双碳目标提出以来，天然气发电如何发展争议较大，有的观点认为气电是实现传统电力系统向新型电力系统转型过渡的桥梁，要大力发展气电；也有的观点认为天然气归根结底还是化石能源，尽管碳排放相对较低，但大规模利用终将面临温室气体制约。本书围绕这一问题展开研究：首先，梳理了全球及主要经济体的气电发展历程和经验启示，分析了我国气电发展的历程特点和主要问题；其次，分析了实现双碳目标对我国电力系统建设提出的新要求，以及新形势下气电发展的新机遇和新挑战；之后，围绕新型电力系统建设对储能调节资源的迫切需要，对比分析了气电和其他储调资源的优劣势；最后，结合未来全国电力供需形势展望，分情景讨论了气电的发展空间和规模布局，研究提出了气电调节性补充性区域性等战略定位，进而提出不同阶段气电的发展路径和政策建议。

本书立足双碳目标与能源安全双重挑战，系统剖析天然气发电（气电）在新型电力系统中的战略定位与发展路径，填补了气电在能源转型中系统性研究的空白。通过全球经验借鉴、储调资源对比及多情景量化分析，揭示气电在平衡减排目标与电力保供中的独特作用，提出调节性补充性区域性精准定位，破解大规模发展与低碳约束的争议困局。结合地方规划超预期、企业需求攀升等现实，为政策制定者提供兼顾可行性与前瞻性的路径设计，为能源企业优化投资决策提供实证支撑，助力我国构建多能互补、灵活可靠的新型电力系统，具有重要的学术价值和实践指导意义。

刘凡，博士，助理研究员。2020年毕业于西安交通大学电气工程学院，获工学博士学位。同年进入国家发改委能源研究所，就职于能源经济与发展战略研究中心。主要从事能源战略规划、电力系统规划、电力体制改革等领域研究。公开发表论文20余篇，在国际期刊发表SCI论文6篇。目前参加了国家发改委碳达峰碳中和背景下更好统筹能源发展和安全政策研究、国家能源局化石能源发电转型路径与关键问题研究、生态环境部实现二氧化碳排放达峰与碳中和的能源体系和政策研究、中国石化引领碳达峰和碳中和发展战略研究等。 李海，2019年硕士毕业于北京建筑大学环境与能源工程学院，同年进入国家发改委能源研究所，就职于能源经济与发展战略研究中心，主要从事能源战略规划、电力供需形势分析、电力体制改革等领域研究。近年来，参与了多项国家发改委、国家能源局委托的能源政策研究工作，同时也开展了多项地方、企业委托的碳达峰碳中和路径、能源低碳转型发展等研究工作，为相关方制定能源发展战略、能源发展规划提供理论支撑和政策建议。

第一章 世界及我国天然气发电基本情况001
第一节 全球天然气发电的发展现状003
一、全球天然气工业发展历程和现状003
二、全球天然气发电的发展历程和现状009
三、主要国家（地区）气电发展历程和特点016
四、主要发达国家气电发展的经验和启示025
第二节 我国天然气发电的发展现状027
一、我国天然气发电的发展历程和现状027
二、我国天然气发电的发展布局和特点031
三、我国天然气发电发展的战略价值与发展瓶颈035
第二章 双碳目标下能源转型方向及气电发展新机遇新挑战043
第一节 双碳目标下能源转型面临的新形势新要求045
一、践行双碳目标对能源电力低碳转型提出新要求045
二、加快规划建设新型能源体系为新时代我国能源高质量发展指明方向054
三、统筹能源发展和安全是能源转型过渡阶段的底线要求057
第二节 新要求下气电发展存在新机遇059
一、政策导向越发明晰，气电发展仍具较大潜力059
二、新能源发电超预期增长，气电灵活调节作用需进一步发挥061
三、气电碳排放相对较低，与煤电相比更胜一筹065
四、天然气市场形势变化为气电气源保障提供重要支撑070
第三节 新形势下气电发展面临新挑战073
一、天然气发电价格政策和市场机制仍待完善073
二、新型储调技术快速发展，气电发展窗口期可能缩短079
第三章 天然气发电和其他主要储调资源对比分析083
第一节 煤电灵活性改造086
一、基本情况086
二、技术性分析090
三、经济性分析095
第二节 抽水蓄能100
一、基本情况100
二、技术性分析103
三、经济性分析107
第三节 新型储能110
一、基本情况110
二、技术性分析114
三、经济性分析119
第四节 天然气发电123
一、技术性分析123
二、经济性分析125
三、天然气发电与其他储调资源对比分析127
第四章 天然气发电的发展空间和战略定位131
第一节 双碳目标下天然气发电的发展空间133
一、基于电力电量平衡分析的气电发展规划模型133
二、全社会电力电量需求预测134
三、非化石能源发电发展趋势138
四、天然气发电发展空间分析147
第二节 双碳目标下天然气发电的战略定位160
一、调节性战略定位160
二、补充性战略定位161
三、区域性战略定位162
第五章 双碳目标下天然气发电的发展路径及政策建议165
第一节 天然气发电的发展路径167
一、优化空间布局168
二、创新发展模式169
三、提高数智水平170
四、参与市场交易171
五、推进低碳改造172
第二节 政策建议173
一、优化战略布局173
二、统筹气源保障173
三、畅通成本疏导174
四、强化科技创新175
重要术语索引176
参考文献178