国务院总理李克强在2014年两会的政府工作报告中,把今年GDP增长预期目标定在7.5%左右。而国家统计局4月16日公布的最新数据显示,今年一季度GDP同比增速为7.4%,低于年初的预期目标7.5%,也低于去年一季度7.7%的增速。
无需多言,GDP增长在降速。
GDP离不开能源消耗。GDP增速越高,所付出的能源就越多。反之,GDP增速下降,所消耗的能源则将减少。
目前,煤炭在我国一次能源消费结构中的比重在60%以上,占据主体地位。而我国煤炭年产量达36.8亿吨。GDP增速放缓,无疑可以“省”出更多的煤炭资源。然而,这些煤炭资源分配给哪个领域使用更合算?这是个有趣的话题,也是个一时无法意见一致的话题。
GDP增速下降1%能省下0.16亿吨煤炭
在我国,GDP与煤炭消费关系有多密切?这可以从煤炭“黄金10年”与同期GDP增速之间的变化看得很清楚。
中国能源网首席信息官韩晓平给出一组数据。在煤炭“黄金10年”里,中国的能源弹性系数飙升到0.948(能耗增长率/GDP增长率),以煤为主的能源增速10年平均值达到9.49%。2002年,中国煤炭产量13.9亿吨,实际消费量13.15亿吨。到2013年中国煤炭消费量达到36.1亿吨,整整增长近3倍。在这10年中,煤炭产量平均每年增加2.26亿吨,煤炭消费量以每年2.62亿吨增长,而且出口越来越少,进口越来越多。而同期国内GDP的平均增速保持在10.01%。
然而,到了2013年,我国GDP比上年增长放缓至7.7%,创下GDP增速14年来最低。与之相对应的是,2013年全国煤炭消费量36.1亿吨,同比增幅由前10年年均增长9%左右下降至2.6%左右,大幅收窄。
“GDP增速从去年同期的7.7%,降至今年一季度的7.4%,乃至于今年全年预计的7.5%,这是实际增速的回落。伴随着GDP增速回落,再加上经济结构调整,一定会使煤炭消费量会受到影响。”睿能咨询公司首席咨询顾问李廷认为,煤炭是一种基础能源原材料,其需求情况与经济增长速度和经济结构关系密切。一方面,当经济增长放缓时,电力、钢材等能源原材料需求增速均可能回落,煤炭需求也将相应放缓;另一方面,当经济结构调整加快,投资和净出口对经济增长的拉动作用减弱,电力、钢材、水泥以及各种化工产品等基础能源原材料需求会进一步放缓。
关于未来我国煤炭消费量的问题,今年3月份,由20多位专家组成的煤炭峰值研究课题组编制完成的《中国煤炭峰值预测报告》预测,按照采用电力、钢铁、化工、建材行业用煤需求加上其他用煤需求得出煤炭需求量的方法,预测煤炭消费量在2020年前年均增速3.9%,2020年达到峰值47.6亿吨(折合32.6亿吨标准煤)。2020年后煤炭消费量缓慢下降,年均降低0.43%。2030年降至45.6亿吨(折合31.2亿吨标准煤)。
厦门大学中国能源经济研究中心主任林伯强告诉记者,除了GDP增速下调所带来的影响,对煤炭消费打击更大的是治理雾霾。
今年两会上,李克强总理向雾霾宣战时表示,今年我们主动加压,加大降耗力度,也就是确定能源消费强度要下降3.9%。据了解,目前,我国单位GDP能耗是全球最高的。有数据显示,中国每消耗1吨标煤的能源仅创造14000元人民币的GDP,而全球平均水平是消耗1吨标煤创造25000元GDP,美国的水平是31000元GDP,日本是50000元GDP。
