煤制天然气： 与可持续发展背道而驰
——专访美国杜克大学 / 美商Truncellitos and Yang咨询顾问公司 杨启仁教授
杨启仁(Chi-Jen Yang)教授现任职于美国杜克大学，并担任美商Truncellitos & Yang顾问咨询公司合伙人兼研究总监。作为国际著名的能源与环境政策专家，其评论被广泛引述于美国及国际主要新闻媒体。杨启仁为美国普林斯顿大学公共政策学博士，麻省理工学院土木工程与科技政策双硕士，台湾大学环境工程学硕士与化学学士。
【周刊】杨启仁教授您好，非常感谢您接受我们的采访。您及团队在《自然——气候变化》杂志发表文章《中国合成天然气革命》，在国内外引起了较大反响，也引起了中国产业界的讨论和思索。我们特就一些问题继续探寻您的意见，请您思考并提出建议。
关于中国天然气资源
如今，中国对能源尤其天然气需求巨大，2012年中国天然气消费量达1524亿m3，其中进口管道气和液化天然气425亿m3，进口比例占28%，进口需求呈现上扬趋势。中国发展煤制天然气，实际与中国清洁能源天然气的巨大需求密切相关，也是政府为保障中国能源安全的一种举措。
就您的观点来看：
1.世界其他国家在其快速发展的阶段，如果遇到同样的天然气需求不能满足的问题，通过什么途径解决？有无比较好的解决方案或案例？
【杨启仁】我们可以拿中国的近邻日本来比较，日本的能源总消费量中超过20%来自天然气，而日本的天然气进口比例是100%。日本在发生福岛核事故之后，更进一步增加天然气进口。能源安全不是不重要，但是能源安全的考量要跟环境保护等其他因素权衡，不能把能源安全无限上纲来牺牲环保。环境品质与人民的生命安全息息相关，如果把环境破坏了，就算能源自给自足，也没有安全可言。
2.您如何看待世界能源输出地区向中国输送天然气的现状和未来？中国长期大量依靠进口天然气是否可行？
【杨启仁】长期大量进口天然气当然不理想，但是从日本的经验来看，虽然长期大量进口天然气，进口气源供应也没有发生过大问题。我们再拿欧洲经济发展最好的德国来看，德国的能源总消费量中也有约20%是天然气，德国的天然气不但完全依赖进口，而且进口来源由俄罗斯独家供应，这样被单一外国垄断的天然气供应结构，也没有妨碍德国的经济发展。跟日本、德国相比，中国能源消费依赖天然气的比例很低，而天然气依赖进口的比例更低。
从全世界的大格局来看，天然气的生产地区相对于原油产地更为分散。来源分散，供应的稳定性就相对较高。世界原油生产集中在中东等少数国家，而中国的石油进口比例都已经过半。石油可以如此高度依赖进口，天然气多进口一点对能源安全真的有那么大的影响吗？
中国的进口天然气在过去几年的布局已经建立了四大进口渠道，能够分散进口来源。我们当然不是要鼓吹刻意去依赖进口，但是为了兼顾环境保护跟经济发展，短期内适度增加进口来提高清洁能源的使用完全是可行的。
3.您认为，中国传统天然气开采、页岩气、煤层气、煤制天然气等多种方式，哪种能更好地支撑中国天然气供应？中国发展页岩气、煤层气、煤制天然气各自有什么样的优势和劣势？
【杨启仁】中国不管是常规天然气还是非常规天然气的发展，症结都在体制改革。不管是常规天然气还是页岩气、煤层气,最好的方式就是建立自由竞争的市场，让企业去决定要先采哪一种气，政府的责任是要对环境保护把关，不让企业破坏公众共有自然环境，比如煤制天然气这样环境冲击巨大的产业，政府就必须做严格限制。
