布很不均衡, 主要集中在长三角、珠三角和京津地区, 其中广东省是目前气电装机容量最大的省份(图2), 华东地区则是燃机最集中的地区。截至2019年底, 广东省在运气电机组装机容量达2 199× 104kW。根据《广东省能源发展“ 十三五” 规划》(以下简称《规划》), 到2020年, 气电装机容量要达到2 300× 104kW。截至2019年底, 江苏省气电装机总容量为1 610× 104kW。江苏省政府2019年3月下发了《江苏省环境基础设施三年建设方案(2018— 2020年)的通知》, 根据该方案, 到2020年该省气电装机规模达到2 000× 104kW, 煤炭消费总量比2016年减少3 200× 104t[3]

图2 2019年全国重点地区气电装机容量图[1]

五大发电集团(即华能、华电、大唐、国家电投和国家能源集团)的气电装机容量约占全国总装机容量的50%。其中华电和华能集团装机规模较大, 截至2019年分别达到1 509× 104 kW和1 042× 104kW(图3), 占气电总装机容量的16.7%和11.5%。中海油依托上游天然气产业的优势, 拥有846× 104kW的装机容量。此外, 京能、粤电、浙能和深能等地方发电集团的气电装机容量也分别达到了506× 104kW、465× 104kW、403× 104kW和225× 104kW[4]。上述数据表明我国气电产业发电环节的竞争是相对充分的。

图3 2019年全国各主要发电集团气电装机容量图[1]

1.1.2 存在的问题及面临的挑战

1)燃料成本偏高严重影响气电的市场竞争力和可持续发展能力[4]。天然气成本占气电企业总成本的80%左右, 与欧美国家相比, 我国天然气价格长期以来一直偏高, 导致气电机组的上网电价水平长期处于高位, 电价竞争力较差。面对较高的燃料成本, 多地政府采取财政补贴和两部制电价等措施来解决。但随着气电装机规模的不断扩大, 成本疏导的压力也越来越大, 进一步发展气电面临挑战。

2)对气电产业在我国能源转型发展进程中的重要意义认识不足, 使其发展缺乏科学的统筹规划和前瞻性。热电联产以及冷热电三联供作为气电的主要应用形式, 既能调整能源结构、改善区域环境质量, 又是天然气高效利用的重要方式。但近两年部分学者对此认识不到位, 提出反对发展天然气热电联产的意见, 对一些地区和主管部门决策造成严重干扰, 致使宏观政策出现摇摆, 严重影响气电产业健康有序发展。

3)运行方式不科学且缺少相应补偿机制[4]。燃气机组为电网调峰调频做出了贡献, 但频繁启停会影响主机的性能及寿命, 可能导致增加关键设备更换频次, 缩短机组检修周期。此外, 部分地区未充分考虑燃气机组调峰调频成本, 未给燃气机组相应补偿或补偿成本偏低, 致使其调峰的价值未得到充分反映。

4)燃气轮机关键技术未完全掌握。目前我国尚未完全掌握燃气轮机高温热通道部件的自主设计和制造能力, 燃机国产化水平受到严重制约, 机组投运后其核心部件的运行维护、备件更换等被国外厂商垄断, 检修维护费用居高不下, 制约了气电产业的发展。

5)我国天然气对外依存度逐步加大, 影响投资者和能源决策者信心。2019年我国天然气新增探明地质储量1.4× 1012m3, 累计探明地质储量16.3× 1012m3, 页岩气累计探明地质储量1.8× 1012m3。页岩气等非常规天然气储量虽然丰富, 但短期内产量还难以大幅度提升, 要成为天然气市场中的主流还有待时日。近年来我国进口天然气比重逐步加大, 对外依存度逐步提升, 2018年对外依存度达 45.3%[5]。此外, 天然气需求存在季节性波动, 特别是在冬季民生用气和发电用气之间存在冲突, 这些都制约着气电产业的发展, 也在一定程度上影响投资者和决策部门发展气电的信心。

