發展低碳經濟在時代和全球的背景下,已是大勢所趨。在哥本哈根氣候大會召開前,國務院決定,將主要通過促進產業結構調整升級、加大節能減排力度等手段,到2020年使我國單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%,而期間無法實現轉型的高排放高污染企業,將無疑會被淘汰出局。因此,未來幾年,選擇什么類型的燃料對國內各工業企業來說將是一個至關重要的課題。
從過去幾年中國工業燃料消費結構可以看出,燃料油大勢已去,近年來受到石油焦、天然氣以及煤系燃料的不斷蠶食而逐漸萎縮;石油焦因成本優勢得以搶灘工業低端市場,并迅速壯大;煤和煤系燃料的主力地位是不容挑戰的,但其增速和增長空間也比較有限;天然氣則因環保優勢,占總能耗約7成的工業和商住用能將主要由天然氣冷熱電聯供分布式能源系統+智能電網提供.
據C1調查,2008年工業燃料消費中燃料油比重約為2%;石油焦僅有0.1%;煤和煤系燃料占80.1%;天然氣占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%;天然氣則上升1.2%至5%。預計2010年,燃料油比重還會繼續下滑,或只有1.1%,而石油焦則款步上升至0.6%,煤和煤系燃料或因其他燃料的快速發展而縮減至78.6%,天然氣增長趨勢依舊,預計可達5.5%。
預計未來幾年,上述工業燃料發展趨勢還會延續。其中燃料油將因和低碳經濟發展相悖而繼續受到排斥并縮水,但品質低硫化是其未來在該領域還能占有一席之地的出路;石油焦的運用技術近年來雖有突飛猛進的發展,但仍有不少問題,使其無法在工業高端領域得到應用;煤雖然會因能效低、二氧化碳排放量大而受到管制,但煤化工發展前景卻相對比較廣闊,因此,短期內其工業燃料主力地位將不會動搖;天然氣作為清潔能源,當前備受推崇,且未來大有成為工業燃料頂梁柱之勢。
燃料油大勢已去,但在工業高端仍占有一席之地
低碳經濟的到來,意味著國內能源的消耗將受到一定程度的壓制,而燃料油相對煤炭和石油焦體現不出性價比優勢,相對天然氣又體現不出環保效應,因此所受的沖擊首當其沖,市場面臨萎縮的壓力也是不言而喻的。
2005到2006年間,燃料油消費量攀升至頂峰后開始逐年萎縮,尤其在2007到2008年兩年間,國際上受到不斷走高的國際油價和金融風暴沖擊,加上國內燃料油消費稅的征收、人民幣升值和新勞動法的出臺,使得中國珠三角和長三角的出口型制造業逐漸進入洗牌和轉型當中,工業用戶對燃料油的需求明顯放緩。據C1數據顯示,2008年中國燃料油表觀消費量為3664萬噸左右,相比2007年大幅下滑16%,2009年又在此基礎上繼續下滑至3440萬噸左右。
此外,2009年出臺的《石化振興規劃》,其中提到要“淘汰100萬噸及以下低效低質落后煉油裝置,積極引導100萬-200萬噸煉油裝置關停并轉,防止以瀝青、重油加工等名義新建煉油項目”,從中也可以看出國家對燃料油的打壓決心。
而展望未來,受國際方面原油價格未來看漲和外部需求萎縮沖擊,以及國內珠三角、長三角等以外向型經濟為主的東南沿海工業增速減弱和“北上西進”新的工業格局形成的利空影響,未來5年中國燃料油需求預計平均每年將以5~6%的幅度遞減。而其中珠三角地區,再受到“西氣東輸”二線開通的沖擊,預計平均每年將以20~30%的高速縮減。
不過,盡管燃料油處處受到排斥,但其目前在工業高端用戶中卻仍還占有一席之地,這主要得益于其易操控、火焰剛度適中的特性。據統計,2009年平板玻璃工業燃料結構中,重油比重約占14%,且大部分都來自于高端,目前全國共有210條平板玻璃生產線,其中約有70條高端玻璃生產線在使用燃料油,占33%。
