基于保障能源安全等现实之需，发展煤基能源具有重大战略意义，且被视为石油化工的有效补充，甚至有望取而代之。近年来，煤基能源产业快速发展的同时也因经济性差、二氧化碳排放大、水耗高等突出问题饱受诟病。“十四五”将至，煤基能源如何找到适合自身发展的环境，同时满足国家需要和市场需求，成为业内关注的焦点。
“从研究能力、催化剂、放大技术、大厂运营经验等方面来看，我国现代煤化工的发展已处于世界领先水平。但同时，也要看到产业优势受阻的现状。以目前最有亮点的煤制烯烃为例，一个年产60万吨的项目投资就要近2000亿元。算下来，整个产业已投入十几万亿元，2019年煤化工总利润为25.7亿元，还不到投入的千分之几。”近日举行的“中国能源化工30人论坛”上，中国工程院院士金涌用一组数字对比，直指产业“致命弱点”。
基于保障能源安全等现实之需，发展煤基能源具有重大战略意义，且被视为石油化工的有效补充，甚至有望取而代之。但据金涌介绍，在项目投资方面，煤基与石油基的比例仍达到8.75:1，前者经济性亟待提升。如何找到适合自身发展的环境，同时满足国家需要和市场需求，成为“十四五”时期业内关注的焦点。
从“战略储备”到“战略产业”
仍有距离
多位专家表示，石油价格再低，我国对外依存高的局面也不会发生根本性转变。我国的能源结构与供需关系，决定了煤基能源的战略性地位。
“在现代能源体系的框架下进行能源转型和结构优化，首要任务和立足点就是实现传统能源，尤其是煤的清洁高效可持续开发利用。”中国工程院院士谢克昌表示，“煤替油”包括对石油制燃料、石油制化学品的替代，各种产品产值已达到万亿元。“遗憾的是，这个战略定位一直摇摆不定，没有真正确定下来。”
中国科学院院士、中国科学技术大学校长包信和称，制备化学品离不开碳资源，因我国对化学品的需求量非常大，每年消耗在化工、材料领域的碳资源以亿吨计算。“很长一段时间内，依靠化石能源获取碳资源的途径不会改变。从已探明开采量来看，我国石油、天然气大概可采12年、30年，煤炭还可以采50年以上。在一定期间内，尤其是动荡的国际大环境下，真正靠得住的主体能源还是煤。因此，煤的清洁高效利用应确定为国家战略。”
“战略储备”何时发挥作用？金涌表示，正确判断什么时间需要用煤代替石油，也是现代煤化工真正从战略储备变为战略产业的关键点。若时间过早，企业无利可谈，且消耗大量资源。
“至少现阶段，用煤制油、煤制气代替石油和天然气是不切实际的。煤制油产品大部分是柴油，但我国炼化产能已经过剩，高密度煤油、石蜡等特种产品具备优势，市场容量却有限。煤制气发展同样受限，以大唐克旗项目为例，售价从每立方米2.75元降至1.75元再到1元。就连唯一亮点煤制烯烃也已出现利润下滑，需要向精细化、高端化、深加工的方向找寻出路。”金涌认为，煤基能源从战略储备转为战略产业仍有距离，“目前定位是储备技术，而不是替代技术、主流技术”。
以量取胜不占优
缺乏低价、独特产品
煤基能源从战略储备成为战略产业的距离何在？记者了解到，内外部环境、产业自身限制等因素均有影响。
以战略储备的代表——煤制油为例，国家能源集团总经理助理张继明表示，全球油气供应整体呈宽松态势，低油价将是常态。美国“页岩气革命”带来丰富低价的乙烷、丙烷等轻烃资源，吸引全球石化巨头纷纷投资建厂。同时，我国沿海大型石化项目密集建设，目前投产、在建及规划中的22个大型炼化一体化项目，合计炼油产能为2.64亿吨/年。若全部投产，石化产业将进入产能过剩时代。“在现有条件下，煤制油很难做到石油化工项目的规模。虽有特点，但也面临难点。”
张继明进一步称，尽管规模相对较小，煤化工项目单位产能投资强度却是石化项目的5-10倍。此外，煤化工项目产品结构单一，很难实现梯级化利用，一个项目通常只能生产1-2个主产品；基地化格局难以形成，类似石油炼化千万吨级一体化基地，至少需要投资1000亿元以上。“以量取胜不占优，通过差异化寻找比较优势，目前又缺乏生产成本低或独特的产品。”
包信和认为，除了经济性因素，二氧化碳排放、水耗及废气、废渣等环境问题也要彻底解决。否则，整个产业很难走远，国际认可度、社会接受度也将受限。
“煤的结构及反应过程，决定燃烧一定会产生二氧化碳，燃烧1吨煤不可避免排放3吨以上二氧化碳。但目前碳减排成本很高，一般企业难以承受。煤化工项目往往也是用水大户，煤中杂质燃烧产生的废气和固废还对环境造成很大压力。从原理上说，采用现代技术可实现废水循环利用，及废弃物的无害化处理和资源综合利用，但这些费用逐年攀升。”包信和表示。
金涌也称，除二氧化硫排放低于石油化工，煤基项目的水耗、二氧化碳排放，目前分别为油化项目的13倍、3.5倍。从资源环境的约束上看，安全环保投入仍将增长。
实现从“够不够”到
“好不好”的转变
“十三五”以来，煤制油、气、烯烃、乙二醇等产品，保持了两位数的年均增长率。与会专家一致认为，“十四五”时期，产业要实现从“够不够”到“好不好”的转变。
谢克昌表示，煤基能源发展需对标清洁、低碳、安全、高效的现代能源体系。具体而言，积极发展污染防治技术，依托示范工程尽快实现产业化；立足大气、水及土壤环境容量，科学布局煤基化工产业；建立健全清洁生产标准与环保政策，完善清洁生产管理体系。超前部署碳捕集、封存技术的前沿性研发，拓展二氧化碳资源化利用途径；与可再生能源互补融合，建设低碳煤基综合能源产业基地；通过技术突破源头减排和节能提效的瓶颈，弱化煤基能源的高碳性。政府应明确将煤基能源化工作为我国能源安全保障“压舱石”的战略意义与产业定位，有序推进升级示范，适度商业化和全面产业化。优化产业格局，严格要求项目准入门槛，统筹地区资源、煤种煤质、运输条件与市场需求等因素，为资源高效利用与上下游产业发展创造条件。
在此基础上，生产石化路线不易得到的产品被视为出路之一。张继明透露，依托资源地丰富的煤，国家能源集团将推进煤化一体基地化建设，打造“煤炭-化工-新材料”产业链，差异化发展煤基新型燃料和煤基新材料，由大宗油品向高端新材料和合成材料转型。现已将煤基生物可降解材料作为新方向，既可解决终端产品高端化、差异化的问题，还能实现塑料可回收、可降解、可循环的世界性难题。
中国煤炭工业协会副秘书长张宏提出，转变煤炭由单一能源品种为多能源品种聚合体的理念，推动煤炭分级分质利用是下一阶段的重点。“例如在陕北地区，已探明含油量在10%以上的煤炭资源1500亿吨左右，采用分质利用技术，相当于获得150亿吨油、100亿吨左右天然气，及1000亿吨洁净煤资源。”
