一次性能源的日益緊張和我國能源多元化戰略的逐步推進,使得可再生能源受到了空前的關注。5月26日,由中國化工信息中心、國際能源網等單位聯合主辦的第十屆科博會中國能源戰略高層論壇主題分會——“2007中國新能源峰會”成功召開,來自發改委能源所、中國科學院、科技部的多位專家就我國可再生能源、替代能源的發展進行了廣泛的探討。
背景:能源危機催生新能源發展熱潮
2001年以來,全球化石資源供應日趨緊張,國際原油價格一路攀升,至2006年已突破至65.5美元,但是高昂的價格并不能抑制人類對于石油需求量的劇增。隨著世界經濟對原油的依賴性不斷增強,石油開采量持續擴大,世界石油儲量逐漸減少,石油價格必然呈不斷上升趨勢。
近年來我國對石油的需求量也在不斷增加,石油進口量大幅度上漲,對外依存度持續上升。2006年我國原油凈進口量已達13884.3萬噸,居世界第三位。石油和化學工業規劃院院長顧宗勤表示:“石油作為一種不可再生的能源,在沒有大的技術突破的前提下,石油的儲量將越來越少,開采成本越來越高,屆時石油資源的短缺將極大地制約整個社會的發展,而我國作為用油大國將面臨更加嚴峻的能源危機”。目前我國石油剩余可采儲量為23.8億噸,儲采比僅為13.4,遠低于世界石油58.6的平均儲采比,儲備和開采能力日益窘迫。在這種形勢下,國際石油價格的大幅上漲直接影響到我國的石油消費和經濟運行,為了減輕國家經濟對石油的依賴,緩解高價油帶給市場的巨大壓力,各種石油替代能源的研究日漸活躍。
生物燃料乙醇、生物柴油、煤基液體燃料(包括煤制甲醇、二甲醚、煤制油)等在近兩年掀起了一輪又一輪建設熱潮。這些石油替代能源的迅猛發展只反映了我國能源戰略轉變的一個側面,而大力發展多種可再生能源已經成為能源界的共識——作為太陽能電池、風力發電、混合動力汽車、乙醇汽油等諸多新能源領域都呈現出繁榮發展局面。未來中國油氣勘探開發的難度增大,國內油氣供應快速增長的潛力較小。在我國現有能源供給的約束條件下,我國面臨著能源供需結構性矛盾、能源自給安全壓力以及巨大的環保壓力。大力發展可再生能源,合理調整并完善現有能源結構乃是我國解決以上問題的必由之路,能源發展的多元化戰略由此躍上歷史舞臺。
可再生能源:獲得重大發展機遇
1.《可再生能源法》推動我國新能源發展迅猛
一次性能源的日益緊張和能源多元化戰略的逐步推進,使得可再生能源受到了空前的關注。2005年,我國《可再生能源法》應運而生,于2006年1月1日正式實施,《可再生能源法》中指出:“國家將可再生能源的開發利用列為能源發展的優先領域,推動可再生能源市場的建立和發展”?!谛滦湍茉粗耸挚蔁岬陌l展過程中,該法令正發揮著日益顯著的作用。
可再生能源主要是指風能、太陽能、水能、生物質能、地熱能、海洋能等非化石能源。近兩年,世界可再生能源的發展風生水起,進展迅猛。據國家發展改革委能源研究所CREIA,REEEP 秘書處李俊峰秘書長介紹,世界可再生能源市場主要集中在發電技術(主要包括太陽能發電、風力發電、生物質發電、海洋能/地熱能發電)、供熱技術(太陽能熱水技術、地熱、生物質供熱)、液體燃料技術(生物液體燃料、可再生能源制氫)等領域,目前世界各國均對發展可再生能源傾注了大量精力。李俊峰秘書長認為,太陽能熱利用是最廉價的可再生能源技術,該技術最大的市場在中國,將占市場份額的60%。李俊峰秘書長對可再生能源技術和市場前景報以極大的信心,他談到:可再生能源的前景將一片光明,我們現在看到只是一絲曙光,需要持之以恒的努力。
