編者按 目前我國已投產的煤制天然氣項目產能約為40億立方米，主要是大唐內蒙古克什克騰旗、新疆慶華、匯能鄂爾多斯、新疆廣匯以及云南解化的煤制油聯產甲烷項目。截至2014年12月，我國在建和審批通過的項目高達1215億立方米/年，國家為已獲核準的4個項目描繪了“積極穩妥推進煤制氣產業化示范，推進煤制氣產業科學有序發展”的產業藍圖。展望“十三五”，業內人士則預測其間新增煤制氣項目的可能性微乎其微。面對我國多煤、少氣、貧油的局面，煤制天然氣的環境效益、經濟效益及社會效益又將如何衡量?新建煤制天然氣項目是否還具有價值?今天本版將為讀者仔細梳理。
　　　　
　　“從全生命周期看，煤制天然氣的一次能源消耗和二氧化碳排放均高于被替代的傳統能源和技術;在水資源消耗和污染物排放方面，煤制天然氣也沒有明顯優勢，我國不應大規模發展煤制天然氣，建議限制和有條件地發展煤制天然氣。”對于當前煤化工行業的投資新熱點——煤制天然氣，國家發改委應對氣候變化戰略研究和國際合作中心主任李俊峰近日在接受中國化工報記者采訪時，從環境效益與經濟指標角度進行了分析，并給出了上述建議。
　　　　
　　政策推動上演投資“盛宴”
　　　　
　　煤制天然氣是以煤為原料，采用氣化、凈化和甲烷化技術制取的合成天然氣。根據國家發展改革委等部門印發的《能源行業加強大氣污染防治工作方案》，到2015年國內煤制氣供應能力達到90億立方米，到2017年達到320億立方米。但中國化工信息中心高級工程師桑建新提供的數據顯示，截至目前，獲得有關部門核準的煤制天然氣項目有4個、獲得開展前期工作“路條”的煤制天然氣項目有17個，這些項目合計年產能為1215億立方米(一期年產能650億立方米)，其中85%的產能分布在嚴重缺水的新疆、內蒙古地區。
　　　　
　　煤制天然氣投資領域為何上演投資“盛宴”，李俊峰認為主要是受政策和經濟雙重因素的推動。在政策上，國家曾將煤制天然氣作為高耗能、高污染、高耗水的產業進行管理。2011年以前，煤制天然氣發展整體處于探索示范階段，國家有關政策基本上都明確限制項目建設。2009年5月國務院發布的《石化產業調整和振興規劃》提出，堅決遏制煤化工盲目發展勢頭，今后3年原則上不再安排新的煤化工試點項目，重點抓好現有煤制油、煤制烯烴、煤制二甲醚、煤制甲烷氣、煤制乙二醇等五類示范工程。2011年3月國家發改委發布的《關于規范煤化工產業有序發展的通知》明確規定，禁止建設年產20億立方米及以下煤制天然氣項目，上述標準以上的大型煤炭加工轉化項目，須經國家發改委核準。
　　　　
　　可是，我國在一定時期內的能源結構仍將以煤為主，加之天然氣供應量增長遠滯后于需求量增長，因此，近年來從中央到地方均將優化能源結構的目光轉向了煤制天然氣。與此同時，國家對煤制天然氣發展的政策也有所變化，雖然仍表現出對環境問題的擔憂，但已逐步轉向謹慎支持煤制天然氣發展。國家有關政策文件中對煤制天然氣的提法變為“加快產業化和規模化步伐”、“加大煤制天然氣供應”和“推進煤制氣產業科學有序發展”等。2013年9月國務院發布的《大氣污染防治行動計劃》提出，加大天然氣、煤制天然氣、煤層氣供應;制定煤制天然氣發展規劃，在滿足最嚴格的環保要求和保障水資源供應的前提下，加快煤制天然氣產業化和規模化步伐。2014年4月國務院辦公廳轉發的發改委《關于建立保障天然氣穩定供應長效機制若干意見》提出，有序推進煤制氣示范項目建設。
　　
　　環境效益不盡如人意
　　　　
　　李俊峰告訴記者，他們以煤制天然氣和幾種主要的煤制天然氣替代常規能源技術為研究對象，在全生命周期內對在相同產出下的一次能耗、耗水量、污染物排放、二氧化碳排放和經濟合理性進行了比較分析。
