没有液化天然气的电力部门增长

电力部门增长不含液化天然气 如何利用清洁能源进行全球南方电网扩张 洞察力简报/2022年10月 作者和致谢 Authors NathanielBuescher T.J.康威马克·戴森ThanhHaSakhiShah 维克拉姆·辛格 作者按字母顺序列出。除非另有说明，否则所有来自RMI的作者。 联系人 维克拉姆·辛格,vsingh@rmi.org SakhiShah,sshah@rmi.org 版权和引文 SakhiShah,MarkDyson,T.J.Conway,NathanielBuescher,ThanhHa和VikramSingh,电力部门没有液化天然气的增长：如何利用清洁能源进行全球南方电网扩张, RMI,2022,https://rmi.org/global-能源-转型-指南-化石燃料-转型-战略. RMI重视合作，旨在通过分享知识和 见解。因此，我们允许感兴趣的各方通过创意参考、分享和引用我们的工作 CommonsCCBY-SA4.0许可证。https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/. 除非另有说明，否则所有使用的图像均来自iStock.com。 Acknowledgments 作者感谢RMI的以下个人对这项工作的见解和观点： SuleimanBabamanuKaitlynBunkerHabibaDaggashGenevieveLillisFrancisNdongaOlatundeOkeowoMattSugihara SianaTeelucksingh 没有液化天然气的电力部门增长rmi.org/2 关于RMI RMI是一家独立的非营利组织，成立于1982年，通过市场改变全球能源系统- 驱动的解决方案与1.5°C的未来保持一致，并为所有人确保清洁，繁荣，零碳的未来。我们在世界上最关键的地区工作，并参与企业，政策制定者，社区， 和非政府组织确定和扩大能源系统干预措施，以减少温室气体排放 到2030年至少50%。RMI在科罗拉多州的玄武岩和博尔德、纽约市、奥克兰，加利福尼亚；华盛顿特区；和北京。 没有液化天然气的电力部门增长rmi.org/ 3 Contents 关键见解摘要.Introduction.南非. 可靠性挑战和煤炭过渡优先事项导致了提案为新增燃气产能.7 最新的经济分析显示，天然气在未来成本最低的电网中作用不大。 越南. 多样化能源以确保能源安全是越南的关键优先事项。10 液化天然气用于发电增加成本和风险11 对网格规划者和投资者的影响.尾注. 没有液化天然气的电力部门增长rmi.org/4 关键见解摘要 •全球各国都需要对其电力系统进行大量投资，以实现不同的目标 包括能源供应、可靠和有弹性的供应、可达性和经济增长。 •天然气，近年来被视为成本最低的发电扩张的优先解决方案，以满足 这些全球不断增长的需求，面临着由持续的全球能源危机驱动的越来越多的逆风以及可再生能源日益增强的竞争力。 •本研究简介总结了来自两个国家的电力资源投资选择 不同的起始条件和未来轨迹-南非和越南-说明 优先考虑可再生能源的近期投资可以降低成本和降低风险 严重依赖需要新的液化天然气(LNG)进口能力的新天然气发电厂。 •虽然个别国家的投资途径应根据特定国家的需求 和国家优先事项，这些案例研究表明，进口液化天然气供应的天然气发电厂将在全球范围内进行电网扩张的作用要小得多，而不是通常认为的 几年前。 •为了提供一个可协调的电网扩展战略，可以支持能源接入和经济 发展，国家一级的决策者有一个紧迫的机会来重新评估计划天然气发电和液化天然气产能投资。 没有液化天然气的电力部门增长rmi.org/5 Introduction 世界各国都在电力部门进行大量投资，以 扩大能源获取，维持和加速经济增长，取代现有的成本更高、更低 environmentalfriendlysystems.Somecountrieslacksuchelectricity-generationcapacitytomeet 他们人口的基本需求，需要大规模扩大投资以推动经济增长。