如何提升煤制燃料產(chǎn)業(yè)的定位

　　我國現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)特別是煤制燃料產(chǎn)業(yè)始于“十五”。十幾年來，業(yè)界對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必要性、戰(zhàn)略意義、定位等認(rèn)識(shí)始終存在諸多爭議，產(chǎn)業(yè)始終被定位于“示范”、“升級(jí)示范”，其在能源體系中的地位也始終是“技術(shù)儲(chǔ)備”、“產(chǎn)能儲(chǔ)備”。由于政策未形成合力，產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到各方制約、嚴(yán)重停滯。

　　在新的歷史方位下，有必要進(jìn)一步明確煤制燃料在我國能源革命中的戰(zhàn)略前突地位，提升產(chǎn)業(yè)定位，完善政策體系，促進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展。

交通能源自主化是能源革命焦點(diǎn)問題

　　能源革命的起因?qū)嵸|(zhì)是我國能源發(fā)展現(xiàn)狀存在兩個(gè)突出矛盾，一個(gè)是不安全，一個(gè)是不低碳。從宏觀形勢判斷，這兩大矛盾在不同歷史階段的重要性不同：在2020至2040年，不安全將是我國能源體系的主要矛盾；在2040年至2060年，不低碳將是我國能源體系的主要矛盾。

　　我國能源總體自給率始終維持高位，能源安全問題實(shí)際是油氣安全問題。隨著人民生活水平的提高，汽車消費(fèi)將成為剛性需求、成為“人民對美好生活的向往”的一部分，油氣消費(fèi)仍有一定增長空間并將長期維持高位。

　　我國石油消費(fèi)總量中的70%依賴進(jìn)口，60%依靠海上通道運(yùn)輸，50%需通過馬六甲海峽，40%來源于國際政治安全熱點(diǎn)區(qū)域，這個(gè)“7654”困局已成為我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量發(fā)展、人民享受更美好生活的突出短板。

　　長期以來，煤炭在我國能源體系中始終承擔(dān)保障性角色，為我國能源缺口“兜底”，對我國實(shí)現(xiàn)快速工業(yè)化和城鎮(zhèn)化提供了重要支撐。隨著對氣候變化問題的關(guān)注與參與，我國也加入了全球能源的低碳化進(jìn)程，安全和低碳這兩個(gè)價(jià)值觀的沖突順理成章地聚焦到煤炭上。在不同的低碳化路線中，逐步降低能源結(jié)構(gòu)中煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)的比重是*主要、也是*有效益的一條路線。

　　從上述分析的能源體系的兩個(gè)矛盾看，我國能源革命的實(shí)質(zhì)是要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)轉(zhuǎn)變，一是電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)煤基向可再生基的轉(zhuǎn)變，一個(gè)是移動(dòng)交通能源實(shí)現(xiàn)對外高度依賴向?qū)ν膺m度依賴轉(zhuǎn)變。

　　電力系統(tǒng)逐漸由以煤電為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐钥稍偕茉措娏橹?，這一轉(zhuǎn)變方向在政府、企業(yè)、學(xué)者、社會(huì)各方面已經(jīng)形成了廣泛共識(shí)；主要爭議之處在于這一轉(zhuǎn)變過程的限度如何，速度和節(jié)奏如何把握等。共識(shí)得以形成的根本原因在于，電力系統(tǒng)可再生化是一條同時(shí)滿足低碳和安全兩個(gè)價(jià)值觀的路線。

　　而移動(dòng)交通能源自主化如何實(shí)現(xiàn)，就算是在方向上、甚至在移動(dòng)交通能源要不要自主化這個(gè)問題本身，都存在較多爭議，各界認(rèn)識(shí)并不統(tǒng)一，因而在產(chǎn)業(yè)實(shí)踐上也較為混亂，難以形成合力。難以形成共識(shí)的根本原因在于，移動(dòng)交通能源自主化目前尚不存在一條同時(shí)滿足低碳和安全兩個(gè)價(jià)值觀的可行路線。

煤制燃料是交通能源自主化正確選擇

　　從目前的產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢看，移動(dòng)交通能源自主化主要有以下四種備選路線：一是移動(dòng)交通電氣化，二是生物質(zhì)液體燃料替代，三是移動(dòng)交通的氫能化，四是煤制氣液燃料替代。
移動(dòng)交通電氣化，即以電動(dòng)汽車替代燃油汽車，這一轉(zhuǎn)變方案高度依賴于電池儲(chǔ)能技術(shù)。由于存在以下三個(gè)方面的問題，這一方向不能作為移動(dòng)交通能源自主化的主導(dǎo)方向，只在局部具有戰(zhàn)術(shù)意義。

