进退之间——中国煤制天然气再认识

发表于:2014-12-02 来源:网络
关键词: 煤制天然气

梦想与现实之间,总有那么一段曲折的路要走。中国煤多气少,而用煤制造天然气正是中国人一个关于能源升级的梦想。从2009年开始,我国正式大规模启动煤制天然气项目,神华内蒙古鄂尔多斯、大唐国际内蒙克什克腾旗及辽宁阜新、新汶矿业新疆伊犁等煤制天然气项目相继上马。正当我们还在为煤制天然气实现全产业链装备国产化而欢呼的同时,质疑、争议甚至尖锐的批判也滚滚而来。这个曾经风光的行业,已陷入进退两难的境地。
  习近平总书记在今年召开的中央财经工作领导小组第六次会议上,明确提出要推进能源消费、供给、技术和体制“四个革命”和全方位加强国际合作。在当前“能源革命”语境下,煤制天然气到底是“革命”的题中应有之义,还是既污染环境又浪费资源的“吃饱了撑的”无益之举。“十三五”时期,正是应该对煤制天然气发展进行一次再认识的关键节点,必须科学评价、全面研究,为煤制气明确一条清晰的发展线路。
  “进”与“退”
  煤制天然气通常指采用已开采原煤,经过复杂的气化工艺来制造合成天然气。2013年年初,国家能源局发布的《能源发展“十二五”规划》中明确指出“要积极推进以煤炭液化、煤制气等为主要方向的大规模工程示范项目”。在规划方向的引导作用下,煤制天然气投资热情高涨,目前已有十多个煤制气项目获得了“路条”,这些项目全部建成将达到700亿方/年的产能规模。
  而实际上,这十多个项目中目前仅有大唐克什克腾旗和新疆庆阳两个项目已经建成投产,其他几个项目或进展缓慢,或持观望态度,甚至已有的明确退出。而现已投产的大唐克什克腾旗煤制气项目也正处低负荷运行状态,原因是气化炉技术不过关,需要检修。究其原因,无非“技术”和“经济”两个方面,具体包括关键技术不成熟、运输成本居高不下、对水资源的依赖严重等,这些问题导致煤制天然气项目动辄数百亿元投资,投资回报期长,而煤制天然气投资的鼓励政策迟迟不到位,投资收益预期并不理想。
  与此同时,煤制气在资源环境问题上更是遭到了专家学者和舆论的强烈反对。在内蒙古赤峰举行的第二届煤制天然气战略发展(克什克腾)高层论坛上,有不少专家学者异口同声地明确提出了反对继续发展煤制天然气项目的看法。
  在这种内外部环境下,对于投资煤制气项目的企业来说,“进”,很难看到明显效益,“退”又恐错失良机,且许多企业已经开展了大量前期工作,“退”亦“退”不起。我国煤制天然气已经进入了一个“进”与“退”博弈的历史关键时期。
  “利”与“弊”
  之所以会有这种“进”与“退”的艰难抉择,从根本上看是因为煤制气项目本身“利”和“弊”都很明显,利弊权衡自然进退两难。
  从“利”的方面讲,煤制气项目实现了能源形态从煤炭向天然气的转化,而这恰好是基于当前我国能源发展现状的一种重要转化。
  煤制天然气实现了低级能源向高级能源转化。从能源消费特性上来讲,天然气较煤炭能源密度更高而污染物排放更低,天然气显然是更高等级的能源。从能源形态更替的历史视角来看,目前全世界也正经历由煤炭时代向油气时代转化的过渡阶段。从趋势上来看,天然气有取代煤炭成为全球主体能源的可能,而频繁出现的雾霾天气也将使我国能源清洁化利用的需求更加强烈。与煤炭相比,天然气消费由于具有明显的清洁、高效和便捷等特征,天然气在一次能源消费中的地位和作用日趋看涨。
  煤制天然气实现了一般能源向稀缺能源的转化。我国煤炭资源储量占全球储量的12.8%,已探明储量1145亿吨,2013年,我国煤炭产量已达37亿吨,居世界第一位。而我国天然气探明储量仅3.3万亿立方米,占世界总量的1.8%。多年来,我国天然气资源严重供不应求,短时和区域性的天然气短缺问题时有发生,对外依存度逐年提高。2014年上半年,我国天然气进口依存度达到31.08%,较2013年提高1.06个百分点。与此同时,煤炭产能过剩问题凸显,环渤海煤炭库存量约2023万吨,煤炭价格相比历史高位跌幅近50%。煤制天然气正是将我国储量丰富、库存量大的煤炭,转化成相对稀缺、供不应求的天然气资源。从这一意义上来说,现在发展煤制气恰逢其时。
