发展低碳经济在时代和全球的背景下,已是大势所趋。在哥本哈根气候大会召开前,国务院决定,将主要通过促进产业结构调整升级、加大节能减排力度等手段,到2020年使我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%,而期间无法实现转型的高排放高污染企业,将无疑会被淘汰出局。因此,未来几年,选择什么类型的燃料对国内各工业企业来说将是一个至关重要的课题。
从过去几年中国工业燃料消费结构可以看出,燃料油大势已去,近年来受到石油焦、天然气以及煤系燃料的不断蚕食而逐渐萎缩;石油焦因成本优势得以抢滩工业低端市场,并迅速壮大;煤和煤系燃料的主力地位是不容挑战的,但其增速和增长空间也比较有限;天然气则因环保优势,占总能耗约7成的工业和商住用能将主要由天然气冷热电联供分布式能源系统+智能电网提供.
据C1调查,2008年工业燃料消费中燃料油比重约为2%;石油焦仅有0.1%;煤和煤系燃料占80.1%;天然气占3.8%。而到2009年,燃料油比重下滑至1.3%;石油焦上升至0.5%;煤和煤系燃料微幅上升至80.9%;天然气则上升1.2%至5%。预计2010年,燃料油比重还会继续下滑,或只有1.1%,而石油焦则款步上升至0.6%,煤和煤系燃料或因其他燃料的快速发展而缩减至78.6%,天然气增长趋势依旧,预计可达5.5%。
预计未来几年,上述工业燃料发展趋势还会延续。其中燃料油将因和低碳经济发展相悖而继续受到排斥并缩水,但品质低硫化是其未来在该领域还能占有一席之地的出路;石油焦的运用技术近年来虽有突飞猛进的发展,但仍有不少问题,使其无法在工业高端领域得到应用;煤虽然会因能效低、二氧化碳排放量大而受到管制,但煤化工发展前景却相对比较广阔,因此,短期内其工业燃料主力地位将不会动摇;天然气作为清洁能源,当前备受推崇,且未来大有成为工业燃料顶梁柱之势。
燃料油大势已去,但在工业高端仍占有一席之地
低碳经济的到来,意味着国内能源的消耗将受到一定程度的压制,而燃料油相对煤炭和石油焦体现不出性价比优势,相对天然气又体现不出环保效应,因此所受的冲击首当其冲,市场面临萎缩的压力也是不言而喻的。
2005到2006年间,燃料油消费量攀升至顶峰后开始逐年萎缩,尤其在2007到2008年两年间,国际上受到不断走高的国际油价和金融风暴冲击,加上国内燃料油消费税的征收、人民币升值和新劳动法的出台,使得中国珠三角和长三角的出口型制造业逐渐进入洗牌和转型当中,工业用户对燃料油的需求明显放缓。据C1数据显示,2008年中国燃料油表观消费量为3664万吨左右,相比2007年大幅下滑16%,2009年又在此基础上继续下滑至3440万吨左右。
此外,2009年出台的《石化振兴规划》,其中提到要“淘汰100万吨及以下低效低质落后炼油装置,积极引导100万-200万吨炼油装置关停并转,防止以沥青、重油加工等名义新建炼油项目”,从中也可以看出国家对燃料油的打压决心。
而展望未来,受国际方面原油价格未来看涨和外部需求萎缩冲击,以及国内珠三角、长三角等以外向型经济为主的东南沿海工业增速减弱和“北上西进”新的工业格局形成的利空影响,未来5年中国燃料油需求预计平均每年将以5~6%的幅度递减。而其中珠三角地区,再受到“西气东输”二线开通的冲击,预计平均每年将以20~30%的高速缩减。
不过,尽管燃料油处处受到排斥,但其目前在工业高端用户中却仍还占有一席之地,这主要得益于其易操控、火焰刚度适中的特性。据统计,2009年平板玻璃工业燃料结构中,重油比重约占14%,且大部分都来自于高端,目前全国共有210条平板玻璃生产线,其中约有70条高端玻璃生产线在使用燃料油,占33%。