在我國,隨著《可再生能源法》的實施和推動,可再生能源的發展步入新的歷史時期。2007年4月,國家發改委副主任陳德銘總結我國可再生能源的發展,指出目前我國發展步伐明顯加快,水電開發、風電沼氣建設、生物燃料乙醇、太陽能熱利用的規模越來越大。2006年,水電新增裝機容量超過1000萬千瓦,累計裝機容量達到1.2億千瓦;風電新增裝機容量133萬千瓦,相當于過去20年的總和,總裝機容量達到260萬千瓦;太陽能熱水器生產能力達到2000萬平方米,累計使用量達到9500萬平方米;生物質能開發利用呈現出多元化發展局面,農村戶用沼氣達到2260萬戶,大中型沼氣工程達到2000多處,沼氣年使用量約100億立方米,農作物秸稈發電示范項目投產運行,生物液體燃料工作全面推進,生物質成型燃料試點取得初步進展。
2.潛力巨大 向能源多元化目標邁進
可再生能源的開發熱潮是以其深厚的發展潛力為基礎的,據國家發改委可再生能源發展中心提供的數據:我國風電資源量應在30億千瓦以上,生物質能資源量為8億~10億t標煤,太陽能的資源量為理論上17000億t標煤/a。盡管擁有巨大的發展潛力和光明的發展前景,但是可再生能源的發展仍然面臨技術、政策、產業等各方面的制約,其產業化、規模化發展離不開國家產業政策的推動和支持。自《可再生能源法》頒布以來,國家對可再生能源的政策支持框架已經初步確立,并出臺了一系列配套政策和細則。2006年1月,國家發改委頒布了《可再生能源產業發展指導目錄》、《可再生能源發電有關管理規定》、《可再生能源發電價格和費用分攤管理試行辦法》;2006年6月,財政部出臺了《可再生能源發展專項資金管理暫行辦法》;2006年11月,發改委與財政部發布了《促進風電產業發展實施意見》。此外,一些相關技術標準,如民用太陽能熱水器與建筑結合標準、生物柴油等標準也在制訂實施。目前,國家發改委已經編制完成了《可再生能源中長期發展規劃》,正在報批審定中。
國家發展和改革委員會能源所可再生能源發展中心王仲穎主任的報告中顯示,鑒于可再生能源的巨大潛力,我國基本制定了2020年可再生能源的發展目標:在發電能力方面,并網風力發電力爭達到3000萬千瓦,小型風力發電15萬千瓦,實現生物質能源發電3000萬千瓦,太陽能發電180萬千瓦;在燃料和熱利用方面,液體燃料消耗量將達到1200萬噸,沼氣440億m3,太陽能熱水器覆蓋面積將突破3億平方米;生物質顆粒供應量可達5000萬噸。屆時可再生能源預計可提供5.5億噸標準煤的供應能力,占2020年一次能源消費量的16%?!梢灶A見,在國家政策的鼓勵和大力推動下,我國可再生能源正迎來發展的春天,未來幾十年里,我國能源結構中化石資源一統天下的局面將得到改變,一個能源多元化發展時代正在到來。
生物液體燃料:發展需要資源和政策雙驅動
近年來,我國生物液體燃料產業發展如火如荼,歸根結底還是全球能源結構的高位運行,從市場層面吸引眾多投資者的熱衷。
1.燃料乙醇受困于資源供應
上世紀末,為消化庫存陳化糧和補充石油資源的不足,我國開始發展燃料乙醇?!笆濉逼陂g,在河南、安徽、吉林和黑龍江分別建設了以陳化糧為原料的燃料乙醇生產廠,總產能達到102萬t/a,現已在9個省開展車用乙醇汽油的銷售試點。2006年,我國燃料乙醇的總產量已達133萬噸,比2005年翻了一番。在一些地方政府和市場的雙利作用下,在國家規劃之外,許多企業也紛紛上馬燃料乙醇項目,消耗了大量的糧食作物。2006年我國僅國家批準的用于加工燃料乙醇的糧食有306萬噸,其中玉米260萬噸。從“不與民爭糧,不與糧戰地”的戰略出發,2006年12月國家下發了《關于加強生物燃料乙醇項目建設管理》的通知,提出“堅持非糧為主,積極妥善推動生物燃料乙醇產業發展?!?/P>