业内人士分析认为,根据中国煤炭工业协会在今年公布的“如果经济增长速度在7%左右,全年煤炭消费增速将在3%左右”的结论,我国今年煤炭消费弹性系数是0.43。也就是说,根据2013年我国煤炭消费量是36.1亿吨计算,如果GDP增速下降1%,则煤炭消费增速将下降0.43%,对应的煤炭消费量将下降0.16亿吨。
用于发电可以平摊污染
未来我国的煤炭消耗增速将逐渐放缓,并在某个时间达到峰值后,消费量开始下降。那该如何更有效地利用煤炭资源,用在哪个领域更值得?对此,专家的看法不尽相同。
据了解,目前我国煤炭最主要的用途是在火电、钢铁、化工和建材这4个行业,分别占比大概在50%、17~18%、7%以及14~15%。
国电环境保护研究院副院长朱法华看来,我国的煤炭消费行业过于分散。数据显示,德国、美国、日本和韩国的4种主要耗煤行业(电力、钢铁、建材和化工)煤炭消费量分别占总消费量的98.0%、98.2%、86.8%和99.5%,远高于我国的70%左右。尤其是电力行业,我国电力行业耗煤占50%左右,更远低于德国的83.9%、美国的93.6%和韩国的61.7%。
朱法华认为,通过国内外主要耗煤行业数据对比说明,我国应加大发电用煤的比例,增加煤电发电量,而其他行业应加大电力消费,减少煤炭燃烧。这既不会限制其他行业发展,又有利于污染物集中控制,减少环境污染。而为达到环境改善的目的,我国煤炭消费总量控制的突破口应该在非电力行业,实现合理的煤炭消费流。东部地区应严格限制煤炭消费量的增加,新增能源应通过发展核电、天然气和其他可再生能源来满足。实施西电东输,优化我国电源布局,同时减少煤炭运输的环境污染和能源消耗。
林伯强则更为坚定地表达了自己的观点:“目前,发电还是最干净的。我的理解是,在一定时期,国内煤炭消费量增加的速度会慢一些,那么这就会导致污染平摊,从需要治理的地方往那些目前还没有提到需要治理的区域去转移。这个转移很大程度上需要通过电来转移。比如,在西部建大型的火电厂,然后送到东部来,这个电就是干净的。其他的煤炭利用方式,如用在煤化工上,是一个生产过程。在这个生产过程中,造成的排放只会更多,而不会更少。”
“目前,发电占煤炭使用比例的一半左右,这个比重未来很可能会提升。当然,这还要取决于风能、太阳能等清洁能源资源是怎么发展的。”林伯强说。
用于化工更有利于节能减排
但是,在另一些人看来,把煤炭更多地用于发电并不是个好主意。他们认为,用煤炭发电污染会更严重。而且今后完全可以用核能、太阳能、风能等去替代煤炭发电。
这些人支持实现煤炭从燃料向原料与燃料并重转变,把更多的煤炭用在发展化工上来。
煤炭经济研究室资深煤炭市场营销专家李朝林分析:“煤炭用于化工的比重我估计未来会增加。把煤炭变成化工产品,特别是变成气,这是我国所缺少的。同时,运输就可以采取管道运输,从成本角度分析会比较划算。同时,也可以减轻工业发达地区的污染。但这也会导致煤炭产地的环境污染,但那人烟稀少,毕竟还能有点自我净化能力,感觉应该更合适些。”