此外,为适应低碳经济的发展要求和节能减排的发展趋势,燃料油低硫化也将是未来其得以立足的关键要素。更重要的是,随着国内中石油中石化中海油三大集团旗下炼厂燃料油资源被统销,燃料油低硫化的趋势也将进一步加强。因为当前大炼厂所加工的原油主要以低硫为主,故加工后的燃料油仍以低硫形态呈现。
石油焦抢滩工业低端,但欲挑大梁仍面临困难
2005年之前,中国的石油焦主要用于碳素行业、铝行业以及硅行业。此后随着国际油价步入上升通道,石油焦作为燃料的经济性逐渐被挖掘,且通过技术的不断创新,石油焦在工业燃料领域,尤其是在玻璃行业的燃料市场得到了较为迅速的发展,不仅取代了传统的煤的市场份额,还侵食了不少燃料油的终端用户。据C1数据显示,2008年中国石油焦中仅有14%用作燃料,而到2009年,该比重则大幅上升至32%,数量约在750万吨左右。而按照目前已经改造结束的玻璃企业产能计算,预计2010年石油焦需求量应在500万吨左右。
石油焦之所以能迅速扩张版图,主要在于其成本优势和近年来的应用技术的突破。
成本方面,以石油焦和燃料油为例,1吨石油焦的热值仅相当于0.9吨燃料油,但1吨石油焦的价格却只有半吨重油之多,因此,对企业来说,用石油焦替代燃料油将可节约40%左右的成本。
技术方面,2005年,国内部分玻璃厂成功研制出油焦浆,即将石油焦磨成粉状后,混合重油使用,一方面保证了燃烧温度, 另一方面大大降低了生产成本,使得该技术后来在很多玻璃厂广泛应用;到2007年,石油焦的应用又出现了新的突破,即石油焦干喷技术,将石油焦磨成粉末直接喷入玻璃窑炉使用,该技术进一步受到国内玻璃生产企业的青睐,成为其在工业燃料领域得以迅速扩张的法宝。
不过,石油焦自身的缺陷和技术上仍存有一些不足,使其当前的应用只局限于工业低端,而无法全方位扩张版图。如因加工原油品质的改变,石油焦硫份有逐渐走高的趋势,相应的,中低硫焦资源会越来越少,从而使其受到环保部门的打压。
此外,石油焦价格波动频繁,供应不稳定也将影响其顺利发展。主要因为目前已改造结束、启用石油焦的玻璃企业,仍都保留着燃料油燃烧系统,因此,一旦石油焦的经济性被打破或供应出现问题,这些玻璃厂可能重返燃料油市场。因此,从目前的情形来看,石油焦将难以在未来低碳时代的工业燃料中挑大梁。
煤炭发展空间受限,但煤化工前景颇被看好
煤炭属于不可再生资源,加之其自身能效低、污染大的缺点,其虽然一直稳坐工业燃料主力位置,但其未来发展空间不容乐观,且大有走下坡路的趋势。即便近年来煤炭CCS技术得到不断发展和推广,也未能彻底解决该问题。据有关部门统计,中国煤炭探明储量仅供开采100年。
不过,煤化工的前景却相对被市场看好,因此,煤炭燃料的主力低位短期内不会改变。煤化工主要包括两部分,一是传统煤化工,二是新型煤化工。传统煤化工产能已经过剩,发展很困难。但现代煤化工,也叫新型煤化工,主要包括煤制油、煤制天然气、煤制乙二醇等,市场空间很大,市场前景却趋好。
据统计,我国去年原油进口率达50%,能源紧张制约了化工产业的后续发展。但现代煤化工则能弥补生物质能源的不足,因此,具有巨大发展潜力。
近期,国务院明确提出煤化工要搞好的五类示范项目:一是煤制油项目,现在正在紧锣密鼓地建设;二是煤制烯烃项目;三是煤制天然气项目,现在处于布点阶段;四是煤制二甲醚项目,这个项目设在鄂尔多斯,正在向国家发改委申报批准;五是煤制乙二醇项目,也在建设阶段。上述五类项目发展前景都比较乐观。
不过,煤化工发展过程中也有一些问题,令其在工业领域难以大展拳脚,在商业化的运用发展更因此难以开展。第一是资源问题,煤产地大多在北方,且并非所有都适合做煤化工;第二是环境问题,低碳经济来势凶猛,对煤化工业发展具有极大挑战;第三则是应用技术问题,而该问题不是一两年内能解决,而是需要长期的努力。