1.2 发展趋势

1.2.1 发展区域多元化

在浙江、广东、江苏等经济发达沿海省份的中心城市、工业园区的优质项目资源已基本被抢占。上海、北京等地新建大型气电项目几无空间。未来在上述区域布局新项目时条件更加严格, 项目竞争更趋激烈, 开发难度日益加大; 但随着中俄东线等管线和LNG接收站建设, 加之重点地区环保约束特别是煤炭消费总量控制甚至是负增长要求等因素的影响, 河北、山东、河南和东北等地将会成为新的发展区域。上述区域的省会和重点城市将会建设一批以解决供热为主要目的的热电联产项目。

1.2.2 主机容量两端化

随着燃机技术的持续进步、主机造价的逐步下降以及用户对更高参数、更高效率设备的需求, H级燃机作为调峰和民用供热机组其规模将逐步扩大, 可能成为未来主流[4]。同时, 在能源结构调整和售电侧改革背景的推动下, 在以解决园区基础能源供应为目的的中小型工业园区分布式能源项目中, 6F级为代表或更小级别的中小型燃机会更受青睐[4]。未来大型化与小型化相结合的机型趋势会更加突出。

1.2.3 环保标准趋严化

随着气电装机规模的持续扩大以及燃煤机组超低排放改造的基本完成, 地方环保部门及公众将更加关注气电企业的环保排放水平, 燃机氮氧化物排放标准将更趋严格。燃气电厂在低氮燃烧基础上加装SCR脱硝系统将会成为必然趋势[6]

1.2.4 天然气价格市场化、资源保障多元化

经过多年发展, 我国天然气价格市场化程度愈来愈高。LNG已是市场化定价, 管道天然气门站价格将逐步放开, 管输和配气环节监管持续加强。随着天然气体制改革的推进和气源多元化格局的形成, 气电企业多气源和气源多元化、市场化将成为趋势, 管道天然气不再是唯一的选择。为提高上游资源控制力和保障能力, 装机规模较大的发电集团将沿产业链向上游延伸, 通过建设或控制部分气源或LNG 接收站以保障燃料供应, 降低用气成本。此外, 随着气源多元化以及非常规天然气的快速发展, 气电企业对燃料成分及热值变化的关注程度也会逐渐加强, 定价机制将由目前的体积定价转向热值定价。

随着“ 十四五” 期间电力和天然气体制改革的推进以及国内天然气, 特别是非常规天然气生产能力的提升以及多气源格局的形成, 加之能源转型升级和结构调整步伐的加快, “ 十四五” 期间将是发展气电产业的战略“ 窗口期” 。

2 气电产业链分析

电力产业是国民经济重要支柱产业, 也是国民经济发展战略中优先发展的重点和先行产业。随着我国能源结构转型和清洁能源的快速发展, 气电产业逐步发展壮大, 成为电力产业中的新兴力量。电力产业具有典型的纵向关系特征。气电产业亦是如此, 因此必须从产业链视角去分析研究气电产业发展面临的问题和挑战才更具全局性和针对性。

2.1 产业链和电力产业链

产业链是同一产业或不同产业的企业, 以产品为对象, 以投入产出为纽带, 以价值增值为导向, 以满足用户需求为目标, 依据特定的逻辑联系和时空布局形成的上下关联的、动态的链式中间组织, 是“ 有组织的市场” 和“ 有市场的组织” 双重属性的合作竞争型准市场组织[7, 8]。电力产业链是以一次能源为起点, 通过不同类型的能源转换方式, 将各种一次能源转换为电能并将电能输送分配到各类最终用户的完整的生产链条。

产业链纵向关系也被称为产业链纵向安排, 是产业组织理论中的重要研究领域, 指同一个产业链中, 处于上下游的两个企业之间所存在的一种制度安排。这种纵向制度安排主要包括两大方面:①纵向一体化(包括兼并)或纵向分拆; ②纵向约束(包括独占交易、独占区域、转售价格控制、纵向价格歧视、共同代理、拒绝供应、特许经营、权限强销、数量折扣、搭售等)[9]。电力产业中许多现实问题如煤电、气电矛盾等都与产业链纵向关系有密切关联。

