煤基能源“十四五”路在何方
基於保障能源安全等現實之需，發展煤基能源具有重大戰略意義，且被視為石油化工的有效補充，甚至有望取而代之。近年來，煤基能源產業快速發展的同時也因經濟性差、二氧化碳排放大、水耗高等突出問題飽受詬病。“十四五”將至，煤基能源如何找到適合自身發展的環境，同時滿足國家需要和市場需求，成為業內關注的焦點。“從研究能力、催化劑、放大技術、大廠運營經驗等方面來看，我國現代煤化工的發展已處於世界領先水平。但同時，也要看到產業優勢受阻的現狀。以目前最有亮點的煤制烯烴為例，一個年產60萬噸的項目投資就要近2000億元。算下來，整個產業已投入十幾萬億元，2019年煤化工總利潤為25.7億元，還不到投入的千分之幾。”近日舉行的“中國能源化工30人論壇”上，中國工程院院士金湧用一組數字對比，直指產業“致命弱點”。
基於保障能源安全等現實之需，發展煤基能源具有重大戰略意義，且被視為石油化工的有效補充，甚至有望取而代之。但據金湧介紹，在項目投資方面，煤基與石油基的比例仍達到8.75:1，前者經濟性亟待提升。如何找到適合自身發展的環境，同時滿足國家需要和市場需求，成為“十四五”時期業內關註的焦點。
從“戰略儲備”到“戰略產業”仍有距離
多位專家表示，石油價格再低，我國對外依存高的局面也不會發生根本性轉變。我國的能源結構與供需關係，決定了煤基能源的戰略性地位。
“在現代能源體系的框架下進行能源轉型和結構優化，首要任務和立足點就是實現傳統能源，尤其是煤的清潔高效可持續開發利用。”中國工程院院士謝克昌表示，“煤替油”包括對石油制燃料、石油制化學品的替代，各種產品產值已達到萬億元。“遺憾的是，這個戰略定位一直搖擺不定，沒有真正確定下來。”
中國科學院院士、中國科學技術大學校長包信和稱，制備化學品離不開碳資源，因我國對化學品的需求量非常大，每年消耗在化工、材料領域的碳資源以億噸計算。“很長一段時間內，依靠化石能源獲取碳資源的途徑不會改變。從已探明開採量來看，我國石油、天然氣大概可採12年、30年，煤炭還可以採50年以上。在一定期間內，尤其是動蕩的國際大環境下，真正靠得住的主體能源還是煤。因此，煤的清潔高效利用應確定為國家戰略。”
“戰略儲備”何時發揮作用？金湧表示，正確判斷什麽時間需要用煤代替石油，也是現代煤化工真正從戰略儲備變為戰略產業的關鍵點。若時間過早，企業無利可談，且消耗大量資源。
“至少現階段，用煤制油、煤制氣代替石油和天然氣是不切實際的。煤制油產品大部分是柴油，但我國煉化產能已經過剩，高密度煤油、石蠟等特種產品具備優勢，市場容量卻有限。煤制氣發展同樣受限，以大唐克旗項目為例，售價從每立方米2.75元降至1.75元再到1元。就連唯一亮點煤制烯烴也已出現利潤下滑，需要向精細化、高端化、深加工的方向找尋出路。”金湧認為，煤基能源從戰略儲備轉為戰略產業仍有距離，“目前定位是儲備技術，而不是替代技術、主流技術”。
以量取勝不佔優 缺乏低價、獨特產品
煤基能源從戰略儲備成為戰略產業的距離何在？記者了解到，內外部環境、產業自身限制等因素均有影響。
以戰略儲備的代表——煤制油為例，國家能源集團總經理助理張繼明表示，全球油氣供應整體呈寬鬆態勢，低油價將是常態。美國“頁岩氣革命”帶來豐富低價的乙烷、丙烷等輕烴資源，吸引全球石化巨頭紛紛投資建廠。同時，我國沿海大型石化項目密集建設，目前投產、在建及規劃中的22個大型煉化一體化項目，合計煉油產能為2.64億噸/年。若全部投產，石化產業將進入產能過剩時代。“在現有條件下，煤制油很難做到石油化工項目的規模。雖有特點，但也面臨難點。”
張繼明進一步稱，盡管規模相對較小，煤化工項目單位產能投資強度卻是石化項目的5-10倍。此外，煤化工項目產品結構單一，很難實現梯級化利用，一個項目通常只能生產1-2個主產品；基地化格局難以形成，類似石油煉化千萬噸級一體化基地，至少需要投資1000億元以上。“以量取勝不佔優，通過差異化尋找比較優勢，目前又缺乏生產成本低或獨特的產品。”
包信和認為，除了經濟性因素，二氧化碳排放、水耗及廢氣、廢渣等環境問題也要徹底解決。否則，整個產業很難走遠，國際認可度、社會接受度也將受限。
“煤的結構及反應過程，決定燃燒一定會產生二氧化碳，燃燒1噸煤不可避免排放3噸以上二氧化碳。但目前碳減排成本很高，一般企業難以承受。煤化工項目往往也是用水大戶，煤中雜質燃燒產生的廢氣和固廢還對環境造成很大壓力。從原理上說，採用現代技術可實現廢水循環利用，及廢棄物的無害化處理和資源綜合利用，但這些費用逐年攀升。”包信和表示。
金湧也稱，除二氧化硫排放低於石油化工，煤基項目的水耗、二氧化碳排放，目前分別為油化項目的13倍、3.5倍。從資源環境的約束上看，安全環保投入仍將增長。
實現從“夠不夠”到“好不好”的轉變
“十三五”以來，煤制油、氣、烯烴、乙二醇等產品，保持了兩位數的年均增長率。與會專家一致認為，“十四五”時期，產業要實現從“夠不夠”到“好不好”的轉變。
謝克昌表示，煤基能源發展需對標清潔、低碳、安全、高效的現代能源體系。具體而言，積極發展污染防治技術，依托示範工程盡快實現產業化；立足大氣、水及土壤環境容量，科學布局煤基化工產業；建立健全清潔生產標準與環保政策，完善清潔生產管理體系。超前部署碳捕集、封存技術的前沿性研發，拓展二氧化碳資源化利用途徑；與可再生能源互補融合，建設低碳煤基綜合能源產業基地；通過技術突破源頭減排和節能提效的瓶頸，弱化煤基能源的高碳性。政府應明確將煤基能源化工作為我國能源安全保障“壓艙石”的戰略意義與產業定位，有序推進升級示範，適度商業化和全面產業化。優化產業格局，嚴格要求項目準入門檻，統籌地區資源、煤種煤質、運輸條件與市場需求等因素，為資源高效利用與上下遊產業發展創造條件。
在此基礎上，生產石化路線不易得到的產品被視為出路之一。張繼明透露，依托資源地豐富的煤，國家能源集團將推進煤化一體基地化建設，打造“煤炭-化工-新材料”產業鏈，差異化發展煤基新型燃料和煤基新材料，由大宗油品向高端新材料和合成材料轉型。現已將煤基生物可降解材料作為新方向，既可解決終端產品高端化、差異化的問題，還能實現塑料可回收、可降解、可循環的世界性難題。
中國煤炭工業協會副秘書長張宏提出，轉變煤炭由單一能源品種為多能源品種聚合體的理念，推動煤炭分級分質利用是下一階段的重點。“例如在陜北地區，已探明含油量在10%以上的煤炭資源1500億噸左右，採用分質利用技術，相當於獲得150億噸油、100億噸左右天然氣，及1000億噸潔凈煤資源。”
中國能源報
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