天然气发电是指利用天然气产生电力的技术，其燃烧产物污染小于煤炭和石油，具有清洁环保的优势，其二氧化碳排放量约为燃煤发电的48%左右，且几乎不产生二氧化硫 。天然气发电在经济效益方面具有竞争力，其单位装机容量所需投资少，建设工期短，上网电价较低 。天然气联合循环发电通过燃气轮机和蒸汽轮机联合实现“一份燃料，两次发电”，联合循环燃气轮机的效率可略高于60% 。
世界上首个以天然气为动力的发电涡轮于1940年在瑞士一家发电站出现 。该技术类型主要包括简单循环燃气轮机、联合循环燃气轮机以及往复式发动机。美国是全球燃气发电量最大的国家，截至2023年，美国天然气发电量占比为43%，欧盟为17%，而中国天然气发电量占比仅为3.2% 。燃气发电具有启停迅速、运行灵活的特点，可作为电力系统的调峰电源 。2024年，中国国家发展改革委、国家能源局印发《关于加强调峰储能和智能化调度能力建设的指导意见》，提出在气源有保障、气价可承受、调峰需求大的地区，适度布局一批调峰气电项目 。2026年2月，中海油（诸暨）天然气发电有限公司成立 。技术发展趋势包括燃气轮机掺氢燃烧以降低碳排放，主流厂商如GE的HA级重型燃机已具备50%的掺氢燃烧能力，并计划在2030年前实现100%燃氢，中国广东惠州等地已有掺氢燃烧的示范项目落地 。在国际上，英国是一个过度依赖天然气发电的典型案例，截至2026年3月，天然气发电占英国全年发电量的38% 。
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