2.2 气电产业链

2.2.1 定义及市场结构

气电产业链是以天然气为源头, 以先进的燃气轮机等为核心动力设备, 实现将天然气转化为电能、热能(冷能)等二次能源, 并分配到最终用户的完整产业链, 其结构如图4所示。完整的气电产业链可以划分为一次能源生产供应环节、能源转换环节和能源消费环节。这三个上下游主要环节形成了两级能源市场, 即初级能源投入品(天然气)形成的一次能源市场和电网(电厂)与用户间的二次能源市场。此外电力体制改革后, 电源环节与电网环节之间也形成了电力市场。笔者重点对以上两级能源市场的市场现状及结构进行分析。

图4 气电产业链结构示意图

2.2.1.1 一次能源市场

作为优质清洁能源, 近年来天然气在我国能源体系中的地位日趋重要。2004年12月30日西气东输一线正式投运, 标志着我国天然气产业由启动期进入发展期。当前及今后一段时期还将处于产业发展期。截至2019年底, 我国天然气表观消费量达到3 067× 108m3, 同比增长9.4%。2019年国产天然气供应量为1 761× 108m3, 进口天然气量为1 363× 108m3。同年12月随着中俄东线天然气管道北段的建成投产, 我国天然气市场将逐步形成西气东输、北气南下、海气登陆、就近供应的供应格局。

长期以来我国天然气主要生产商为中石油、中石化、中海油等三大油气公司, 其产量约占国内总产量的94%。截至2019年底, 我国已建成投产的沿海LNG接收站23座, 其实际接收能力为8 995× 104t, 在建及规划扩建的接收LNG接收站新增能力为2 985× 104t。这些接收站也主要为三大油气公司控制[10, 11, 12]

2019年12月9日, 我国成立了国家石油天然气管网集团有限公司。管网独立后, 天然气市场化进程加快, 我国天然气产业市场结构将发生根本性变化[10]

天然气产业具有以下特性:

1)属于资源约束型产业, 其生产具有规模经济性和范围经济性。其产出除了受技术水平、劳动力和资金投入的影响, 更受天然气资源储量和地质条件的制约, 这些因素既极大地制约着勘探开采企业的技术选择, 又在很大程度上决定着开采成本的高低。天然气生产具有规模经济性, 大型高效的常规气田通常开采成本低, 具有规模效益[13]

2)高进入壁垒和退出壁垒。由于勘探生产环节的高风险性以及开采、管输环节投资数额巨大、建设周期长、技术要求高, 因此天然气产业的进入壁垒相对煤炭等产业更高。反之, 在油气资源枯竭或行业不景气的状况下, 天然气企业却面临着高昂的退出壁垒。主要表现为:①资产专用性壁垒。天然气产业的资产专用性强, 生产设备不便转移, 资产具有很强的沉淀性。②体制壁垒。天然气产业属于技术密集型产业, 使得其他企业很难接手原有资产。③产品同质化程度高。不同气源的天然气在成分、热值方面虽有所差异, 但整体互换性较好, 产品同质化程度高[14, 15]表1为我国对进入天然气管道气体的质量要求[14]

表1 进入天然气长输管道气体的质量要求表

通过上述分析可以看出:天然气产业特性与发电产业特性有相同之处, 如都具有规模经济性、资本沉淀性、产品同质化程度高等特点。

2.2.1.2 二次能源市场

目前绝大多数气电企业为公用电厂, 自发自用的自备电站和并网不上网的分布式能源站较少, 在过去很长一段时间内电网公司都是绝大多数气电企业的唯一客户。随着2015年以来电力体制改革的深化, 发电企业将逐步通过电力市场与最终用户进行电量交易。目前广东省内气电企业已参与电力市场竞争, 随着电力体制改革的深化和电力交易市场的扩大, 其他省份的气电企业也将参与竞争。目前, 电力市场是由绝对垄断逐步走向开放的过渡阶段[16]