美国在1980年代初期以前也长期对天然气进行价格管制，认为美国的自然资源禀赋就是富煤少气，所以兴建大平原煤制天然气的计划可以说是再合理不过了。结果大家都知道，大平原煤制气厂在运转两年之后就宣告破产。从前富煤少气的美国，在建立了全世界最自由竞争的天然气市场之後，不但传统天然气的新发现超乎原本的预期，而且新技术的创新使得美国在煤层气、页岩气的开发都领先全世界。现在美国因为天然气太便宜，连燃煤电厂都纷纷被淘汰而改烧天然气发电。用煤去制造天然气变成了再愚蠢不过的想法。
关于中国煤炭利用
由于中国贫油、少气、煤炭相对丰富的能源禀赋，煤炭一直在中国能源消费中处于重要的位置。据国家统计局资料，2012年中国煤炭消费总量为34.15亿吨（原煤），其中直接燃煤占到77%，燃煤排放的SO2、NOX、粉尘是形成大气污染、雾霾天气的重要原因。
1. 从BP公司《Statistical Review of World Energy》数据可以看到，中国2012年一次能源消费结构（百万吨油当量/Mtoe）中煤炭、原油、天然气分别占比例为68.5%、17.7%、4.7%。煤炭占有绝对主要的地位。其中，中国原油2012年进口2.7亿吨，进口依存度已经达到56.4%；中国天然气的对外依存度也高达28.9%。中国原油、天然气的巨大缺口，使得煤制油、煤制天然气成为能源保障的一大希望。您认为，如果不发展煤化工，中国如何更好地保障原油和天然气供应？煤炭从哪个角度利用，最科学合理？
【杨启仁】所谓富煤贫油少气这样的自然资源禀赋，事实上是会随技术发展与资源探勘而逐渐变化，在美国解除天然气价格管制之前，大部分人也认为美国的自然资源禀赋是富煤少气，美国还曾经因为认为美国的天然气资源太过稀少珍贵而立法禁止用天然气发电，并把稀少的天然气资源保留做化工原料。
在建立了全世界自由竞争的天然气市场之后，美国在天然气探勘的不断投资，以及技术的创新使得许多从前无法开采的非常规气源都成为可以利用的能源，自由竞争的市场使美国的天然气资源越用越多，从少气变成富气。
中国经历了过去数十年的天然气价格管制，国企垄断天然气矿权，常规天然气探明率还很低，而且还没有建立自由竞争的天然气探勘产业。试想如果美国也像中国过去数十年间，不允许民营公司去探勘天然气，那么就永远也不会有人发明生产页岩气的技术。
在自由竞争的市场经济中，新技术的发明总是超乎我们的预料，当年美国禁止燃气发电的时候，以当时的技术大家都认为其天然气资源已经大致开发殆尽，谁会想到几十年后美国竟然发生天然气过剩的现象！
煤炭资源依照目前的技术不管怎么利用，都很难避免严重的污染，最好的方式就是尽量少用。过去十年，中国的可再生能源的开发有了飞速的进步，已经奠定了良好的基础，未来应该进一步鼓励清洁能源的发展。中国政府也在讨论限制煤炭消费总量，而煤化工是大量耗煤，大量耗水，大量排放二氧化碳的产业，发展煤化工跟限制煤炭消费的政策刚好是背道而驰。中国要往可持续发展的方向迈进，千万不要走回头路。
2.有观点认为，中国的现代煤化工实现了煤炭中的污染物处理和集中利用，原料煤中的硫、汞等污染物都可以在工艺过程中转换回收。与直接燃煤相比，煤化工的SO2排放可降低99.8%，粉尘排放可下降99.9%；与燃煤发电（带脱硫脱硝，脱硫效率约90%）相比，SO2排放可进一步降低80%，NOX可降低75%。事实上，2013年9月12日国务院印发的《大气污染防治计划》也提出，为了清洁能源替代利用，“要加大天然气、煤制天然气、煤层气供应，并制定煤制天然气发展规划，在满足最严格的环保要求和保障水资源供应的前提下，加快煤制天然气产业化和规模化步伐。”从中国政府和学者的角度看，认为煤制天然气比直接燃煤对大气环境更有利。您如何看待这一观点？