与此同时，其他国家正在寻求减少对行业的依赖， costiliersourcesofelectricitygenerationsuchascoalanddiesel.Inallthesecases,thereisaneedfor 对新一代资源的投资。 近年来，许多国家优先考虑天然气投资，吹捧天然气作为一种转型 燃料以实现更清洁的电网或满足以前未满足的需求。然而，许多这些国家没有国内天然气供应或管道天然气进口，必须依赖进口液化天然气(LNG)。事实上， 全球液化天然气进口量在过去15年中飙升-在2006年至2021年之间增长了137%-并引领在此期间，全球天然气贸易激增近50%。1液化天然气进口基础设施正在向 在许多地区，在未来几年内大幅增长。例如，在亚洲，24个液化天然气进口终端年产能总计7850万吨（mmtpa），预计将于2022-23年完成。2在 到2030年，非洲有12mmtpa的液化天然气进口终端将在五个国家上线。3拉丁语美国有六个国家正在建设液化天然气进口终端，总容量为15mmtpa。4 然而，俄罗斯入侵乌克兰和全球天然气价格处于历史高位，暴露了经济和对天然气进口依赖带来的能源安全风险。在2022年上半年，主要的欧洲基准(产权转让设施[TTF])平均价格超过30美元/百万英国热量单位 （MMBtu）-比2020年增长10倍，是2021年平均价格的两倍，当时全球能源危机已经开始形成。5同时，可再生能源和储存成本、建筑 在十多年的价格下跌中，世界上大部分地区的化石燃料成本很容易降低，而且结构上有望继续下降，即使由于通货膨胀和供应链的短期增长 压力。6这些与全球决策者截然不同的趋势是一个重要的机会 重新评估天然气在电力系统投资计划中的作用，以追求最低的成本和最支持其快速增长的经济和能源需求的可靠途径。 本简介考察了两个经济明显不同的国家的案例研究，即发电 投资组合和增长轨迹。对于每一个，我们总结了一切照旧(BAU)投资 公用事业公司或其他国家决策者制定的主要依赖天然气的计划。然后，我们总结每个国家/地区的最新系统规划分析结果，以及使用更最新的 数据、先进工具或两者兼而有之，显示出一条更可靠的途径，对天然气的依赖程度显著降低。 没有液化天然气的电力部门增长rmi.org/6 南非 可靠性挑战和煤炭过渡优先事项导致了提案新天然气产能 南非目前在58吉瓦（GW）的电网上依靠煤炭发电的80％。7The 过去几年中，国家解决了减载问题，这些问题主要归因于老龄化 coalplants.Theyear2022hasbeentheworstonrecordonblowout,withthestateutility,Eskom, 诉诸八个月的大规模停电，导致经济萎缩。8Eskom是 提议新的大型天然气厂，由矿产资源和能源部的2019年支持 综合资源计划（IRP），作为一种方式来过渡<unk>煤和提高可靠性。这包括3GW RichardsBay的工厂和Karpowership的1.2GW浮动天然气。也正在提议一个液化天然气终端在理查兹湾，计划在2026年上线。9电力需求增长估计为1.8%～ 2030年，然后是1.1%到2050年。 电力部门对液化天然气的需求只有在大规模部署时才可能 在高容量下运行的天然气发电厂因素，这与最低成本不一致 仅显示气体峰值使用的路径。 南非的天然气总体规划表明，天然气发电可能是证明液化天然气基础设施合理的主要需求更广泛的投资和天然气开发。10然而，电力部门的锚定需求是 只有在大规模部署以高容量因子运行的天然气发电厂时才有可能，这是与显示仅峰值使用气体的最低成本途径不一致。这些途径在 下一节。 