“三问”煤制天然气产业脉络待梳理
柴沁虎
近两年,随着煤化工发展过热被国家限制和叫停,煤制天然气作为煤化工领域的一项新兴热点,又引起了地
方政府和投资领域的重点关注,众多煤制天然气项目火热上马。作为资源、资金、技术密集型产业之一,煤制天
然气是一项复杂的系统工程,亟需加强规范和引导。近日,国家发改委发布了《关于规范煤制天然气产业发展有
关事项的通知》(发改能源[2010]1205号),要求“统筹规划,稳步推进”煤制天然气产业,防止一哄而上。本期
特约宏源证券资深分析师柴沁虎对产业的发展做深度解读。
一问 天然气:巨大缺口何时消?
——海外资源可弥补
(一)国内天然气供需存在巨大缺口
2000年以来,国内天然气消费以年均15%的速度增长,2009年天然气表观消费量达到900亿m3。未来10年
将是国内天然气产业发展的黄金期,消费量有望继续以14%~17.5%的增速发展。在最近的“中国能源战略与‘十
二五’能源发展论坛”上,国家能源局副局长吴吟表示,希望在“十二五”期间使天然气在我国能源消费结构中
的比例由4%提高到8%。“富煤、贫油、少气”的国情决定了国内天然气产量增长空间相对有限,预计2020年国
内天然气产量能够达到1200亿m3,缺口为2500亿~3000亿m3。
(二)国际天然气市场供需关系出现重要转折
国内煤制天然气产业发展始于2007年,政府主管部门同意大唐国际开展克旗煤制天然气项目示范工作。根
据公开资料推断,其主要依据为:①随着我国经济社会持续快速发展,天然气需求大幅度增长,国内天然气生产
不能完全满足市场需求,供需矛盾突出;②按照2007年的国际天然气供需价格以及国际天然气市场供需关系判
断,国际天然气市场价格持续攀升,利用境外资源难度增大;③由于天然气利用方式存在一定的不足,北京市城
市燃气存在巨大的峰谷差,迫切需要发展恰当的调峰方式,确保采暖季燃气供应安全。
但是,随着科学技术的进步,非常规天然气开发得到突破,国际天然气市场供需关系出现重要逆转,价格持续低
迷。
近年来,美国、加拿大等国家的煤层气、页岩气等非常规天然气产业迅猛发展。目前非常规天然气已占美国
国内天然气产量的20%,并且到2030年会增加到60%。得益于非常规天然气市场的崛起,美国天然气储量在2006~
2008年间增长了39%,液化气进口减少了一半。
始料未及的北美非常规天然气的蓬勃发展,以及经济萎缩造成的需求下降,将会造成未来几年世界天然气供
应的过剩。国际能源署发布的《2009世界能源展望》表明,主要地区间的管线运输能力和全球液化天然气液化产
能的利用不足也会从2007年的600亿m3上升到2012~2015年的将近2000亿m3,大致相当于中国国内天然气市
场的供需缺口,产能利用率将从88%下降到不足75%。美国页岩气的生产成本大约是每千立方米页岩气99美元,
美国能源部此前预测,页岩气产量的增长有可能使美国天然气总进口量在2035年降低一半。有专家认为,美国
页岩气井将会以几何级数增长,再过5年美国将有可能完全摆脱天然气进口。
目前主要地区天然气价格相对2008年的高位均出现了大幅度回落,印尼到日本的液化天然气、美国进口液
化天然气到岸价、美国进口管道天然气的价格基本上维持在0.2美元/m3左右,俄罗斯到德国的天然气价格由于
长协价格以及Lock-up效应等原因,仍维持在较高的水平,但是俄罗斯天然气公司向欧洲出口的天然气下降了
11.4%,在欧洲市场上的份额从25%降到22%。由于非常规天然气产业的崛起,欧洲已经开始挑战俄罗斯天然气公
司力主的天然气价格与石油价格挂钩的定价体系。2010年3月份,Bloomberg通讯社报道说,德国法庭做出裁决,
禁止能源公司将因石油价格变化引起的天然气价格的变化后果强加到最终消费者身上,裁定认为,在石油价格发
生变化时,合同中有关针对天然气最终用户调整价格的规定是非法的。
整体判断,“十二五”期间,国际天然气市场供需关系将趋于缓和,国际天然气价格不具备大幅度上扬的基
础。
二问 煤制气:规模发展可行否?