燃气热电联产企业供热(蒸气或热水)一般就近消纳, 在一些热网发达的区域也可以直接销售给热力公司。在没有成熟热网的区域, 工业蒸气一般由气电企业与最终用户直接交易(当然用户也有选择自建供热设施的权利)。因此气电产业热力市场是相对开放和充分竞争的。

通过上述分析可以看出:气电产业在其上下游的市场结构是不同的, 上游为寡头垄断型, 下游电力市场为垄断型, 热力市场为相对充分竞争型。

2.2.2 气电产业链特性分析

气电产业是一个较为特殊的产业。从供应链角度上来讲, 气电产业的主要产品是能源产品, 也就是电能和热(冷)能, 是全社会人们日常工作、生活必需的公用产品。因此同其他产业链相比, 气电产业链具有以下特点。

2.2.2.1 具有显著的纵向控制特征

气电产业链上下游市场均具有较高的集中度。目前上游企业主要以中石油等三大油气公司为主; 下游电网环节中国家电网和南方电网在各自区域内完全是垄断的。因此整个产业链的上下游环节均不是充分竞争的, 上下游市场分别存在明显的卖方和买方势力。此外, 目前上游天然气门站价格和下游上网电价均为政府管制, 这些因素使得发电环节在一次能源和发电市场均没有议价优势。由于这种不充分竞争的产业链纵向市场结构, 使得发电企业更关注于上下游企业间的纵向竞争, 而非企业间的横向竞争。

2.2.2.2 其发展要求具有很强的协调性

首先从短期看, 气电产业链的最终的产品主要是“ 电能” 。由于电能不能大规模、长时期经济地储存, 所以发、输、配、售几个环节要同时完成, 高度协调。“ 热能” 也不易大规模、长时期存储, 也需要与热用户之间协同一致。

其次, 电力网络不像电信网络那样可以预留足够大的容量, 以备信息供应商随时进入。输电网络的扩张要与电源的建设相协调, 电源点的增加会导致整个电网的环流变化; 气电适宜调峰, 其建设也要与电网布局紧密相关。热电联产机组应与城市热网规划或园区基础设施规划相协调。因此, 气电产业链的发展必须兼顾眼前和长远, 局部和整体, 必须统一规划, 以达到产业链整体最优和社会福利最大化[17]

2.2.2.3 与国民经济发展之间具有高度关联性

气电产业链涉及的天然气和电力产业都是国民经济的基础产业, 其能否可持续发展与国民经济发展息息相关, 同时气电产业的发展也必须与国民经济的发展相适应。随着我国能源消费结构调整, 天然气在一次能源中消费比重逐步提升, 发电成为天然气扩大增量利用的重要途径。此外, 国民经济发展速度与电力消费增速也密不可分。这些因素都表明气电产业链与国民经济具有高度关联性。

2.2.2.4 具有很强的资产专有性和稳定性

气电产业链所包括的主要环节, 无论是一次能源天然气, 还是发电设施和输配电网络或是热网, 都是资产密集型产业, 具有投资额巨大, 回收周期长的特点, 因而整个气电产业链具有很强的资产专用性。其资产专用性主要表现为以下几种情况:①地点专用性。即资产一旦形成就很难全部迁移到他处, 如天然气管网、热网等。②设备专用性。产业链上的企业为实现某种需求而设计和购置的某种设备在其他用途上价值较低, 如用于燃气热电联产项目中某些特殊抽气需求的汽轮机就具有这种特性。③人力资本专用性。由于气电产业链各环节都具有技术密集型的特点, 因而所需人员须经过专业培训才能上岗, 其技能的学习和经验的积累使得他们比一般人员能更有效地生产产品。

由于气电产业上述特殊性, 使其具有很强的固定成本沉淀性, 这增大了产业链外企业的进入、退出壁垒。这也在一定程度上增强了气电产业链上下游企业一体化的动机。

2.2.2.5 具有较强的国际性

由于我国天然气对外依存度相对较高且议价权有限, 因此天然气市场受国际政治、经济等因素影响较大。气电产业的核心装备燃气轮机属于高端装备, 目前我国在该领域的自主设计、高端部件的加工能力以及后期维修维护能力均有限, 导致我国在气电装备供应链上对外依赖性较强。