石油和化学工业规划院院长助理、能源化工处处长李志坚通过对现代煤化工示范项目实际运行数据分析,拿出了一组数字:煤化工是比火电(常规火电)、直接燃煤更清洁的煤炭利用方式。其中,在二氧化硫排放上,煤化工的脱硫效率达99.5%以上,回收为硫磺资源化利用,二氧化硫排放量为火电的5%。而火电的脱硫效率最高95%,并转化为石膏,资源化利用困难。在氮氧化物排放上,煤化工工艺过程无氮氧化物排放,而火电因为燃烧温度高,生成氧化物,需要采用脱硫措施。在固体颗粒物排放上,煤化工仅有备煤干燥过程的低空除尘器排放、煤堆场的地面二次扬尘。而火电则是有组织的高空烟囱排放、备煤过程低空除尘器排放和无组织地面二次扬尘。在重金属(贡、砷)排放上,煤化工工艺过程中沉积于催化剂上(或设脱汞、脱砷催化剂),火电则是暂无脱汞、脱砷措施。在二氧化碳上,煤化工排出的二氧化碳浓度高,收集处置成本较低,火电则浓度低,捕集成本高。
对于该把煤炭运用在哪个化工产品里,李廷的看法是,国内正在不断上马为数众多的煤制天然气项目等于是煤炭绕了一个圈,先合成天然气,然后又转化为一氧化碳和氢气。这与直接煤气化生产合成气相比,显然是能源的浪费。与其大力发展煤制天然气,不如通过价格手段,相对减少天然气在化肥化工领域的使用量,增加煤炭在化肥化工领域的直接使用量。因为,煤和天然气都是化工原料。
用于煤提油似乎最符合经济学
用在发电,还是用在化工?似乎各有道理。而石油和化学工业规划院院长助理、材料化工处处长张方提出了另一种思路:应寻求煤发电与煤制化学燃料的重要结合点。
张方的观点可以总结成3个字:煤提油。
他说,煤炭既是电力的原料,也是煤基化学燃料的原料,这两者应当有机结合,提高煤炭的综合利用效率。煤基化学燃料包括煤基固体燃料、液体燃料和气体燃料,煤基固体燃料主要是焦炭和半焦,煤基液体燃料主要是煤提油(煤干馏副产焦油加氢)、煤制油、煤制燃料甲醇、煤制燃料乙醇等,煤基气体燃料主要是煤制天然气和煤制二甲醚。而煤提油既是发展潜力最大的煤基化学燃料之一,也是煤发电与煤制化学燃料的重要结合点。煤炭分质利用的提法主要反映了低阶煤干馏的原料特点,而煤提油的提法更能反映低阶煤干馏对于改善我国油品供应的重要意义。
据介绍,煤提油是指以高挥发份的烟煤和褐煤为原料通过干馏制半焦,同时以联产的焦炉气对联产的中低温焦油加氢制油品。煤干馏过程是物理分离加浅度化学反应,先进炉型的能效最高可以超过90%,煤提油的单位油品投资、二氧化碳排放、水耗、生产成本均远低于煤制油,应作为煤制液体燃料的主要方式,其中烟煤干馏的出油率高,可作为未来我国煤基液体燃料的主要发展方向。煤炭产量没有细分煤种的详细统计,初步估算2013年适合干馏提油的高挥发分烟煤产量约为5~10亿吨,按平均8%的出油率,如果普及先提油再燃烧的分级利用方式,可得到4~8千万吨油品,如果按8千万吨计,则相当于我国柴油消费量的大约一半,接近我国汽油消费量,可见煤提油如果能够推广,将对我国油品供应结构产生革命性的影响。目前大型、环保型低阶煤干馏技术还在工业化示范过程中,煤提油产业有望在“十三五”期间取得跨越式发展。
“低阶煤干馏本质上是对高挥发份的低阶煤进行分级利用,即先提油,后发电。煤提油后得到的半焦主要用于发电和冶金。这类似于原煤先入洗,再利用,如能推广将大大改善我国煤炭利用方式。”张方说。
而煤提油理论目前已在操作层面得到了实施。据陕西煤业化工集团神木富油能源科技有限公司总经理杨占彪介绍,由其开发建设的中/低温煤焦油全馏分加氢多产中间馏分油成套工业化技术全球第一套12万吨/年装置自2012年的7月在陕西榆林锦界工业园正式投料生产以来,各项生产运行技术指标均达到设计要求,产品液化气、石脑油、柴油馏分和尾油总收率高达98%以上,并实现了稳定安全运行,获得了显著的经济和环境效益。