由于天然氣價(jià)格較低，PJM電力市場(chǎng)中燃?xì)鈾C(jī)組發(fā)電份額呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。過(guò)去五年，不僅PJM市場(chǎng)，全美各個(gè)地區(qū)燃?xì)鈾C(jī)組的發(fā)電份額都有所增加，其中大部分增長(zhǎng)得益于聯(lián)合循環(huán)技術(shù)的應(yīng)用。

容量系數(shù)(capacity factor)：發(fā)電機(jī)組在一定時(shí)間段內(nèi)產(chǎn)生的電能與在該時(shí)間段內(nèi)滿發(fā)情況下生產(chǎn)電能之比。

美國(guó)能源情報(bào)署數(shù)據(jù)顯示：近年來(lái)，美國(guó)最大的電力批發(fā)市場(chǎng)——PJM市場(chǎng)中，燃?xì)鈾C(jī)組年平均容量系數(shù)呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，表明該地區(qū)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組得到了更加廣泛的應(yīng)用。

過(guò)去五年(2013-2017)，全美擁有RTO的區(qū)域中，PJM市場(chǎng)燃?xì)鈾C(jī)組的容量系數(shù)增長(zhǎng)幅度最高。容量系數(shù)是發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行指標(biāo)，PJM市場(chǎng)中燃?xì)鈾C(jī)組容量以及容量系數(shù)的增長(zhǎng)表明該市場(chǎng)正在用更多的天然氣來(lái)發(fā)電。

造成燃?xì)鈾C(jī)組發(fā)電份額增長(zhǎng)的原因之一是：天然氣價(jià)格相對(duì)較低，比煤炭更具有競(jìng)爭(zhēng)力。過(guò)去五年，不僅PJM市場(chǎng)，全美各個(gè)地區(qū)燃?xì)鈾C(jī)組的發(fā)電份額都有所增加，其中大部分增長(zhǎng)得益于聯(lián)合循環(huán)技術(shù)的應(yīng)用。

圖1 PJM裝機(jī)容量、容量系數(shù)、發(fā)電量

圖1顯示，2015年P(guān)JM市場(chǎng)燃?xì)鈾C(jī)組的年平均容量系數(shù)首次超過(guò)燃煤機(jī)組，天然氣價(jià)格較低(PJM市場(chǎng)靠近天然氣產(chǎn)地：阿巴拉契亞山脈)是主導(dǎo)因素。

通過(guò)比較天然氣和煤炭的月平均成本圖(圖2)，可以看到：2013年，PJM市場(chǎng)阿巴拉契亞中部地區(qū)煤炭月平均成本為2.76$/MMBtu，之后每年略有增加，直到2017年價(jià)格增至3.30$/ MMBtu。圖表中的另一條曲線表示德克薩斯東部輸電市場(chǎng)三區(qū)(Texas Eastern Transmission Market Zone 3 ，TETCO M-3)樞紐的天然氣月平均成本，除了冬季天然氣價(jià)格會(huì)出現(xiàn)飆升外，其余時(shí)間都低于煤炭。

圖2 煤炭和天然氣月度期貨價(jià)格

除了價(jià)格因素，新增燃?xì)鈾C(jī)組裝機(jī)與老舊機(jī)組的退役(大部分是燃煤機(jī)組)也影響了PJM市場(chǎng)的發(fā)電機(jī)組組成。2013-2017年間，PJM市場(chǎng)有14.4GW的老舊燃煤機(jī)組退役，約占該地區(qū)總裝機(jī)容量的19%;約1.8GW的老舊燃?xì)鈾C(jī)組退役，但增加了11.0GW的新燃?xì)鈾C(jī)組，這使得該地區(qū)燃?xì)鈾C(jī)組裝機(jī)容量增加了18%。新增加的燃?xì)鈾C(jī)組中，95%是采用聯(lián)合循環(huán)技術(shù)的機(jī)組(詳見圖3)。

圖3 PJM燃煤和燃?xì)鈾C(jī)組裝機(jī)容量變化

由此可見，發(fā)電廠的運(yùn)行已發(fā)生了根本性變化，傳統(tǒng)意義上，燃?xì)鈾C(jī)組多用于負(fù)荷跟蹤或作為調(diào)峰資源，然而近年來(lái)，燃?xì)怆姀S作為基荷運(yùn)行比燃煤電廠更具競(jìng)爭(zhēng)力，直接導(dǎo)致了很多燃煤電廠的退役。