2.3 气电产业链特性对气电产业竞争力的影响

2.3.1 一次能源的纵向影响

首先从中长期看, 气电产业的可持续发展离不开上游天然气资源的稳定供应保障。目前我国常规天然气资源储量以及可采储量尚不丰富, 页岩气等非常规天然气的开发还受制于技术的逐步成熟和成本控制。因此天然气对外依存度相对较高, 影响了投资者和能源决策者信心。其次从短期看, 天然气是发电企业最主要的成本, 其价格波动直接影响发电企业的盈利能力和整个发电产业的竞争力。再次从微观层面看, 与燃煤电厂相对灵活的燃料运输方式不同, 气电机组在选址是必须考虑天然气管输路径和门站位置或LNG接收站的建设情况, 因此选址要更加精准和严苛。

2.3.2 下游二次能源的纵向影响

首先, 从中长期看下游, 电力市场需求以及热力(冷能)市场需求对于气电产业的规划和发展影响极大。随着我国进入发展新常态, 能源需求消费的逐步将缓。但随着能源结构调整, 城市供热及工业用热市场存在煤改气的巨大需求。其次, 从短期看电网建设以及电网目前处于相对垄断的地位, 对于气电产业也有巨大的制约作用。此外区域电网结构以及热用户所在的位置也将影响气电企业的选址。

2.3.3 其他方面的影响

1)气电产业资产专用性强、投资大, 对企业短期竞争力有较大的影响。因此项目厂址、机型等的对企业后期的竞争力影响大决策选择应更加科学。此外气电与国民经济发展周期关联度高, 因此投资时机以及运营过程中的经营策略都对产业发展和企业运营有十分重要的意义。

2)气电产业链的国际性使得气电项目在前期、建设和运营整个生命周期一方面要关注国际形势对天然气市场供应和价格的影响, 同时还要考虑设备的采购、维护成本对国外厂商的依赖程度。

3)气电产业上下游体制改革对气电产业的影响:例如国家管网公司的成立势必影响并改变我国的天然气发展格局。下游电力市场改革推进的程度和政策导向对企业竞争力的影响。

总之, 气电企业间的横向竞争强度远小于上下游企业对其的纵向影响和制约。

3 气电产业发展路径

基于上述分析可知, 当前气电产业所面临的天然气价格波动以及阶段性供应紧张等方面的困扰主要是因为气电产业链上下游关系的不协调而非产业内企业横向竞争导致。当前, 我国天然气产业尚处于发展阶段, 逐步提升发电用天然气占比是有效推动天然气产业可持续发展的重要途径和措施。为解决气电产业面临的上述困局, 提升产业竞争力, 笔者提出气电产业应实施纵向整合战略(图5)的建议。

图5 气电产业纵向整合战略示意图

纵向整合战略可以分为后向一体化战略和前向一体化。后向一体化战略即气电企业可向上游发展, 进入天然气勘探, 开发和贸易环节, 以提升对天然气资源的掌控能力, 降低因上游资源供应不确定性和价格波动带来的风险。前向一体化是指上游天然气企业向下游延伸, 投资建设发电厂, 以提升市场控制能力, 从而在一定程度上消除下游市场不确定度, 保障市场的稳定度。无论前向一体化还是后向一体化, 均可在一定程度上节约交易成本, 降低由于信息不对称造成的市场不确定性, 从而提升企业竞争力。

在气电产业领域, 中海石油气电集团有限责任公司(以下简称中海油气电集团)和中国华电集团有限公司(以下简称华电)是最早积极探索实施纵向整合战略的企业。

中海油气电集团自2005年开始建设燃气电厂, 目前在已海南、广东、福建等地建成多个配套LNG接收站和海洋油气开发的燃气电厂, 发电总装机规模达708× 104kW, 在建138× 104kW, 共846× 104kW。图6为2015年以来其电厂自用气量占中海油天然气总销售量的比重。可以看出, 在2015— 2016年国内天然气市场需求相对下滑的两年, 中海油气电集团所属燃气电厂自用气量占集团销售量的近20%, 市场保障作用十分明显[18]