煤作为燃料,早在800年前就已经开始。对于现代工业来说,煤炭发挥着至关重要的作用,各工业部门在一定程度上都要消耗一定量的煤炭,因此煤炭被称作是工业“真正的粮食”。
天然气前景广阔,有望成为工业燃料支柱
天然气在燃烧过程中产生的能影响人类呼吸系统健康的物质极少,产生的二氧化碳仅为煤的40%左右,产生的二氧化硫也很少。其在燃烧后无废渣、废水产生,相较于煤炭、石油等能源具有使用安全、热值高、洁净等优势。因此,其未来发展前景十分广阔,且随着技术的不断进步,大有成为工业燃料支柱的可能。
从供应上来看,天然气储量丰富,有利于其未来在工业领域扩大市场规模。据最新的油气资源评价表明,全国天然气资源量为47万亿立方米,可探明的资源量为22万亿立方米(按可探明率46.8%计)。经评估,天然气可采资源量为14万亿立方米(按可采率63.6%计)。此外,我国非常规天然气资源也非常丰富,总量是常规天然气资源量的5.01倍,多于美国。而在刚结束的中美战略与经济对话(S&ED)上签署的《美国国务院和中国国家能源局关于中美页岩气资源工作行动计划》,更能有效运用美方经验,以促进中国页岩气资源的开发。
从成本上来看,虽然在一定阶段不胜煤、燃料油、石油焦、水煤浆和煤转气等燃料,但受益于其环保的特性,该不足已被逐渐淡化。更有专家指出,一旦2012年碳税开征,该情况还可能会发生转变,使得天然气逐渐摆脱在成本上的劣势。
以天然气和燃料油的为例,9月广东热电厂燃气轮机锅炉使用天然气发电的成本在0.8-0.85元/千瓦时,而使用燃料油发电的成本则为0.79元/千瓦时。相比之下,天然气经济性略逊一筹,但出于其环保特性符合低碳经济发展要求,当地14家燃机电厂中,已有11家左右启动了“油改气”,为2011年西气东输二线的开通做好铺垫。
天然气是一种多组分的混合气体,主要成分是烷烃,其在工业领域的应用主要在于代替煤,用于工厂采暖,生产用锅炉以及热电厂燃气轮机锅炉。
西气东输二线管道西起新疆的霍尔果斯,经西安、南昌,南下广州,东至上海,途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、河南、安徽、湖北、湖南、江西、广西、广东、浙江和上海13个省、自治区、直辖市。干线全长4859千米,加上若干条支线,管道总长度超过7000千米。它将中亚天然气与我国经济最发达的珠三角和长三角地区相连,同时实现塔里木、准噶尔、吐哈和鄂尔多斯盆地天然气资源联网,有利于改善我国能源结构,保障天然气供应,促进节能减排,推动国际能源合作互利共赢,意义重大。
总结
低碳经济是指温室气体排放量尽可能低的经济发展方式,尤其要有效控制二氧化碳这一主要温室气体的排放量。以低能耗、低排放、低污染为基础,提高能源利用效率,创建清洁能源结构。其核心是技术创新、制度创新和发展观的改变。发展低碳经济是一场涉及生产模式、生活方式、价值观念和国家权益的全球性革命。因此,在全球气候变暖的大背景下,低碳经济受到越来越多国家的关注。
有专家指出,未来世界一次能源走势将取决于可再生能源、煤的 CCS利用、以及天然气三者之间在科技进展和经济性两方面的博弈。按照《哥本哈根协议》中所提到的“在2050年前全球二氧化碳排放量减到1990年(209亿吨碳当量)的一半”的要求,当前各国必须要大力发展第三产业和提高能效,而天然气的能效相比煤和石油等传统能源无疑最高,因此,前景也最被看好。
根据美国非常规天然气过去5年戏剧性发展显示,页岩气将足够美国使用100年。而从2010年6月底公布的MIT报告中又可以看出,世界天然气资源丰富,剩余可采储量453万亿m3,可使用150年,该报告结论还认为今后到2050年,除非有更重大的技术突破,否则煤和可再生能源都将难与天然气竞争。