　　一是關(guān)鍵金屬資源總量受限。每100萬輛電動(dòng)汽車約需要1. 5萬噸鋰，全球鋰探明儲(chǔ)量約1400萬噸（金屬鋰），其中約90%是較難開發(fā)的鹽湖鋰鹽，全球鋰儲(chǔ)量僅約對應(yīng)于10億輛電動(dòng)汽車保有量，若全球都采用電池化方式解決交通能源問題，即使對鋰資源進(jìn)行掠奪式、枯竭式開發(fā)也難以支撐。

　　從汽車發(fā)展歷史看，電池汽車并不是新技術(shù)、而是在歷史上被淘汰的技術(shù)路線，未來也不會(huì)是交通能源的發(fā)展趨勢。未來，電網(wǎng)可再生化對儲(chǔ)能的需求將與電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能需求爭奪關(guān)鍵金屬資源。

　　二是移動(dòng)交通電氣化無助于解決能源安全問題。鋰的生產(chǎn)主要在國外，2017年我國鋰對外依存度超過8 0%，從經(jīng)濟(jì)意義的鋰資源儲(chǔ)量分析，這一依存度改變的可能性較小。移動(dòng)交通電氣化只是把一個(gè)原油對外依存度70%的問題轉(zhuǎn)化成了一個(gè)鋰資源對外依存度80%的問題，無助于解決能源安全問題。

　　三是鋰的大規(guī)模使用存在潛在的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。鋰的大規(guī)模使用（百萬噸級(jí)）并無先例，人類對其對生態(tài)環(huán)境的破壞性缺乏足夠認(rèn)識(shí)。醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)表明，低濃度的鋰即可對人的神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生毒害影響。

　　鋰在地殼中的自然豐度極低，例如鋰在土壤中的自然含量約為25ppm，低于鉻（70ppm）、鎳（50p pm）、鉛（35ppm）、鋅（90ppm）、錳（1000ppm）；鋰在陸地植物中的含量約為0.1ppm，低于鉻（0.2ppm）、鎳（3ppm）、鉛（2.7ppm）、鋅（100ppm）、錳（630ppm）；鋰在人體中的含量約為0.02ppm，低于鉻（0.4ppm）、鎳（1ppm）、鉛（1.6ppm）、鋅（240ppm）、錳（1.1ppm）。

　　由于整個(gè)生物圈都適應(yīng)于低鋰含量的自然環(huán)境，鋰的大規(guī)模利用及隨之而來的大規(guī)模廢棄和污染存在潛在的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

　　生物質(zhì)液體燃料替代路線是以生物質(zhì)為原料生產(chǎn)類油液體燃料，這一路線就其實(shí)質(zhì)而言應(yīng)當(dāng)分為作物（含糧食作物和非糧作物）液體燃料和農(nóng)業(yè)廢棄物液體燃料兩類，目前的產(chǎn)業(yè)實(shí)踐中有意或者無意地將這兩者混為一談，混淆了不同性質(zhì)的問題。

　　由于植物光合作用效率低于3%，作物液體燃料*終輸出能量的效率與太陽輻射的比值為1%左右，這與光伏發(fā)電12%的效率存在數(shù)量級(jí)差別，這從根本上決定了作物液體燃料從是一條極為低效的技術(shù)路線。

　　作物液體燃料將直接與糧爭地，每生產(chǎn)1000萬噸作物液體燃料，約需要作物約3000萬噸，對應(yīng)于占用耕地6000萬畝。我國人均耕地面積僅為1.5畝，與美國（7.2畝/人）、巴西（5.8畝/人）差距巨大，“耕地-糧食-人口”處于緊平衡，不能盲目借鑒這兩個(gè)國家的產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)。

　　陳化糧等問題僅是由于管理不善造成的階段性問題，隨著糧食儲(chǔ)備系統(tǒng)信息化、智能化水平提高，陳化糧將成為歷史，不足以作為中長期能源發(fā)展的依據(jù)。