图6 2015— 2019年中海油气电集团电厂自用气量变化图

作为国内最大的气电集团, 华电集团遵循“ 气源优先、集中采购, 气电互保、高端起步, 产业链开发、抢占先机、重点突破” 的原则打造气电全产业链。2012年起即开展页岩气和LNG产业研究和开发工作。2014年6月组建了专门从事天然气(含LNG和页岩气)投资、管理的华电清洁能源有限公司。2015年, 华电集团更是频频发力LNG领域, 先后与BP、兰亭能源、雪佛龙签订购销协议、谅解备忘录和合作意向书。至此, 华电集团签署的海外LNG承购量合计达360× 104t /a, 为其LNG供应格局提供了保障。同时, 为破除进口壁垒, 华电集团筹划了连云港赣榆、广东江门等LNG接收站项目。除了向上游延伸占有天然气资源外, 2012年7月, 华电与美国通用电气(中国)有限公司在上海注册成立华电通用轻型燃机设备有限公司, 以实现航改燃机(由航空发动机改装而得到的燃气轮机)设备和技术引进。2014年, 华电集团与新加坡苏尔寿亚太有限公司共同出资成立华瑞(江苏)燃机服务有限公司, 旨在打破OEM(原设备制造厂)在燃机检修服务市场的长期垄断, 并在长协服务方面为电厂节省了高额的后期运维费用。经过多年探索和实践, 华电集团产业链纵向一体化也取得明显成效(图7)。

图7 2018年全国三大发电集团火电利润对比图[2]

除中海油和华电集团外, 近年来中石油、协鑫集团等企业也逐步尝试实施气电纵向整合战略。2019年中石油投资华电江苏公司, 开始探索“ 气电一体” 经营模式。保利协鑫天然气集团控股有限公司于2013年11月16日与埃塞俄比亚矿业部签署了5份石油天然气产品分成协议, 协议已生效并执行。整个项目包括勘探开发、长输管道、LNG工厂三大部分, 所产油气通过管道从埃塞俄比亚输往吉布提, 在吉布提建设LNG工厂。同时协鑫集团已在国内布局烟台、如东及茂名3个LNG接收站。在实施纵向整合战略过程中, 企业应注意规避相应的风险, 加大科技创新力度, 提升精细化管理水平, 特别是应充分做好战略协同、知识协同、信息协同、物流协同, 以提升纵向一体化协同度[17]。否则虽然一方面减少了交易成本, 但可能会增加管理成本。

1)战略协同:在实施纵向整合战略之前, 必须有明确清晰的战略目标和定位, 明确被整合企业在产业链内部的定位、运营模式以及将发挥的作用。被整合企业必须服从核心企业的整体战略安排和战略意图。例如配套LNG接收站建设的电厂在机组选型、运行方式等方面必须与LNG接收站的建设规模、目标市场统筹考虑。

2)知识协同:产业链上下游不同产业间的企业应打破产业间的知识和技术壁垒, 加强双向及多向知识传递, 以实现知识、技能的有效共享, 尽量减少跨界经营因人才、技术储备不足带来的经营和技术风险。

3)信息协同:产业链上下游企业必须加强信息沟通, 实现信息协同, 使产业链各环节的物流信息、内部交易信息以及财务信息等实现充分的共享, 保障整个产业链各环节均可在信息协同的基础上做出正确的生产决策。

4)物流协同:由于天然气储运成本相对较高, 因而在信息协同、知识协同的基础上, 必须做好物流协同, 实现上下游产业之间的供需平衡, 防止出现需求大幅度波动, 扰乱整个产业链物流的平衡态势, 从而达到产运销用的有机协调, 以尽量减少物流储运成本。

总之, 实施纵向整合战略的目标是通过提升全产业链效率, 从而实现产业协调可持续发展、资源配置最优化、产业价值最大化和社会福利最大化的目标[19]