——比较优势不明显
发展煤制天然气可以弥补国内天然气市场,尤其是城市燃气市场巨大的供需缺口,但是我们更应关注有没有
更为高效节能、成本低廉的其他利用途径,可以实现煤制天然气同样的功能,如果存在这种竞争性利用方式,显
然煤制天然气的必要性和合理性就要大打折扣。
从国内城市燃气的消费结构看,南方地区的天然气主要应用于民用(23%)、发电(32%)、化工(13%)以
及工业燃料(32%);北方地区的天然气主要应用于采暖(59%)、公服(15%)、居民(19%)以及燃料动力(4
%)。我们以餐饮公服、燃气锅炉、燃气发电以及燃气汽车这四种利用方式为例分析不同的利用方式的性能差异。
(一)存在更为节能环保的利用方式
对于居民餐饮而言,电磁炉等高效现代厨具的出现,使得煤制天然气的全生命周期能源消耗不再具有优势。
对于克旗项目,如果选用超超临界发电技术辅以电磁炉等现代灶具,可以比煤制天然气技术路线节约能源消耗42%
左右;对于新疆地区的煤制天然气项目,如果选用超超临界发电技术辅以电磁炉等现代灶具,可以比煤制天然气
技术路线节约能源消耗50%左右;即使和电网平均发电水平相比,煤制天然气技术路线仍要高出11%~17%的全
生命周期化石能耗。显然,如果特殊原因,建设大型坑口电站,引导居民发展电力炊具是更符合发展趋势的方案。
对于工业燃料而言,直接使用燃煤要比煤制天然气技术路线节约能源50%以上;对于发电而言,煤炭直接发
电要比煤制天然气技术路线节约能源40%以上;对于燃气汽车而言,如果选用间接液化技术路线,可能会比煤制
天然气技术路线节约能源30%以上。获取1MJ工业蒸汽和电力的全生命周期能耗分别见图1、图2。
煤制天然气一旦进入长输管道,就无法精确控制该部分天然气的具体终端用途。因此,可以按照目前城市燃
气的终端消费结构推算煤制天然气竞争性利用方式的节能潜力。基于北京地区的城市燃气消费结构,存在其他煤
炭利用方式,可以节约能源消耗42%以上,实现煤制天然气同样的终端功能;基于上海地区的城市燃气消费结构,
也存在其他煤炭利用方式,可以节约能源消耗38%,实现煤制天然气同样的终端功能。
以大唐克旗项目为例,该项目计划向北京市提供煤制天然气,产能接近100亿m3/a,每年大约消耗3300万
t煤炭。如果换一种资源利用方式,可以节省煤炭资源1400万t,大约是7座百万千瓦规模的发电厂1年的煤炭
消耗量,接近目前北京市煤炭消耗总量的46%。对于中国这样一个煤炭资源大国、人均煤炭资源小国而言,其意
义不言自明。
上述几种利用方式中,除工业燃料和燃气供热领域外,其他煤炭利用技术无论是用户使用中的局部环境影响,
还是便利性和舒适性方面,均和煤制天然气技术路线相差无几。在城市及其附近地区发展燃煤工业锅炉和燃煤供
热会增加用户侧的环境压力,这一直是困扰决策层的一个问题。不过,理论和实践均表明,对于煤炭而言,规模
是至关重要的因素,小型工业锅炉因为无法安装能够长期高效安全运行的脱硫、除尘、脱氮设施,污染较为严重,
如果将小型工业锅炉予以淘汰,更换为大容量燃煤锅炉,然后配置高效脱硫、除尘环保设施,完全可以保证将用
户侧的环境容量控制在一个可持续发展的水平。
(二)难以确保项目期内经济性
国内煤制天然气主要用采替代城市燃气,但是煤制天然气项目一般均处于煤炭资源丰富的地区,需要经过长
输管网才能达到目的地。以国产陆上天然气出厂价为基准测算煤制天然气项目的盈亏平衡煤价,考虑到国内有部
分煤制天然气项目实际上用于陶瓷领域的天然气代油项目,因此以柴油、燃料油批发价格为基准测算煤天然气制
项目的盈亏平衡煤价,分别见图3、图4。
从测算结果可以看出,以城市燃气为目的的煤制天然气项目大多处于盈亏平衡的边缘,煤化工项目的运行时
间一般至少为30~50年,具体项目的实际财务状况除了取决于装置的运行水平、公司的管理水平之外,未来一
段时间内煤炭价格以及天然气价格的走势对于项目经济型至关重要。有舆论认为中亚天然气长输管道到国境的价
格已经达到2.07元/m3,以此佐证国内天然气价格上扬的可能性,但是国际天然气市场的供需关系并不支持天然
气价格的大幅度上扬。实际上,2009年卡塔尔向欧洲出售液化气的价格是0.07~0.09美元/m3,大约是0.6元/m3。
与之相反,随着煤炭运输通道的陆续投运,绝大部分煤制天然气项目所在区域的煤炭价格面临上调压力,“十二
五”期间,这些区域的煤炭价格上调幅度可能会达到75%左右。如果考虑到政府应对全球气候变化的压力,煤制
天然气将会面临更多的负面压力。
以天然气代柴油、燃料油的项目对煤炭价格承受水平稍高,但是这类项目所处地区的煤炭价格大多会突破500
元/t的水平,相关项目的投资回报取决于下游产业的消化吸收能力。
(三)输配系统对产业构成长期制约
从发达国家的发展经验来看,随着天然气的普及,构建全国性的统一的天然气输配干网势在必行。但是拥有
国内最完善的天然气长输管网的中石油迄今为止并未涉足煤制天然气业务。并且中石油的部分项目和煤制天然气
项目存在直接碰撞。大唐阜新煤制天然气项目输气管线首站位于辽宁省阜新市,末站位于大连市、朝阳市、葫芦
岛市、铁岭市、抚顺市、本溪市,途经辽宁省锦州市、盘锦市、营口市、沈阳市、鞍山市、辽阳市。但是相关线
路近期可能会和中石油大连LNG项目撞车,远期可能和俄气南下线路对撞。
三问 煤利用:哪种方式更合理?