　　農(nóng)業(yè)廢棄物制液體燃料的主要問題是兩個(gè)，這兩個(gè)問題都是難以克服的。一是農(nóng)業(yè)廢棄物的原料更加分散，其收集、運(yùn)輸過程的能源消耗大大增加，全過程凈輸出能量更低，經(jīng)濟(jì)效率也更低。二是纖維素、木質(zhì)素的生產(chǎn)技術(shù)并未成熟，工藝過程也決定了其具有高消耗、高污染的特性。

　　氫能是交通能源的另一可選方案，該方案早在20世紀(jì)70年代即已提出。氫能的局限主要由以下兩點(diǎn)構(gòu)成。

　　一是氫能的儲(chǔ)存和分配問題難以經(jīng)濟(jì)地解決。

　　儲(chǔ)存和分配的難度是由氫氣的物理化學(xué)性質(zhì)決定的，氫氣極難液化，壓縮到可接受的能量密度需要耗費(fèi)大量電力及罐體金屬材料，其他化學(xué)或吸附方式的儲(chǔ)氫都會(huì)大幅度降低其能量密度。

二是氫氣的安全隱患使得其社會(huì)轉(zhuǎn)軌難度大。

　　氫氣的可燃濃度范圍很寬（4%-75%），使其點(diǎn)燃的*小能量約是石油和天然氣的二*之一。氫腐蝕使其對儲(chǔ)存和輸送的金屬管道造成損傷的概率增加。這些特性均使得氫氣配套基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和成本均成倍提高，社會(huì)可接受性也存在疑問。

　　由于上述的兩方面原因，氫能得以經(jīng)濟(jì)利用至少是20年之外的事情。想依靠這一技術(shù)路線來解決我國交通能源自主化問題是遠(yuǎn)水難救近火。

　　綜上所述，煤制氣液燃料是*現(xiàn)實(shí)途徑。

　　煤制氣液燃料項(xiàng)目示范和產(chǎn)業(yè)示范從技術(shù)角度而言已經(jīng)成功，工藝技術(shù)基本成熟。目前累計(jì)建成各類煤制油產(chǎn)能近1000萬噸/年，煤制天然氣產(chǎn)能約50億方/年，其各類消耗、排放指標(biāo)已經(jīng)取得巨大進(jìn)步并趨于穩(wěn)定。

　　在煤直接液化、煤氣化、費(fèi)托合成、合成氣甲烷化等的工藝設(shè)計(jì)、工程建設(shè)、工廠運(yùn)行方面積累了大量的產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)人才。廢氣、廢水、廢渣治理水平逐步提升，產(chǎn)業(yè)發(fā)展的環(huán)境影響穩(wěn)步下降。煤制油、煤制天然氣完全成本已經(jīng)分別降至5000元/噸、2元/方，處于社會(huì)可以接受的邊際成本范圍。

　　在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步進(jìn)行適度規(guī)模煤制燃料產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，將進(jìn)一步降低設(shè)備制造成本、優(yōu)化運(yùn)行水平，大幅降低油氣對外依存度，提升交通能源自主化程度，降低特殊情形下能源應(yīng)急保障的難度。

　　對應(yīng)于2億噸油氣當(dāng)量的煤制燃料，其固定資產(chǎn)投資規(guī)模約為2萬億元，這一能源轉(zhuǎn)型成本遠(yuǎn)低于電動(dòng)汽車、氫燃料汽車等所需要的技術(shù)研發(fā)和配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

進(jìn)一步深化對煤制燃料產(chǎn)業(yè)的認(rèn)識(shí)

　　煤代油氣是我國能源化工產(chǎn)業(yè)實(shí)踐中已經(jīng)長期存在并且依然長期存在，這是我國能源發(fā)展歷程的歷史邏輯。我國先后發(fā)展了主要基于煤炭原料或者由煤炭原料路線大規(guī)模補(bǔ)充的電力系統(tǒng)、合成氨工業(yè)、甲醇工業(yè)、烯烴工業(yè)、纖維單體工業(yè)，這些在世界其他國家的產(chǎn)業(yè)實(shí)踐中都從未有過。
同樣的道理，我們也可以發(fā)展中國特色的煤制油氣工業(yè)，而不能因?yàn)閲H比較的“前所未見”就放棄這一產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

　　煤制燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展將從如下三個(gè)方面降低煤炭利用環(huán)境影響，提升煤炭利用水平。