  煤制天然气实现了传统能源向战略能源的转化。从维护国家能源安全角度来看,石油依然居于全球能源安全的核心。随着能源结构的演变,电力、天然气以及核能等安全问题也日益突出,成为世界能源安全的重要影响因素。《能源发展“十二五”规划》提出“加强能源储备和调峰设施建设,全面提升能源应急保障能力,以应对石油天然气供应中断的严峻问题”,体现了国家对能源安全更深层次的考量。然而,单从天然气方面来看,当前我国天然气调峰储备远远低于国际水平。由此可见,煤制天然气不仅是在国家能源结构方面的进一步优化配置,更是从传统能源向保障国家能源安全的战略能源进行转化。
  从长远来看,煤制气项目具有明显的战略意义和经济效益,但从现实来看,也存在着诸多困难,制约着煤制天然气的快速发展,主要体现在经济、技术和环保三个方面。
  从经济上看,煤制天然气投资巨大、运输成本高、回报慢。煤制天然气项目单位产能投资水平约为5~7元/立方米,以此测算,一个典型的年产40亿立方米煤制天然气项目建设投资在250亿元以上,投产后还会有巨大的原料煤、燃料煤、外购电、水等消耗,如此大的投资成本如在煤制天然气过程中出现不可控风险导致停工,会给企业带来不小的经济损失。与此同时,在西部省份煤制天然气运输问题上,要解决将内蒙、新疆等地煤炭资源丰富地区的煤制天然气,运送到天然气需求旺盛的环渤海、长三角、珠三角三大经济带,从各种运输方式的经济性考虑,密闭的管道无疑是天然气运输的首选。而天然气管道属自然垄断环节,由中石油、中石化两家运营。这就意味着,煤制天然气外输要么使用“两桶油”管道,要么自建管道。使用“两桶油”管道,则并网问题及确定入网价格对于天然气运输价格影响重大。而如果自建管道,庞大投资也是企业不得不面对的重要风险因素。
  从环境上来看,目前我国建成及拟建的煤制天然气项目大多位于环境脆弱地区,项目面临较大环保压力。煤制天然气的污染来自废气、污水和固体废弃物。而其中废水是首要污染因素,煤制天然气项目单位产品新鲜水消耗量大概在6.9t/1000立方米,年产40亿立方米项目年耗水量约为2760万吨,煤化工产生的高浓盐水成分复杂,难以再利用,现阶段技术水平下只能存放于蒸发池当中。我国西部的地下水资源是相当宝贵的,但国内规划的煤制天然气项目大都在水资源相对缺乏的新疆、内蒙古等西北部地区,也给当地造成了水土流失、草场破坏、地下水污染的严重问题。
  从技术角度来说,煤制天然气相关技术虽已基本成熟,但是在实际应用过程中,受非议最大的是整体能量转化效率的问题。目前,国家设定的行业准入门槛为56%的转化率。因此有不少专家提出,与其损失掉一半的能量,还不如拿去发电。此外,如果产能难以达到设计值,还会由于煤质不同,出现很多难以解决的问题。比如,大唐克旗煤制天然气项目曾是国家发改委核准的首批煤制天然气项目,也是我国首个煤制天然气示范项目。但项目从建成到现在,供气量最高时一天能达到300多万立方米,与原计划每天400万立方米的供气量相比有较大差距。另外,我国煤制天然气的关键技术——碎煤加压气化技术存在诸多实际问题,大唐克旗项目年初停产,主要原因在于气化炉对煤质不适应,从而导致气化炉内壁腐蚀及内夹套减薄,停产给企业造成了巨大的经济损失,虽然该项目曾是大唐跨界经营的一大亮点,却落得在7月被整体打包重组。由此可见,煤制天然气的关键技术以及污水处理技术等的不成熟,会给企业投资带来相当风险。这些都是必须正视的实际问题。
  “张”与“驰”