——全面考量需有据 示范项目宜稳妥
巨大的天然气供需缺口使得不少投资者看到其中孕育的商机,国家对煤制甲醇、煤制二甲醚以及煤制油的禁
令也迫切要求相关企业寻找新的突破口,这样的背景下,煤制天然气产业以前所未有的速度高速发展,并且无序
发展发展态势严重。迄今为止,国家有关部门只是核准了4个煤制天然气项目,产能109亿m3/a,但是计划上马
的项目已经达到17个,近期产能383亿m3/a,远期产能616亿m3/a。
煤制天然气相关项目主要分布于新疆、内蒙、山西、辽宁、山东附近,值得关注的是其中个别省份系煤炭调
入省份;投资方既有新疆广汇、内蒙汇能、神东天隆这些地方企业,也有华能、中电投、大唐、中海油等大型能
源央企,占据国内天然气产量80%的中石油并未涉足其间。
当初政府主管部门同意开展煤制天然气的试点工作主要是考虑到天然气需求的巨大增长和国内天然气供给
的严重不足之间的矛盾极为尖锐,考虑到国际天然气市场价格持续攀升,利用境外资源难度增大。时至今日,这
两个因素均已影响不再。
原则上煤炭必须规模利用、集中利用,出于改进民生、保护环境的目的,必须逐步替换生产、生活领域的原
煤散烧。煤制天然气是煤炭的规模利用、集中利用方式之一,是清洁利用方式之一,但是目前的煤制天然气产业
发展很难说符合节能、环保、低碳的产业发展趋势,也不是煤炭最合理的利用方式,只能在特殊地区、特殊场合
作为一种适当的补充。
事实上,煤制天然气是否是一种更为高效、更为合理的能源清洁化措施,业内一直存在争议。国家能源局局
长张国宝在《2010年全国能源工作会议》上就煤制天然气做出的指示明确表明了政府的态度:“首先建好内蒙古
克什克腾旗大唐煤制天然气项目,在总结经验的基础上,核准建设内蒙古汇能煤制天然气、辽宁阜新大唐煤制天
然气项目。依托示范项目,推进甲烷化等关键技术和装备的国产化。现在煤制天然气有遍地开花之势,我们主张
要稳妥进行,对煤制气的优缺点要客观分析。”
但从实际情况看,有关方面显然完全忽视了这句话背后的潜台词,投资煤制天然气项目愈演愈烈之势。如果
有关投资方不改弦更张,煤制天然气产业极有可能步煤制甲醇、煤制二甲醚、煤制油的后尘,不能排除国家会出
台更为严厉的调控政策的可能性。
链接:
国家发改委《关于规范煤制天然气产业发展有关事项的通知》要点
一、煤制天然气是以煤为原料,采用气化、净化和甲烷化技术制取的合成天然气。煤制天然气是资源、资金、
技术密集型产业,项目建设需要的外部配套支持条件较多,不仅涉及煤炭开采与转化、水资源保障、技术的集成
与优化,还需要配套建设天然气管网、培育用气市场等,是一个复杂的系统工程,必须在国家能源规划指导下统
筹考虑、合理布局。
二、根据我国国情,煤制天然气产业的发展思路是:综合考虑资源承载、能源消耗、环境容量、天然气管网、
区域市场容量等配套条件,合理布局煤制天然气气源点,优先安排煤炭调出区煤制天然气项目;鼓励采用自主知
识产权技术和国产化设备项目;鼓励节能节水降耗新工艺、新技术的应用,贯彻循环经济理念,做好环境保护工
作;发展煤、电、气、化多联产,最大限度地提高能效;与天然气管道规划衔接,落实外输通道和天然气销售市
场,大力开发和推广天然气终端高效利用方式。
三、在国家出台明确的产业政策之前,煤制天然气及配套项目由国家发展改革委统一核准。各级地方政府应
加强项目管理,不得擅自核准或备案煤制天然气项目。对于本通知下发前已经备案和核准的项目,各地发展改革
委应进行认真筛选和清理,对不具备资源、技术、资金等条件的项目严禁开工建设,符合上述发展思路的项目上
报国家发展改革委审核。