中国科技财富：寻找替代能源
作者： 来源：中国科技财富 时间：06-04-05 加入收藏
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能源
石油价格的高企，催化了众多替代能源的诞生。但能源结构多元化必然导致能源应用体系的多样性，大大增加能源应用的社会成本。
2006年2月28日，国家发改委一份报告显示：2005年，我国原油产量为1.81亿吨，略高于2004年1.75亿吨的产量，是世界第五大石油生产国。同时进口石油16500万吨，与上年基本持平，净进口1.4亿吨，对外依存度已达44%。因为原油价格的上涨，石油贸易逆差首次突破500亿美元。
我国国土资源部数字，截至2004年底，中国累计探明包括原油和凝析油在内的石油地质储量为248.44亿吨，比2003年底增长5.4%；累计探明石油可采储量67.91亿吨，增长3.4%；累计采出量43亿吨；剩余可采储量24.91亿吨，增长2.4%。自1993年成为石油进口国以来，中国的石油储采比一直维持在14至16的范围内，是世界平均水平的三分之一左右。令人略感安慰的是，同期中国石油储量替代率基本维持在1.0左右。2004年，更是达到了1.27的高水平(储量替代率大于1，表明储量的增加大于消耗)。但如果停止进口，完全自给自足，忽略产能问题的话，我国的石油只能维持不到10年。
无论出于经济因素，还是能源安全，摆脱石油依赖，寻求能源替代，已经成为中国无可避免的选择。或许应该说，这是整个世界无可避免的选择。
两三年的时间，人类在开发新能源的道路上迈出了大大的一步——石油价格的高企，催化了众多替代能源的诞生，能源结构多元化被广泛宣扬。但能源结构多元化必然导致能源应用体系的多样性，大大增加能源应用的社会成本。寻找替代能源，不仅是在寻找新能源、寻找能源的新应用、更是在寻找全新的主流能源。
煤制油 石油替代第一步
去年底商务曾经部有过这样一个表述，2004年一次能源产量折合18.46亿吨标准煤，占全球11%，中国总体能源当量(包括煤、油、气)对外依存度不到5%。
这项技术很早就被很多国家予以研究。德国在1927年就建立了世界上第一个煤炭液化厂，年生产能力达到10万吨，到1944年，年产量高达423万吨，占德国当年汽油总消费量的90%。1935年，英国也建成了一座煤炭液化厂，年产量达15万吨。此外，美国、日本、俄罗斯等国也相续成功地完成了日处理150-600万吨煤的大型工业试验。只是因为20世纪中后期，国际石油价格一直低廉，各国才放慢了煤制油研究开发的速度。截至目前，只有南非萨索尔(Sasol)公司采用鲁奇气化炉和F-T合成反应器，年产合成液化燃料1000万吨，成为世界上唯一大规模的煤制油商业工厂，为该国提供了60%的运输油料，其他大部分国家仍停留在实验室、试验厂或小型工厂的阶段。
成本是煤制油产业化的关键，尽管各国煤的开采成本有差异，但普遍认为，原油价格在28美元/桶以上，煤制油才是有意义的。换言之，正是因为原油价格的飞涨，才使得各种原油替代产品的研发成为可能。但是国际原油价格受多种因素影响，波动相当大。而煤变油工业化生产项目从立项到生产大约需要5年时间，大规模的上，对煤炭成本较高的国家难免顾虑重重——谁也不知道5年后油价是多少，煤价又是多少？而美国吨煤开采成本高达20.5美元，搞煤制油还需要油价再涨高点。
这方面我国就具有明显的优势，神华集团副总经理、神华煤制油公司董事长张玉卓曾表示，神化神东矿区的坑口开采成本吨煤不到100元人民币，兖矿对外透露的坑口成本也是100元。
煤变油还有一个转换效率的问题，神华的测算是3吨煤转化一吨油，转换效率61%。但神华所用煤是优质煤，每千克热值在6000大卡以上，既18000大卡热值的优质煤转化1公斤油。这种优质煤在国内也并不多见，不考虑技术因素的话，4-5吨煤转化一吨油是正常的。这是基础原料成本。此外年产250万吨柴汽油的生产线，在中国需20亿美元，建设成本相当可观。神华还具有资源配置、煤矿开发、电力配套、炼油化工、交通运输、销售网络等方方面面的综合优势，加上建设周期长，成品油价受限、技术开发投入等不利因素，没有实力的煤炭企业是无法简单跟风效仿的。
神华对外表示原油价格一旦跌破20美元/桶，煤制油项目会全面亏损。还要考虑到，即使油价依然高企，煤价也是在不断攀升。目前煤价突破500元每吨，煤炭企业毛利率在60%以上，按此趋势，卖油不如卖煤并非不可想象。
因此，出于能源战略，煤制油意义非凡，我国也确实具有极大优势，但从经济角度出发，利润情况还有待观察。
中国煤炭总院北京煤化工研究分院煤液化技术研究所所长李克健透露：2010年以前中国煤液化产业化发展主要以工程开发和工业化示范为主。2010年后，随着国内煤液化工程化技术开发的逐渐成熟和工程运行经验的积累，该技术的产业化发展将进入第二阶段。预计到2020年，我国煤炭直接液化总生产能力将达到每年1600万-1800万吨，间接液化总产品能力将达到每年2000万-2300万吨，届时煤液化可以提供国内约13%的交通燃料。如果按年产100万吨产品生产能力直接液化投资80亿元、间接液化投资90亿元的不变价格计算，到2020年，形成上述规模的累计总投资约为3000亿-3500亿元人民币。
但事实上，我国在建和拟建的“煤变油”项目已达1600万吨，计划投入的资金高达1200亿元，进度大大超越预计。
优劣互现的醇醚燃料
石油替代主要是交通工具燃料替代，所谓交通工具的替代燃料，是指特性和成分接近现有汽车燃料的非石油提炼的液态碳氢化合物(液化天然气)、气态碳氢化合物(压缩天然气)醇类燃料(甲醇及乙醇)、醚类燃料(首推二甲醚)等。其中甲醇、乙醇主要是作为车用汽油的替代品，生物柴油、二甲醚主要是作为柴油的替代品。
这种计算方式尚存疑义。虽然都是一次能源，能否替代计算呢？
一吨标准油的相当热值为一千万个大卡，约等于1.43吨标准煤，但现在1吨原油的价格超过3500元，而1吨标准煤价格无非在几百元，显然这种算法只是作为燃料而言。当然这同样是一种思路——70年代石油危机后，美国政府开始高度重视利用煤炭，主要用于生产电力。在一次能源消费方面，三十年中煤的比例从17.1%上升为23.1%。现在美国生产的煤几乎全部用于发电，发电用油则持续减少，石油发电仅占全部电力生产约2%左右。
世界煤炭可采储量集中在美国(25%)、前苏联(23%)和中国(12%)，此外，澳大利亚、印度、德国和南非4 个国家共占29%。2001 年，上述7个地区的煤炭产量占世界总产量的80%。
中国多煤少油缺气，截至2002 年年底，全国共有煤炭资源的矿区6019 个，查明煤炭资源储量为10201 亿吨，其中探明可直接利用的煤炭储量1886 亿吨，以目前20亿吨/年左右的开采速度，可以保证开采近百年。这些煤只要能够部分替代石油，都会极大地缓解我国的能源问题。