4 结论

1)逐步提升发电用天然气占比是有效推动天然气产业可持续发展的重要途径和举措。随着“ 十四五” 期间电力和天然气体制改革的推进、国内天然气生产能力的提升以及多气源格局的形成, 加之能源转型升级和结构调整步伐的加快, “ 十四五” 期间将是发展气电的战略“ 窗口期” , 气电占火电装机的比重将呈逐步增长态势。

2)由于不充分竞争的气电产业链纵向市场结构, 使得气电企业面临上游天然气资源供应、价格波动等因素的影响, 也使得气电企业更关注于上下游企业间的纵向竞争, 而非企业间的横向竞争。

3)为解决当前我国气电产业面临的困局和挑战, 提升产业竞争力, 实现资源配置最优化, 应鼓励和支持相关企业实施纵向整合战略, 不断提升上下游产业一体化协同度, 从而推动天然气产业协调可持续发展、促进我国能源结构不断优化, 实现将天然气发展成为我国主体能源的战略目标。

编辑 罗冬梅

参考文献
[1] 中国电力企业联合会. 全国电力工业统计快报(2019)[EB/OL]. (2020-01-21)[2020-06-02]. http://www.cec.org.cn/guihuayutongji/tongjxinxi/niandushuju/2020-01-21/197077.html.
China Electricity Council. National electric power industry statistics express (2019)[EB/OL]. (2020-01-21)[2020-06-02]. http://www.cec.org.cn/guihuayutongji/tongjxinxi/niandushuju/2020-01-21/197077.html. [本文引用:1]
[2] 中国电力企业联合会. 中国电力工行业年度发展报告(2010—2019年)[R]. 北京: 中国电力企业联合会, 2020.
China Electricity Council. Statistics of China's electric power industry (2010-2019)[R]. Beijing: China Electricity Council, 2020. [本文引用:1]
[3] 上海石油天然气交易中心. 粤苏等发达省份力推天然气发电, 为何?[EB/OL]. (2020-02-23)[2020-06-02]. https://www.shpgx.com/html/xyzx/index.html.
Shanghai Oil and Gas Trading Center. Guangdong, Jiangsu and other developed provinces push natural gas power generation, why?[EB/OL]. (2020-02-23)[2020-06-02]. https://www.shpgx.com/html/xyzx/index.html. [本文引用:1]
[4] 刘志坦, 王文飞. 我国燃气发电发展现状及趋势[J]. 国际石油经济, 2018, 26(12): 43-50.
LIU Zhitan, WANG Wenfei. Current status and development trend of gas power generation in China[J]. International Petroleum Economics, 2018, 26(12): 43-50. [本文引用:5]
[5] 李剑, 佘源琦, 高阳, . 中国天然气产业发展形势与前景[J]. 天然气工业, 2020, 40(4): 133-143.
LI Jian, SHE Yuanqi, GAO Yang, et al. Natural gas industry in China: Development situation and prospect[J]. Natural Gas Industry, 2020, 40(4): 133-143. [本文引用:1]
[6] 刘志坦, 李玉刚, 王凯. 中国燃气电厂烟气排放现状及政策趋势[J]. 中国电力, 2018, 51(1): 147-153.
LIU Zhitan, LI Yugang, WANG Kai. The environmental protection status quo of China's gas power plants and the trending in policies[J]. Electric Power, 2018, 51(1): 147-153. [本文引用:1]
[7] 蒋国俊, 蒋明新. 产业链理论及其稳定机制研究[J]. 重庆大学学报(社会科学版), 2004, 10(1): 36-38.
JIANG Guojun, JIANG Mingxin. Research on theory of industry chain and its stabilising mechanism[J]. Journal of Chongqing University (Social Science Edition), 2004, 10(1): 36-38. [本文引用:1]
[8] 刘贵富. 产业链基本理论研究[D]. 吉林: 吉林大学, 2006.
LIU Guifu. Research on the basic theories of industry chain[D]. Jilin: Jilin University, 2006. [本文引用:1]
[9] 郁义鸿, 管锡展. 产业链纵向控制与经济规制[M]. 上海: 复旦大学出版社, 2006.