　　　　
　　“從全生命周期來看，煤制天然氣的一次能耗高于被替代技術。”李俊峰表示，以煤制天然氣替代一些傳統能源的技術，無論是發電、供熱鍋爐、炊事還是機動車，煤制天然氣的全生命周期一次能耗都比被替代技術高，將分別增加20%～110%。其中，煤制天然氣替代燃煤發電會增加能耗50%;替代車用燃料(包括汽油和柴油)增加能耗80%;替代燃煤大型鍋爐供熱和天然氣發電為最差的替代選項，能耗均增加110%。
　　　　
　　但值得注意的是，煤制天然氣全生命周期能耗中有50%以上是在燃料生產(即煤轉化為天然氣)過程中消耗，與被替代能源技術相比，其終端利用能耗要低得多。引入煤制天然氣替代燃煤進行發電、鍋爐供熱和散燒煤爐以及替代機動車燃油，對于終端消費用戶來說，確實是一項相對節能的措施，但對于全局能源消費來說卻導致了一次能耗的增長。
　　　　
　　“從耗水量看，發展煤制天然氣是不合理的。煤制天然氣生產過程中水資源消耗量較大，生產1000立方米天然氣約需要7噸水。” 他強調，與幾種被替代技術相比，從全生命周期水耗來看，煤制天然氣只有在替代燃煤發電和電磁爐炊事時的水耗基本持平，如果替代散燒煤爐炊事、燃煤鍋爐供熱和天然氣發電，水耗將會變為原先的4～6倍。而且，雖然天然氣發電過程的水耗僅為燃煤發電的56%，但煤制天然氣生產過程的高水耗使煤制天然氣發電的全生命周期水耗與燃煤發電相比并沒有明顯優勢。若直接采用天然氣發電，水耗將僅為煤制天然氣發電的58%、為煤電的35%。就節水而言，天然氣發電優于煤制天然氣發電，煤制天然氣發電優于煤電。
　　　　
　　從廢氣排放情況來看，煤制天然氣替代供熱鍋爐、電磁爐、機動車的傳統燃料等，在全生命周期過程中確實可以減少二氧化硫和氮氧化物的排放。而且，由于煤制天然氣的排放主要在生產過程，對于終端利用側來說，使用煤制天然氣替代燃煤和燃油，可以大大緩解當地的大氣污染物排放問題。但對于煤制天然氣的生產者來說，卻排放了全生命周期中的絕大部分。李俊峰認為：“從降低包括二氧化硫和氮氧化物在內的傳統污染物角度看，除了替代燃煤發電之外，煤制天然氣的環境效益是可以接受的，其中以替代車用燃料為最優，可降低70%的二氧化硫和氮氧化物排放。”
　　　　
　　不過，煤制天然氣二氧化碳排放的情況并不樂觀。煤制天然氣二氧化碳的排放大部分來自生產過程，占到其全生命周期二氧化碳排放的70%左右。從全生命周期來看，煤制天然氣的二氧化碳排放高于被替代能源和技術。“從控制溫室氣體排放角度看，發展煤制天然氣是極為不合理的，其全生命周期的二氧化碳排放量比其他替代技術分別高出10%～270%，尤其以替代常規天然氣發電與車用燃料以及集中供熱最為不合理，其排放將分別增加270%、170%和60%。”李俊峰強調。
　　　
　　經濟性存在疑問
　　　　
　　經濟因素方面，2011年以前，煤炭價格高企，煤制天然氣的成本在每立方米2元左右，與國內常規天然氣價格持平，煤制天然氣生產幾乎無利可圖。從2011年起，隨著國內煤炭產能過剩導致的國內外煤炭價格持續下跌和天然氣價格迅速上漲，煤制天然氣生產成本下降到每立方米1.7元左右，而國內常規天然氣價格維持每立方米2.5元以上，煤制天然氣的價格競爭優勢增強，為中西部產煤地區發展煤制天然氣提供了較大的利潤空間，成為煤化工行業新的投資熱點。
　　　　