煤制燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展將促進(jìn)煤炭集中利用。

　　煤炭利用環(huán)境影響的管控的難度與煤炭利用主體的數(shù)量大大相關(guān)。煤制燃料單體項(xiàng)目的用煤量高達(dá)幾百萬至上千萬噸級(jí)，遠(yuǎn)高于燃煤電廠，更遠(yuǎn)高于工業(yè)鍋爐、散燒燃煤等。煤制燃料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將大大減少煤炭利用主體，降低煤炭的終端用量，有利于煤炭利用環(huán)境影響的集中管控。

　　煤制燃料產(chǎn)業(yè)將降低大氣污染物排放。

　　煤制燃料產(chǎn)業(yè)大部分用煤進(jìn)入氣化系統(tǒng)深度脫除硫等污染物，工藝系統(tǒng)的二氧化硫、氮氧化物等的排放幾乎為零，配套熱動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)超低排放，大大降低了煤炭利用的大氣污染物排放。

　　煤制燃料產(chǎn)業(yè)將降低煤炭運(yùn)輸過程污染。

　　煤制燃料將煤炭集中于生產(chǎn)側(cè)完成清潔化，將煤炭運(yùn)輸轉(zhuǎn)化為了油氣管道運(yùn)輸，大大降低了運(yùn)輸能耗，同時(shí)大大降低了運(yùn)輸過程造成的粉塵等污染。

　　我國煤炭產(chǎn)業(yè)資產(chǎn)總計(jì)約5萬億，其中國有控股4萬億。如果十年之內(nèi)煤炭利用規(guī)模過快下降，將導(dǎo)致煤炭產(chǎn)業(yè)快速萎縮。同時(shí)，煤炭市場的劇烈變化將導(dǎo)致煤炭價(jià)格變化，從而導(dǎo)致相關(guān)能源企業(yè)所擁有的資產(chǎn)和礦產(chǎn)資源價(jià)值重估，造成國有資產(chǎn)快速貶值，并可能由此引發(fā)系統(tǒng)性金融風(fēng)險(xiǎn)。

　　此外，煤炭產(chǎn)業(yè)直接從業(yè)人員約40萬人，加上間接就業(yè)、家庭聯(lián)系等，行業(yè)的快速萎縮將直接影響上百萬人，造成大量摩擦性失業(yè)。對于一些資源依賴型地方，也可能由于煤炭產(chǎn)業(yè)的快速萎縮而重回貧困。適度進(jìn)行煤制燃料的產(chǎn)業(yè)化，有利于我國煤炭產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)過渡，對產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)、地方、人員造成的沖擊相對較小。

　　人口老齡化是未來幾十年我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要變量。當(dāng)前，我國消費(fèi)的進(jìn)口油氣是由大量勞動(dòng)力輸出交換而來，這一交換模式依賴于較高的現(xiàn)時(shí)勞動(dòng)流量。

　　未來，我國勞動(dòng)力人口將呈斷崖式下降，這一交換模式將不可持續(xù)。煤制燃料的實(shí)質(zhì)是以當(dāng)前的重資產(chǎn)投資獲得未來低現(xiàn)時(shí)勞動(dòng)流量消耗的清潔能源，是一種勞動(dòng)流量的儲(chǔ)存方式，有利于積極應(yīng)對人口老齡化的趨勢。

正確認(rèn)識(shí)煤制燃料產(chǎn)業(yè)的碳排放問題

　　煤制燃料的碳排放并不是凈增量，要從促進(jìn)能源體系調(diào)整、推動(dòng)經(jīng)濟(jì)貿(mào)易實(shí)現(xiàn)再平衡的高度全面認(rèn)識(shí)煤制燃料的碳排放問題。
　　目前我國能源大平衡的現(xiàn)狀是，通過燃燒煤炭發(fā)電獲得基礎(chǔ)能源價(jià)格優(yōu)勢，與廉價(jià)勞動(dòng)力優(yōu)勢合并形成貿(mào)易成本優(yōu)勢，從而大量出口能量密集、勞動(dòng)密集的產(chǎn)品，換取外匯用來購入大量石油、天然氣，形成了大進(jìn)大出的貿(mào)易格局。

　　從能源角度看這個(gè)貿(mào)易格局的實(shí)質(zhì)，是以外貿(mào)出口中隱含的燃煤交換了進(jìn)口的石油天然氣。這一交換過程對我國碳排放極為不利，因?yàn)槿济哼^程、石油天然氣利用過程的碳排放都發(fā)生在本土，是二次迭加的碳排放過程。當(dāng)前我國外貿(mào)隱含碳排放占我國整體碳排放的五分之一至四分之一。煤制燃料將推動(dòng)實(shí)現(xiàn)我國貿(mào)易再平衡，有效減少碳排放的二次迭加。