YU Yihong, GUAN Xizhan. Industrial chain vertical control and economic regulation[M]. Shanghai: Fudan University Press, 2006. [本文引用:1]
[10] 刘剑文, 杨建红, 王超. 管网独立后的中国天然气发展格局[J]. 天然气工业, 2020, 40(1): 132-140.
LIU Jianwen, YANG Jianhong, WANG Chao. Natural gas development pattern in China after pipeline network independence[J]. Natural Gas Industry, 2020, 40(1): 132-140. [本文引用:2]
[11] 高振宇, 周颖, 高鹏, . 天然气产业链和谐化发展研究[J]. 天然气技术与经济, 2019, 13(2): 6-10 .
GAO Zhenyu, ZHOU Ying, GAO Peng, et al. Research on harmonious development of natural gas industry chain[J]. Natural Gas Technology and Economy, 2019, 13(2): 6-10. [本文引用:1]
[12] 刘奔, 郭开华, 魏光华, . LNG接收站经济性运行策略优化[J]. 石油与天然气化工, 2018, 47(5): 39-44.
LIU Ben, GUO Kaihua, WEI Guanghua, et al. Optimization of economic operation for LNG receiving terminal[J]. Chemical Engineering of Oil & Gas, 2018, 47(5): 39-44. [本文引用:1]
[13] 马新华, 胡勇, 何润民. 天然气产业一体化发展模式研究与实践[J]. 技术经济, 2019, 38(9): 65-72.
MA Xinhua, HU Yong, HE Runmin. Study and practice on natural gas industrial integration development model[J]. Technology and Economy, 2019, 38(9): 65-72. [本文引用:1]
[14] 国家标准化管理委员会. 进入天然气长输管道的气体质量要求: GB/T 37124—2018[S]. 北京: 中国标准出版社, 2018.
National Stand ardization Management Committee. Gas quality requirements for long-distance natural gas pipeline: GB/T 37124-2018[S]. Beijing: Stand ards Press of China, 2018. [本文引用:2]
[15] 刘武, 纪国文, 季寿宏, . 多气源混输条件下天然气互换性问题分析——以浙江省天然气管网系统为例[J]. 石油与天然气化工, 2014, 43(4): 401-404.
LIU Wu, JI Guowen, JI Shouhong, et al. Analysis of natural gas interchangeability under the condition of multiple gas mixed transportation: A case study in natural gas pipe network system of Zhejiang Province[J]. Chemical Engineering of Oil & Gas, 2014, 43(4): 401-404. [本文引用:1]
[16] 闫海波, 李海波, 蒋韬. 电力体制改革下天然气发电产业的挑战与机遇[J]. 燃气轮机技术, 2019, 32(3): 5-9.
YAN Haibo, LI Haibo, JIANG Tao. Challenges and opportunities of natural gas power industry under electric power system reform[J]. Gas Turbine Technology, 2019, 32(3): 5-9. [本文引用:1]
[17] 刘志坦. 产业链视角下发电集团发展战略研究[D]. 武汉: 武汉大学, 2011.
LIU Zhitan. Research on development strategy of power generation group from the perspective of industrial chain[D]. Wuhan: Wuhan University, 2011. [本文引用:2]
[18] 中海油气电集团有限责任公司. 业务领域[EB/OL]. [2020-06-02]. https://gaspower.cnooc.com.cn/col/col24801/index.html.
CNOOC Gas & Power Group Co. , Ltd. Business area [EB/OL]. [2020-06-02]. https://gaspower.cnooc.com.cn/col/col24801/index.html [本文引用:1]
[19] 郭焦锋. “十四五”天然气发展路径[J]. 中国石油石化, 2019(24): 34-37.
GUO Jiaofeng. "14th Five-Year Plan" natural gas development path[J]. China Petrochem, 2019(24): 34-37. [本文引用:1]