國家政策劃下了紅線,原料多元化成為燃料乙醇企業的必然選擇。我國自主開發了以甜高粱為原料的生產技術,并在黑龍江、內蒙古、山東、新疆和天津等地開展了甜高粱的種植和燃料乙醇的生產試點,但由于現階段國家對燃料乙醇實行定點生產,這些甜高粱乙醇無法進入交通燃料市場,大多數被摻入了低質白酒中。同時,我國6億多噸的秸桿資源引起了業界的關注,但纖維素制乙醇的技術尚不成熟,還處在中試或工業化示范階段。利用木薯、甘薯、甘蔗、甜菜等作物作為燃料乙醇的原料具有一定的可行性,但還在起步階段。另外,今后這些資源的收集、儲運等問題也需要解決。我國燃料乙醇要實現快速、可持續發展,突破原料瓶頸是關鍵。
2.多重因素阻礙生物柴油發展
受市場利益驅動,在綠色能源和支農產業雙重“概念”下,全國各地形成了一股上馬生物柴油的熱潮。像所有新興產業一樣,生物柴油的發展中也遇到了各種各樣的問題。首先是原料的供應,雖然生物柴油的原料種類比較豐富,既可以是各種廢棄或回收的動植物油脂,也可以是含油量高的能源植物,如麻瘋樹、黃連木等。但由于能源植物種植周期較長,投資大,國家政策又不十分明朗,非一般企業能力可為。因此,目前國內絕大多數企業是收集餐飲業廢油或以進口棕櫚油、棕櫚油酸為原料生產,但受行業發展過熱影響,這些原料價格節節攀升,企業利潤也被嚴重擠壓,目前不到100元/t。二是產品的出路問題,由于國家還沒有制定具體的生物柴油產業政策,產品無法進入正常的銷售渠道。雖然今年5月份出臺了BD100生物柴油標準,但與銷售脫節,與產品銷售有關的B5標準的還在起草當中。按現行政策,目前局部地區生物柴油的銷售屬于不正常行為?,F有生物柴油產品有的通過各種渠道流入市場,有的被用作工廠和施工機械的動力燃料,還有的企業將產品出口到國外,但今年4月5日國家公布的《2007年加工貿易禁止類商品目錄》嚴禁輕柴油、重柴油和其他柴油及燃料油出口,無疑又給那些以出口為主要方向的生物柴油企業當頭一棒。原料供應不穩定,國內市場政策不明朗,對外出口又受阻,生物柴油發展可謂舉步維艱。
為了促進我國生物液體燃料的發展,我國在可再生能源中長期發展規劃中提出,2010年和2020年將分別形成200萬t和1000萬t的目標。從目前我國生物液體燃料的原料、技術、市場和政策條件來看,要實現生物液體燃料的規模化發展,關鍵要解決好資源落實、產品生產和市場銷售3個環節的問題,特別要做好品種選育、種規模、技術標準制定等工作,制定合理的投資、價格和稅收政策,落實好產品銷售渠道,充分發揮大型能源企業的帶頭作用,廣泛吸收社會企業參與,形成完整的生物液體燃料的生產、混配和銷售體系。
煤化工:遵循科學理性的發展思路
隨著石油、天然氣價格的節節攀升,以煤為原料的煤化工行業在短短幾年內迅速升溫,全國具有煤炭資源的省份都紛紛集資、引資或合資建設和開展大型煤化工、煤變油、煤制烯烴、甲醇、二甲醚等項目的前期研究和規劃。盡管國家發改委于2006年下半年緊急叫停了煤炭液化項目并提高了準入門檻,但是各地投資煤化工的熱情不僅沒有降溫,反而隨著國際油價的強勁運行而出現了“潮涌現象”。
有人質疑說煤化工是一種稀缺資源替代另一種資源,不應該與可再生能源一同列入能源多元化的發展戰略中。全國醇醚燃料及醇醚清潔汽車專業委員會秘書長陳衛國認為,看待這一問題需要時空觀,能源戰略具有階段性,未來的二三十年將是我國能源技術開發比較關鍵的階段,國家通過這一過渡期積蓄力量完成科技攻關之后,很可能就此具備發展太陽能、核能等重要可再生能源的實力。因此,在最近的二三十年內,憑借煤炭資源優勢積極發展煤化工是我國能源戰略的必然選擇。