　　2016年電力行業(yè)消耗煤炭約18億噸，燃煤發(fā)電4萬億度、占全行業(yè)發(fā)電量的6 5%。根據(jù)《能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略（2016-2030）》，我國2030年至2050年能源消費(fèi)總量穩(wěn)定在60億噸標(biāo)準(zhǔn)煤、可再生能源比例分別達(dá)到20%和50%，意味著可再生電力分別達(dá)到4萬億度和10萬億度，這將對燃煤發(fā)電形成巨大的擠出效應(yīng)，即：至203 0年燃煤發(fā)電減少約2萬億度、減少煤炭消耗9億噸，至2050年燃煤發(fā)電基本歸零、再減少煤炭消耗9億噸。

　　只需將擠出電煤的50%用于煤制燃料，即可在2030年提供1億噸油氣當(dāng)量清潔交通能源。煤發(fā)電和煤制燃料是煤炭清潔高效利用的一體兩面，煤炭利用方式的轉(zhuǎn)變并不影響整體煤炭減量及碳減排的大局。

加強(qiáng)煤制燃料產(chǎn)業(yè)頂層政策設(shè)計(jì)

　　煤制燃料產(chǎn)業(yè)其外部性極其顯著，必須加強(qiáng)國家層面的頂層設(shè)計(jì)。目前《煤炭深加工產(chǎn)業(yè)示范“十三五”規(guī)劃》僅是國家發(fā)展改革委和國家能源局的部門規(guī)劃，“頂層設(shè)計(jì)不夠頂”，難以實(shí)現(xiàn)國土、環(huán)保等部門的政策協(xié)調(diào)，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)發(fā)展困難重重，嚴(yán)重停滯。
應(yīng)參照車用乙醇汽油推廣實(shí)施方案，由相關(guān)部委協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)、統(tǒng)籌推進(jìn)。產(chǎn)業(yè)涉及的用水指標(biāo)、用煤指標(biāo)、能耗指標(biāo)、污染物排放總量指標(biāo)、用地指標(biāo)、碳排放指標(biāo)等，由頂層設(shè)計(jì)根據(jù)優(yōu)化的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)籌配置，破除條塊分割體制造成的發(fā)展障礙。

　　產(chǎn)業(yè)定位是一切產(chǎn)業(yè)政策體系的出發(fā)點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)從國家層面明確煤制燃料產(chǎn)業(yè)在能源革命中的如下兩個(gè)定位：

　　一是將煤制燃料定位為我國交通能源自主化的主導(dǎo)路徑，其產(chǎn)業(yè)定位高于電動(dòng)汽車、氫燃料汽車、生物液體燃料等。

　　二是將煤制燃料定位為兩大能源轉(zhuǎn)型路徑之一，其產(chǎn)業(yè)定位與電力系統(tǒng)可再生化同等重要?！　「鶕?jù)上述第一個(gè)定位，應(yīng)當(dāng)參照電動(dòng)汽車發(fā)展、氫燃料汽車發(fā)展、生物質(zhì)液體燃料發(fā)展等目前采取的政策措施，賦予煤制燃料同等的政策地位，包括消費(fèi)稅減免、價(jià)格補(bǔ)貼等。

　　根據(jù)上述第二個(gè)定位，應(yīng)當(dāng)參照風(fēng)電、光伏、水電等可再生電力在電力發(fā)展中的差別化政策，在油氣發(fā)展中賦予煤制燃料同等的政策地位，包括全面統(tǒng)籌全國產(chǎn)能建設(shè)計(jì)劃，制定差異化入網(wǎng)油氣價(jià)格，制定煤制油氣全額入網(wǎng)消納計(jì)劃。

　　以遠(yuǎn)離人口聚集區(qū)域，環(huán)境容量充足，煤炭資源儲(chǔ)量大、品質(zhì)好，水資源足以支撐等為基本依據(jù)，在全國范圍內(nèi)遴選基礎(chǔ)條件好的適宜地區(qū)，集中建設(shè)4 至5個(gè)大型煤制燃料基地，單體基地聚集規(guī)模達(dá)到2000至3000萬噸油氣當(dāng)量。為兼顧分散環(huán)境壓力和發(fā)揮規(guī)模效益，基地布局應(yīng)采用煤氣化龍頭適度分散、下游合成輸配中心集中的方式。