此外,為適應低碳經濟的發展要求和節能減排的發展趨勢,燃料油低硫化也將是未來其得以立足的關鍵要素。更重要的是,隨著國內中石油中石化中海油三大集團旗下煉廠燃料油資源被統銷,燃料油低硫化的趨勢也將進一步加強。因為當前大煉廠所加工的原油主要以低硫為主,故加工后的燃料油仍以低硫形態呈現。
石油焦搶灘工業低端,但欲挑大梁仍面臨困難
2005年之前,中國的石油焦主要用于碳素行業、鋁行業以及硅行業。此后隨著國際油價步入上升通道,石油焦作為燃料的經濟性逐漸被挖掘,且通過技術的不斷創新,石油焦在工業燃料領域,尤其是在玻璃行業的燃料市場得到了較為迅速的發展,不僅取代了傳統的煤的市場份額,還侵食了不少燃料油的終端用戶。據C1數據顯示,2008年中國石油焦中僅有14%用作燃料,而到2009年,該比重則大幅上升至32%,數量約在750萬噸左右。而按照目前已經改造結束的玻璃企業產能計算,預計2010年石油焦需求量應在500萬噸左右。
石油焦之所以能迅速擴張版圖,主要在于其成本優勢和近年來的應用技術的突破。
成本方面,以石油焦和燃料油為例,1噸石油焦的熱值僅相當于0.9噸燃料油,但1噸石油焦的價格卻只有半噸重油之多,因此,對企業來說,用石油焦替代燃料油將可節約40%左右的成本。
技術方面,2005年,國內部分玻璃廠成功研制出油焦漿,即將石油焦磨成粉狀后,混合重油使用,一方面保證了燃燒溫度,另一方面大大降低了生產成本,使得該技術后來在很多玻璃廠廣泛應用;到2007年,石油焦的應用又出現了新的突破,即石油焦干噴技術,將石油焦磨成粉末直接噴入玻璃窯爐使用,該技術進一步受到國內玻璃生產企業的青睞,成為其在工業燃料領域得以迅速擴張的法寶。
不過,石油焦自身的缺陷和技術上仍存有一些不足,使其當前的應用只局限于工業低端,而無法全方位擴張版圖。如因加工原油品質的改變,石油焦硫份有逐漸走高的趨勢,相應的,中低硫焦資源會越來越少,從而使其受到環保部門的打壓。
此外,石油焦價格波動頻繁,供應不穩定也將影響其順利發展。主要因為目前已改造結束、啟用石油焦的玻璃企業,仍都保留著燃料油燃燒系統,因此,一旦石油焦的經濟性被打破或供應出現問題,這些玻璃廠可能重返燃料油市場。因此,從目前的情形來看,石油焦將難以在未來低碳時代的工業燃料中挑大梁。
煤炭發展空間受限,但煤化工前景頗被看好
煤炭屬于不可再生資源,加之其自身能效低、污染大的缺點,其雖然一直穩坐工業燃料主力位置,但其未來發展空間不容樂觀,且大有走下坡路的趨勢。即便近年來煤炭CCS技術得到不斷發展和推廣,也未能徹底解決該問題。據有關部門統計,中國煤炭探明儲量僅供開采100年。
不過,煤化工的前景卻相對被市場看好,因此,煤炭燃料的主力低位短期內不會改變。煤化工主要包括兩部分,一是傳統煤化工,二是新型煤化工。傳統煤化工產能已經過剩,發展很困難。但現代煤化工,也叫新型煤化工,主要包括煤制油、煤制天然氣、煤制乙二醇等,市場空間很大,市場前景卻趨好。
據統計,我國去年原油進口率達50%,能源緊張制約了化工產業的后續發展。但現代煤化工則能彌補生物質能源的不足,因此,具有巨大發展潛力。
近期,國務院明確提出煤化工要搞好的五類示范項目:一是煤制油項目,現在正在緊鑼密鼓地建設;二是煤制烯烴項目;三是煤制天然氣項目,現在處于布點階段;四是煤制二甲醚項目,這個項目設在鄂爾多斯,正在向國家發改委申報批準;五是煤制乙二醇項目,也在建設階段。上述五類項目發展前景都比較樂觀。
不過,煤化工發展過程中也有一些問題,令其在工業領域難以大展拳腳,在商業化的運用發展更因此難以開展。第一是資源問題,煤產地大多在北方,且并非所有都適合做煤化工;第二是環境問題,低碳經濟來勢兇猛,對煤化工業發展具有極大挑戰;第三則是應用技術問題,而該問題不是一兩年內能解決,而是需要長期的努力。
