编者按:2009年5月,国家出台《石化产业调整和振兴规划》将煤制天然气列为煤化工的5类示范工程之一。2009年11月25日,在《中国学者哥本哈根气候峰会倡议书》签字仪式上,国家发改委能源研究所能源系统研究室主任姜克隽表示:“煤制天然气成本高昂、过程也不清洁,不符合‘低碳经济’的方向,可作为技术储备,但不适合推广利用。”煤制天然气一直是备受争议的领域,本文从经济、技术和环境角度审视煤制天然气产业发展。
目前,我国正进入煤化工发展的高峰时期,计划将煤化工“打造”成支柱产业的省份有20多个,其中不乏煤炭资源调入大省和已被国务院确立为“资源枯竭型转型”的城市和地区。截至2009年6月,煤基甲醇、煤基二甲醚和煤制烯烃项目在建及规划产能分别达3700万吨/年,4200万吨/年和2000万吨/年,达2008年甲醇表观消费量的3倍,二甲醚表观消费量的21倍,乙烯当量消费量的1倍。因此,国家发改委不得不于2006年7月、9月和2008年10月三次紧急叫停煤化工项目。
近来,受国内甲醇、二甲醚产能过剩和市场低迷影响,以及国家明令禁止进一步发展煤制油的产业政策限制,一些企业开始把注意力转向煤制天然气。目前经过国家发改委核准的煤制天然气项目已有3项,产能100亿立方米/年,其他拟建项目达到7项,产能超300亿立方米/年。
发展煤制天然气不符合节能减排产业政策
随着天然气需求快速增长,国产天然气供不应求的局面将长期存在。2010年国内天然气供需缺口约200亿立方米,到2020年缺口可能扩大到600亿~800亿立方米。
但是,发展煤制天然气并不符合国家产业政策导向。国家发改委颁发的《天然气利用政策》明确指出,要确保天然气优先用于城市燃气。从北京、上海、广州等地情况看,城市燃气主要用于居民生活、商业公服、工业燃料、燃气供热、天然气汽车和燃气发电等领域,天然气被转换成热能、机械能和电能满足居民生产、生活需要。
使用煤制天然气作为城市燃气这条技术路线是否高效,应该对煤炭开发、天然气生产和燃气利用的全过程效率进行测算,而不仅仅以某一个环节的效率作为评价基准。
以居民炊事为例,既可以把煤炭转变成天然气供百姓使用,也可以把煤炭先转变成电力,鼓励老百姓使用电磁炉等便捷、高效的现代化厨具。据测算,煤制天然气能源转换效率达52%,而电磁炉的能源利用率高达80%。
目前北京市居民餐饮、采暖、商业办公用气分别占总用气量20%、60%和15%,如果换一种资源利用方式,可以比煤制天然气至少节约42%能源。目前被国家发改委批准立项的煤制天然气项目每年约消耗3300万吨煤炭,如果换一种资源利用方式,可以节省煤炭资源1400万吨/年,接近目前北京市煤炭消耗总量46%。
煤制天然气存在经济性风险和环境风险
目前,在一些地理位置偏僻、煤炭资源尚未得到充分开发的地区,煤炭价格可能低至100元~200元/吨,但这种价格并非市场均衡价。随着市场深入开发、大企业入驻以及交通条件改善,煤炭价格的上涨将不可避免。近5年,陕北、宁夏等地区的煤炭价格年均上涨幅度超过10%,这对于长达30年甚至50年的煤制天然气项目而言,显然有极大风险。但由于对这一风险认识不足,一些项目通过低估煤炭价格、高估天然气价格的方式改善经济性指标,个别项目甚至采用天然气终端用户价格作为煤制天然气的出厂价进行技术经济分析。
煤制天然气的风险不仅局限于项目的经济性风险,还存在技术和环境方面的隐忧。
首先,目前的煤制天然气项目一般都选用气化温度较低的气化技术,气化过程中必然伴生大量的苯、酚及其他芳香族化合物,这些组分的分离、处理设施投资大,稳定运行难度高。
其次,水资源的消耗也是一个不容回避的问题。煤制天然气的水资源消耗量和煤制甲醇、煤制油等工艺基本相当。目前我国煤制甲醇的水资源消耗量为国际先进水平5~6倍,在节水气化技术成熟之前,在水资源匮乏地区发展煤制天然气对当地可持续发展构成巨大挑战。
再其次,从发达国家发展经验来看,随着天然气的普及,构建全国性的统一的天然气输配干网势在必行。那么,现有的煤制天然气项目到底是纳入统一的燃气输配系统还是独立敷设自己的管网?这个问题如果不能妥善解决,将对项目的可行性构成巨大挑战。
从战略的高度看,发展新型煤化工技术,构建现代化的煤化工产业,对延伸煤炭产业链,提升和改造煤炭工业,实现煤炭产业的可持续发展有重要的战略意义。但是,与煤制甲醇、煤制二甲醚、煤制烯烃以及煤制油项目相比,煤制天然气项目产品附加值低,产业链短,产业关联度低,带动区域经济发展的能力弱。
坚持科学发展观,审慎发展煤制天然气产业
我国人均占有的煤炭资源量仅为世界平均水平50%,煤炭的平均资源回采率只有30%左右,并且50%以上的煤炭资源是难以直接利用的高硫煤和褐煤。从煤炭在我国能源战略体系中的定位看,优质煤炭必须优先满足电力生产需要,只有高硫煤、褐煤可考虑用于煤化工产业。然而,在拟建的煤制天然气项目中,50%以上项目利用的是本应该应用于电力生产的优质煤炭资源,这实际上是对我国有限煤炭资源的一种浪费。
进入21世纪以来,煤化工一直是热门产业,虽经国家多轮调整、整顿,但是煤化工盲目发展、无序发展的态势仍未得到有效遏制。认识当前煤化工产业发展现状,分析煤化工产业发展中存在的问题,指明我国煤化工产业发展的出路和方向,利用好有限的煤炭资源,与我国经济发展全局攸关。政府主管部门应该坚持科学发展观,利用全生命周期评价的方法,客观、谨慎地分析不同的煤炭资源化技术路线的综合影响,确定一条符合我国国情、又好又快的煤炭资源化技术路线。