　　“從經濟性分析來看，煤制天然氣僅與車用燃料比較時才有競爭力。但是，當前中國和亞洲的天然氣是采用日本定價機制，且與油價相聯系，其價格水平分別是歐洲的2倍、北美的4倍，如果常規天然氣價格降至歐盟水平，或者油價大幅下跌，再考慮可能的碳稅等因素，煤制天然氣相對于車用燃料的比較優勢也將不復存在。”李俊峰強調。
　　　　
　　當前，國際油價一再下探，投資人最看重的煤制天然氣經濟性正面臨考量。李俊峰對煤制天然氣技術替代的經濟性進行了分析。假設天然氣價格為3元/立方米、煤炭成本500元/噸、居民用電0.56元/千瓦時、柴汽油價格為8元/升，對此條件下用戶端經濟性進行粗略比較，得出結論如下：使用煤制天然氣發電，其上網電價水平與常規天然氣發電持平，是燃煤發電平均價格的2.5倍;用于供熱，其成本分別是中型和大型燃煤鍋爐的4倍和5倍;用于替代家庭炊事，價格與常規天然氣和電炊持平、是蜂窩煤的2倍;用于替代車用燃料，其價格是普通汽油和柴油的一半。
　　　　
　　限制發展規避風險
　　　　
　　“在當前的技術水平下，我國應謹慎發展煤制天然氣產業，或限制和有條件地發展，切不可不計后果、一擁而上地盲目發展，否則這種產業體系一旦形成，將長期固化下去，并對我國能源供應體系建設、應對氣候變化和環境保護帶來不可估量的負面影響。”李俊峰強調。他對我國煤制天然氣的發展提出了以下建議。
　　　　
　　一是煤制天然氣具有一定示范性，但不宜作為國家戰略。從全生命周期看，煤制天然氣的一次能耗和二氧化碳排放均高于被替代的傳統能源和技術，在水資源消耗和污染物排放方面也沒有明顯優勢。可以說，煤制天然氣對終端消費地區的能源結構優化和溫室氣體減排，其實是以全局一次能源消費增加為代價的，從全局來看，其與能源體系的低碳化發展方向是相悖的。
　　　　
　　二是煤制天然氣必須量水而行，不宜過度集中在嚴重缺水地區。煤制天然氣生產過程的耗水量約占全生命周期的42%，而我國煤制天然氣項目大部分集中在內蒙古、新疆等西部水資源貧乏地區，發展煤制天然氣會對當地本來就很脆弱的生態環境產生較大的負面影響，同時擠占了這些地區發展其他產業和人民生活水平提高的水資源空間。因此，嚴重缺水地區必須在水約束的剛性前提下謀劃煤制氣發展。
　　　　
　　三是從控制溫室氣體排放峰值和控制能源消費總量的角度考慮，我國不應大規模發展煤制天然氣。煤制天然氣替代其他技術都會產生更高的能源消耗和溫室氣體排放，發展煤制天然氣將擠占各地的能源消費總量和碳排放空間，增加我國能源消耗總量和溫室氣體排放總量。綜合評估各項能源技術的一次能耗、環境效益和溫室氣體排放，煤制天然氣產業的發展，從某種程度上來說，是以整體一次能源消費和溫室氣體排放來換取部分地區的能源結構優化，并不適宜作為清潔化、低碳化措施在全國大規模推廣。
　　　　
　　四是從能源安全和能源國際化的角度考慮，不宜大規模發展煤制天然氣。除中國之外，世界上還沒有任何一個國家大規模發展煤制天然氣。目前國際石油和天然氣市場供應相對寬松，除考慮可暫時緩解個別地區天然氣短缺而發展少量煤制天然氣外，長遠看我國應考慮與國際能源體系接軌，充分利用兩種資源、兩個市場，重點發展常規和非常規天然氣生產。
　　　　
　　五是有關部門應統籌考慮我國優化能源結構、控制環境污染和應對氣候變化三方面的壓力和要求，制定清潔和低碳能源發展目標，并將煤制天然氣等相關問題作為“十三五”的重大課題，予以重視。應從全生命周期的角度，綜合評估各項能源技術的能源、環境和經濟指標。一方面利用價格杠桿，將環境、資源等外部成本內部化，對能源的發展進行合理引導;另一方面，大力推動國內清潔能源和可再生能源供應，并積極加強國際能源合作，通過能源國際化道路，推動我國能源的清潔化和低碳化發展進程。（來源：中國化工報）