煤作為燃料,早在800年前就已經開始。對于現代工業來說,煤炭發揮著至關重要的作用,各工業部門在一定程度上都要消耗一定量的煤炭,因此煤炭被稱作是工業“真正的糧食”。
天然氣前景廣闊,有望成為工業燃料支柱
天然氣在燃燒過程中產生的能影響人類呼吸系統健康的物質極少,產生的二氧化碳僅為煤的40%左右,產生的二氧化硫也很少。其在燃燒后無廢渣、廢水產生,相較于煤炭、石油等能源具有使用安全、熱值高、潔凈等優勢。因此,其未來發展前景十分廣闊,且隨著技術的不斷進步,大有成為工業燃料支柱的可能。
從供應上來看,天然氣儲量豐富,有利于其未來在工業領域擴大市場規模。據最新的油氣資源評價表明,全國天然氣資源量為47萬億立方米,可探明的資源量為22萬億立方米(按可探明率46.8%計)。經評估,天然氣可采資源量為14萬億立方米(按可采率63.6%計)。此外,我國非常規天然氣資源也非常豐富,總量是常規天然氣資源量的5.01倍,多于美國。而在剛結束的中美戰略與經濟對話(S&ED)上簽署的《美國國務院和中國國家能源局關于中美頁巖氣資源工作行動計劃》,更能有效運用美方經驗,以促進中國頁巖氣資源的開發。
從成本上來看,雖然在一定階段不勝煤、燃料油、石油焦、水煤漿和煤轉氣等燃料,但受益于其環保的特性,該不足已被逐漸淡化。更有專家指出,一旦2012年碳稅開征,該情況還可能會發生轉變,使得天然氣逐漸擺脫在成本上的劣勢。
以天然氣和燃料油的為例,9月廣東熱電廠燃氣輪機鍋爐使用天然氣發電的成本在0.8-0.85元/千瓦時,而使用燃料油發電的成本則為0.79元/千瓦時。相比之下,天然氣經濟性略遜一籌,但出于其環保特性符合低碳經濟發展要求,當地14家燃機電廠中,已有11家左右啟動了“油改氣”,為2011年西氣東輸二線的開通做好鋪墊。
天然氣是一種多組分的混合氣體,主要成分是烷烴,其在工業領域的應用主要在于代替煤,用于工廠采暖,生產用鍋爐以及熱電廠燃氣輪機鍋爐。
西氣東輸二線管道西起新疆的霍爾果斯,經西安、南昌,南下廣州,東至上海,途經新疆、甘肅、寧夏、陜西、河南、安徽、湖北、湖南、江西、廣西、廣東、浙江和上海13個省、自治區、直轄市。干線全長4859千米,加上若干條支線,管道總長度超過7000千米。它將中亞天然氣與我國經濟最發達的珠三角和長三角地區相連,同時實現塔里木、準噶爾、吐哈和鄂爾多斯盆地天然氣資源聯網,有利于改善我國能源結構,保障天然氣供應,促進節能減排,推動國際能源合作互利共贏,意義重大。
總結
低碳經濟是指溫室氣體排放量盡可能低的經濟發展方式,尤其要有效控制二氧化碳這一主要溫室氣體的排放量。以低能耗、低排放、低污染為基礎,提高能源利用效率,創建清潔能源結構。其核心是技術創新、制度創新和發展觀的改變。發展低碳經濟是一場涉及生產模式、生活方式、價值觀念和國家權益的全球性革命。因此,在全球氣候變暖的大背景下,低碳經濟受到越來越多國家的關注。
有專家指出,未來世界一次能源走勢將取決于可再生能源、煤的CCS利用、以及天然氣三者之間在科技進展和經濟性兩方面的博弈。按照《哥本哈根協議》中所提到的“在2050年前全球二氧化碳排放量減到1990年(209億噸碳當量)的一半”的要求,當前各國必須要大力發展第三產業和提高能效,而天然氣的能效相比煤和石油等傳統能源無疑最高,因此,前景也最被看好。
根據美國非常規天然氣過去5年戲劇性發展顯示,頁巖氣將足夠美國使用100年。而從2010年6月底公布的MIT報告中又可以看出,世界天然氣資源豐富,剩余可采儲量453萬億m3,可使用150年,該報告結論還認為今后到2050年,除非有更重大的技術突破,否則煤和可再生能源都將難與天然氣競爭。
來源:阿里巴巴
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