  站在煤制天然气发展的这个关键时点上,我们回顾一下2008年以来,历次全国能源工作会议给煤制天然气发展定的调子——“适度发展煤制天然气”,现在来看,“适度”二字依然精准。落实到煤制天然气产业发展现实来看,就是张弛有道,既不能盲目投资,也不能停滞不前。
  从“张”的方面来讲,投资者和社会公众要宽容地看待煤制天然气这样一个新兴产业,不能因为出了问题就要一棍子打死。哪个新生事物产业化的初期不出问题的?投资者现阶段既不能盲目增加投资、扩大生产,也要坚持长远目光,长期坚持不懈的投入和改进,从而促进煤制天然气这个新兴行业的健康持续发展。同时,社会公众也要以一种包容的态度客观评价煤制气的转化效率,现阶段煤制天然气能源转化效率普遍达到了56.5%的水平,高于煤制甲醇(54%),也远高于煤直接液化(40.5%)、燃煤超临界发电(45%)。现在还有一种观点是:煤制天然气既然具有战略意义,可以作为一种技术储备,以备不时之需。但是,技术储备不是写成教科书存到图书馆里就可以实现的,还是要通过适度的发展,在发展中解决技术进步的问题。
  从“驰”的方面来讲,煤制天然气发展要稳住步子,成熟一个上马一个,不盲目扩张。站在国家能源安全的角度,把握好煤制天然气发展的“度”,总体谋划项目布局。对于这个“度”的衡量,可以从两个角度入手:第一,由于国内天然气巨大的市场需求,天然气供需缺口将逐年扩大,由此持续攀升的对外依存度将给我国能源安全带来新的挑战,必须在优化天然气消费结构同时,努力提高国内有效供给,从能源安全的角度确定煤制天然气行业发展的下限。第二,也要看到煤制天然气所带来的巨大环境问题,结合我国西部煤炭资源丰富地区的环境承载力,确定我国煤制天然气发展的上限。
  结合我国市场空间、水资源保护、环境容量、煤炭清洁利用技术发展,以及国产和进口天然气资源数量,煤制天然气项目应因地制宜,适度发展,远景发展规模以800亿立方米左右为宜。而从整个国家和行业发展层面,要进一步采取措施,保障煤制天然气行业健康发展。
  首先,要加快制定煤制气产业政策,明确产业发展方向。在政策方向上,政府绝不能摇摆不定。从调整能源结构、促进节能减排、应对气候变化的角度出发,明确鼓励加快煤制天然气产业发展,提高天然气在一次能源消费中的比重。
  其次,要兼顾环境承载和行业健康发展的目标,从重点地区和行业发展两个层面做好煤制天然气发展规划。从重点地区角度,要在考虑当地煤炭资源情况的基础上,提高煤制天然气项目在水资源相对丰富地区的建设规模,并要求各地统筹规划,合理进行生产用水的处理和回用,尽量降低项目的水耗,缓解水资源供应的压力。在行业发展角度,要认真扎实做好行业调研,深入内蒙古、新疆等煤制天然气初步发展的地区,针对行业发展存在的瓶颈、生产技术难题、产生的环境问题等,切实做好现状和发展分析,制定出切实可行的行业发展规划。
  最后,大力推进煤制天然气关键技术和污水处理技术研发。以煤制天然气关键技术来说,当前企业按照传统生产理念认为要用劣质褐煤去作原料来制备天然气,并且采用鲁奇炉进行气化,从而产生了污染严重、鲁奇炉腐蚀等问题。企业要传遍传统的生产理念,协同高校、科研院所,共同进行技术攻关,让新技术在煤制天然气生产实际中不断加以检验,可以选用烟煤作为原料煤,并采用合理的煤资源和煤气化方法(如褐煤制浆法、气流床气化法),在煤制天然气产业实际应用中发现问题并进行技术优化,使得新技术不只是形成了技术储备,而是在煤制天然气产业发展中不断进步,最终尽量减少煤制天然气的污染,使得煤制天然气工业站稳脚跟。
  我国资源禀赋结构决定了煤制天然气可能会成为未来的一个战略发展方向,而煤制天然气的发展又必须在规范有序的发展路径上实现技术、效益和环境的协调统一。煤制天然气还有很长的路要走,也许后面还有更多我们没有预见到的惊喜。

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