1. 下游產品眾多,發展空間大
煤化工的下游產品眾多,煤制甲醇、二甲醚、烯烴、煤制油等技術的應用前景廣闊,這種多樣性也反映出我國能源多元化趨勢。
?。?) 煤制甲醇、二甲醚市場初步形成
甲醇是煤化工的基礎有機化學品,具有較多的后續加工產品,近年來甲醇項目甚至出現
了過熱現象,目前在建甲醇規模已接近900萬t/a,擬建和規劃產能還有千萬噸以上,預計到2010年國內甲醇生產能力將超過2700萬t/a,而國內甲醇的年需求總量在2400萬t左右。而煤制二甲醚可作為民用燃料使用,是柴油發動機最理想最潔凈的替代燃料,目前二甲醚國內生產能力為37萬t/a,產量20萬t,在建裝置能力近100萬t/a,擬建裝置能力達到211萬t/a,預計到2010年產能在300萬t/a,國內年需求量將達到700萬t,市場空間巨大。
(2)煤制烯烴、煤制油戰略意義重大
煤制烯烴是減少對石油依賴,發展化學工業的重要新途徑,2010年煤制烯烴的產量將達140萬t,占全國烯烴產量的4.8%,其經濟效益高于石油制烯烴。但是盡管煤制烯烴項目前景看好,但由于技術難度大,目前還處于中試階段,待工業化成熟大規模推廣之后,煤制烯烴必將迎來大的發展。我國在煤制油技術研究上也取得相當突破,據估計,目前國內在建和擬建的“煤變油”項目已達1600萬t,計劃投入的資金額高達150億美元。
2. 煤化工發展亟需考慮環境因素制約
然而,煤化工畢竟是一個起點很高的行業,對煤炭資源、水資源、生態、環境、技術和資金等條件要求較苛刻,煤化工同樣突出的劣勢使其在發展過程中受到一定制約。
利用效率較偏低是當前煤化工面臨的一大問題,我國煤用于發電的能量利用率可以達到55%,但以煤為原料生產甲醇,煤的能量利用率只有32%~42%;煤制油的能量利用率也不高,采用直接法“煤制油”工藝,煤的熱能利用率為47.6%,而間接法的利用率僅為28.6%;加上水、電、汽、儲運等公用工程消耗,使煤炭資源利用率更低。因此,如何加強煤炭資源的有效利用率是保證我國煤化工產業健康發展亟待解決的問題。
水資源是煤化工產業發展的重要制約因素。我國的人均水資源占有量遠低于世界平均水平,主要煤炭產地人均水資源占有量和單位國土面積水資源保有量更只有全國平均水平的1/10。而大型煤化工項目年用水量巨大,一些地區大規模規劃煤化工項目,一方面會造成產能過剩,另一方面會打破本地區脆弱的水資源平衡,直接影響當地經濟社會的平穩發展和生態環境的保護。
同時,環境保護也已成為煤化工產業發展的瓶頸。煤炭中碳含量高、氫含量只有5%,將煤炭轉化成運輸燃料時產生的二氧化碳排放量,是原油精煉工藝的7~10倍,勢必加重當地的環境污染。目前,我國90%的二氧化硫排放來自煤的使用,這是我國在大氣環境污染治理方面長期陷入困境的重要原因。
此外,煤化工項目所需投資大,國際油價和國內煤炭價格的波動將使煤化工的成本變化莫測,無疑也給煤化工企業帶來了巨大的投資風險。
喜憂參半的煤化工發展熱潮也引發了國家相關部門及專業人士對于發展煤化工的深刻思考:煤化工的項目建設首先要量水而行,以水定產,注重對水資源的保護;其次在發展策略上應堅持“煤化一體化”、“煤電一體化”,防止煤炭資源直接外流;重視并鼓勵企業的自主創新,研發先進技術,以提高煤資源的利用率,攻克其下游產品應用的技術難關,使煤化工產業在能源結構調整和石油替代戰略中發揮更大的作用,穩步推進我國能源多元化戰略的實施。
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