【杨启仁】煤化工跟燃煤发电之间并没有直接的替代关系，如果用煤制天然气供应燃气发电，这样的能源效率远远不如直接燃煤发电。发电的方式很多，燃煤发电是其中污染最严重的方式。中国的经济发展，并不是非得在燃煤发电跟煤化工之间二选一。要保护环境，就要减少使用煤炭，改用更清洁的能源。既减少燃煤发电，也要限制煤化工。人类脱离石器时代的时候，剩下了很多石头还没有被利用，这一点也不可惜。中国要脱离煤炭经济，剩下的煤炭就让它们留在地下，同样也不可惜。
短期来说，中国可以增加进口天然气来减少燃煤，进口天然气相对于煤制天然气来说，属于低碳且不耗水的方式。长期来说选项就非常多了，中国不但可以增加常规天然气、煤层气、页岩气的开发，也可以增加使用核电、风电，甚至太阳光伏发电。太阳光伏发电的价格大约每十年下降超过一半，从1970年代100美元/瓦降到近年来1～3美元/瓦。依照长期趋势来看，未来十年到二十年内，太阳光伏发电可能会像近年的风电产业那样开始对中国的能源供应造成明显结构性的影响。煤制天然气的庞大投资绝对不可能在短短几年内就收回成本，十年或二十年后，如果用太阳光伏发电来取暖煮饭比用煤制天然气还要便宜，那么煤制气的工厂将会面临生产也赔钱，不生产也赔钱的窘境。
长期来说，新技术的发展也常常带来意想不到的发展，十年前如果有人预测美国未来可以输出天然气，谁也不会相信，可是如今就成为了现实。中国的自然资源潜力还很大，中国人的聪明才智和创新的能力更是不可限量。例如天然气水合物（可燃冰）虽然目前还没有开采的技术，但是谁也不知道未来二十年内会不会发展出开采的技术，如果未来可燃冰开采成功，说不定中国将来会成为天然气输出国。
3.目前中国煤化工装置的主要污染排放源头为配套的热电站锅炉排放。中国产业界目前也在探索将煤化工与IGCC技术相结合。由于IGCC发电具有清洁、高效而经济性略差的特性，煤化工又需要消耗大量的电能和蒸汽等动力，二者的结合可以互为补充，发挥出更大优势。您认为煤化工与IGCC结合的必要性和可能性有多大？
【杨启仁】这样的配套可能可以提高资源的使用效率，值得继续研发，但是世界环境保护的大潮流是要减少使用煤炭，即使煤化工配套IGCC能大幅提高效率，也是要谨慎适度的发展。
关于煤制天然气在中国的发展
1.从世界角度看，除了您曾经提到过的美国大平原合成燃料厂商业化煤制气的案例，其他地区还有无发展煤制天然气的先例？运行情况如何？
【杨启仁】就我所知，在美国经历了大平原煤制天然气厂惨痛的经验之后，除了中国以外，世界上其他地区就再没有人去冒险尝试这种既破坏环境又赔钱的生意。
2.如您所说，仅2013年中央政府就批准了9个大型煤制气项目，年总产能可能达到371亿m3。目前，内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气40亿m3一期工程已经建设成功，新疆伊犁庆华煤制气项目也成功投产。在此背景下，中国“完全取消煤制天然气”已经几无可能。也许更加切合实际的是如何控制发展节奏，如何科学决策后续发展战略。针对中国现有的煤制气项目，您认为必须解决的关键性问题有哪些？对于环保要求和水资源条件，您认为应设置什么高度的门槛？
【杨启仁】中国近期已经开始进行碳排放交易试点，限制煤化工发展的最有效方式就是对煤化工产业的碳排放总量进行管制，纳入排放交易。中国的水权制度也应该适度发展市场化交易，除了保留必要的生态保护及民生用水之外，缺水地区的工业用水必须付出合理的水权费与水价。一方面以价制量减少浪费，一方面也可以得到用来做环境保护的经费。