最新的经济分析显示，天然气在成本最低的情况下作用不大未来网格 国际科学与工业研究委员会（CSIR）最近的多项研究 可持续发展(IISD)和其他人独立得出结论，成本最低的途径 南非的电网需要最少的天然气使用。11来自CSIR分析的最低成本方案不需要 未来十年新的天然气基础设施，到2050年，与BAU情景相比，成本降低10% 基于2019年IRP，如图表1(下页)所示。i这可能是高度保守的-分析是 运行于2018年，使用的汽油价格为9美元/MMBtu，此后上涨了两到三倍。 iCSIR报告中的2019年IRP情景使用2019年IRP的成本假设，而成本最低的情景使用更新成本。 没有液化天然气的电力部门增长rmi.org/ 7 附件1按一切照旧方式(BAU)和南非的最低成本情景 安装总数容量(GW) 200 150 100 50 BAU成本最低 成本到2050年： Netpresent2200亿美元$2000亿 煤炭气体峰化Hydro风太阳能存储 来源：MeridianEconomics 研究表明，在高需求或低需求时间内需要峰值，平衡和备用供应可再生能源，但这在短期内不需要天然气。南非现有可调度能力 以柴油峰值工厂的形式。最近研究中的最低成本情景分析表明这种峰值 需求可以通过现有的液体燃料基础设施在短期内满足，直到2035年，因为煤炭逐渐断奶o<unk>。即使有更雄心勃勃的煤炭停机的场景也不需要新的联合循环气体 涡轮机(CCGT)，直到2030年代末。12因此，如果能源储存选择，天然气可能会发挥作用在平衡供应方面没有竞争力，但鉴于现有的 储能的峰值容量和不确定但可能有利的长期定价趋势。 MeridianEconomics的分析表明，南非的计划人员应如何考虑角色不同种类的天然气发电厂和可再生能源在短期内满足峰值需求。Meridian的分析表明，CCGT工厂在容量系数为 超过50%，但它们与太阳能和风能没有竞争力，太阳能和风能的能源成本甚至更低。开式循环燃气轮机（OCGT）设备用于调峰，并在低于10％的容量系数下运行。使用可再生能源和OCGT代替CCGT容量可节省30％的年度成本，13显示在 Exhibit2(nextpage). 没有液化天然气的电力部门增长rmi.org/8 附件2年增加天然气产能的年度总成本积累仅CCGT与OCGT加可再生能源的形式 百万US$ 1,000 500 仅3GW的CCGT气体3GWOCGT（天然气）加上4.7GW可再生能源 Capital固定操作变量操作液化,LNG总成本 支出和维护和维护 (涡轮机)(涡轮机)(涡轮机) 运输,浮动储存再气化装置 分子Renewable 能源组件 来源：MeridianEconomics 复杂的系统级分析表明，安装大量新的燃气发电 短期内的产能，特别是需要在高产能系数下运营以实现成本- e.ectiveness,wouldhaveadversecostimpactforSouthAfrica.Thesenewgaspowerplantswouldrely 关于最初的液化天然气进口，以及正在考虑的天然气勘探和管道长期供应。14,ii提前投资天然气发电厂和液化天然气进口终端，以及 在比需要更大的规模下，可能会让电力客户或纳税人支付不必要的高额费用几十年来，基础设施成本和面临波动的燃料成本。 ii南非正在为Sasol的用于燃料和化学品的气改液炼油厂提取天然气，但在2020年耗尽了天然气。 没有液化天然气的电力部门增长rmi.org/ 9 越南 能源多样化对确保能源安全至关重要优先考虑越南 直到21世纪初，越南在很大程度上依赖水电作为其主要发电来源。电力需求的快速增长和成本有效的水力资源的可用性下降，因为 国家已经达到了大部分技术上可开采的潜力，煤炭和天然气已经成为新的优先考虑资源以满足不断增长的需求。近年来，由于包括 国内煤炭资源日益减少，国际社会对气候承诺的压力越来越大，以及越南政府对煤炭的健康和环境影响的国内担忧日益增加 优先考虑能源的多样化和可再生技术的发展，以确保能源安全和维持经济增长。 目前，越