煤制气产业的那些“被误解”

　　我国煤制气的支持者在谈论中，常以美国的经验为例。然而，从美国能源专家处了解到，我国的媒体与产业界对于美国发展大平原煤制气项目的历史经验存在诸多误解。

　　美国杜克大学能源与环境政策专家杨启仁介绍说，上世纪80年代，美国建设大平原煤制气厂造成巨额亏损，一年后该项目破产，并牵连政府连带赔偿，承受重大损失。从那之后，美国就再也没有煤制气项目了。

　　在杨启仁看来，煤制气在全世界范围内是一种使用经验极少、成熟度低的技术，在实际应用过程中会对环境造成重大影响，比如水资源消耗、二氧化碳排放、三废污染和煤炭上游开采破坏等。此外，煤制气能源利用效率较低，同样发一度电，使用煤制天然气要比直接燃煤多消耗三分之一的煤炭资源。种种不利因素牵动着豪赌煤制气投资者和相关决策者的敏感神经。

　　误解一：美国大平原项目是成功的

　　近日，在北京举办的绿色和平新闻发布会上，杨启仁教授就《美国煤制气产业发展经验对中国的借鉴意义》为主题进行了演讲。

　　杨启仁教授表示：“煤制气，全世界也就美国一个大平原在搞。大平原煤制天然气项目仅仅一年之后就破产了，而且政府以880亿美金专门成立公司来完成这个项目。”

　　对于大平原项目，杨启仁持有这样的态度：

　　第一，它从经济性上讲是一个重大的失败。美国国家能源科技实验室在2011年时曾经就美国新建煤制气厂的成本做过估算，其中有一案例特别根据北达科他州的褐煤生产煤制气做分析。根据其估算，以目前的科技水平新建一座年产15亿立方米的煤制合成气，成本大约要42亿美元，合成气生产成本大约21美元/百万英热值，价格在2.5美元/百万英热值到8美元/百万英热值之间，因此投资新建煤制气几乎没有可能获利，大幅亏损的可能性则极高。

　　本来有5家天然气公司共同投资成立，贷款的部分是由美国联邦政府进行贷款担保的。因为一年后就破产了，所以自有资金没有了，贷款就不还了。美国联邦政府替他还了16亿多美元。最后以8500万美元卖出，而依据GDP平减指数换算，仅大平原厂总原始建厂投资金额换算为2010年币值就约为50亿美元。即使如此，这8500万美元的投资也是在历经长达约20年运营之后才终于在2007年完全收回。

　　第二，煤制气污染重，效能低。

　　美国大平原煤制气项目，在运转十几年之后，经过不断增资、改善污染防治设施，才最终符合环保标准。煤制气污染物大致可分为空气污染、废水污染和固体废弃物污染三部分。以空气污染为例，大平原项目从运转之初就一直无法符合空气污染排放标准，在大平原气化联营公司破产后，美国能源部收购重整期间也无法解决空气污染排放不达标的问题。北新电力接手运营时承诺将向符合环保标准的方向努力，但是持续多年都没有达到环保标准。经过不断尝试与一再投资改善设备，在运转十多年后，大平原厂终于能够符合。

　　固体废弃物例如实验室溶剂废物、重金属废弃物、各种化学品就更不用说了。此外，煤制气还是一项高耗水，污水多的产业。大平原项目附近水资源丰富，但水污染为题一直未得到很好的处理，恶臭引起附近居民多次投诉。

　　煤制天然气若是用来发电，会比直接燃煤发电多消耗三分之一的煤炭。从能源转换效率的角度来看，使用煤制合成天然气发电是一种低效的能源利用方式。根据大平原厂近年实际运转资料来计算，煤制气的能源转换效率大约为60%，大型复循环燃气电厂的能源转换效率大约为50%，因此由煤炭先制成合成气，再用做燃气发电的能源转换效率大约为30%(60%*50%)。一般大型燃煤电厂的能源转换效率则大多可达到40%以上。

　　第三，天然气价改与长期能源供需情势的错估。美国联邦政府从1954年到1985年间对于跨州输送的天然气井口价予以管制。天然气的价格管制，虽然压低了天然气价格，但是刻意压低的天然气价格却也产生了刺激消费、抑制生产、降低天然气探勘投资意愿的多重效果。美国解除天然气价格管制之后，天然气价格不但没有上涨，反而下跌。原本以为已经枯竭的美国天然气资源，随着投资探勘的增加不断有新发现，而且自由竞争的市场带动了天然气开采技术的快速发展。自2009年开始，美国天然气产量超越俄罗斯，成为世界第一的天然气生产国。

　　误解二：中国煤制气前景一片大好

　　1.技术并不比美国80年代先进

　　与1984年建的美国大平原项目比较，目前中国大唐的煤制气项目，是否在技术上有突破了呢?

　　杨启仁的回答是否定的。“中国批准的4个项目，包括现在已经投产这两个项目，跟美国大平原技术路线是一样的。其中有一个是用水煤浆技术，这项技术的效率事实上是比较差的。所以，就技术上说，我看不出这个技术比有美国更先进的地方。而且，就我们目前的状况来看，看起来技术稳定性是比美国当初的技术稳定性还要差。”

　　杨启仁认为，国内的讨论经常将煤制天然气技术说成已经很成熟，这基本上是把技术的成熟度跟技术发展的历时悠久相混淆。一个技术的成熟度与其使用经验的广泛与普及度有关，古老的技术不一定就是成熟的技术，例如钻木取火。

　　杨启仁研究了很多不同的技术发展路线，发现很多人在一个新兴技术发展的初期，其实大部分人都忽略了系统集成的困难度。举个例子，美国在1980年代发展风电，美国那个时候风力发电是全世界最早投入的，那时候说法是这样，人类使用风车已经几百年了，传统使用风车是用来磨麦子和挑水的，美国当时风力发展遍地开花，结果这几家公司下场怎么样呢?1990年代都先后宣布破产只剩下一家，最后一家也随后破产了，所以没有一家活下来全部破产了。所以，系统的整合是非常困难的。

　　据了解，目前国内这几家采用的技术路线都不太一样，第一家大唐的开始向北京供气了，但是即使他自己也不敢说自己的技术成熟了

　　2.水资源缺乏，污水处理难

　　大平原煤制气厂位于密苏里河流域，距离全美第三大人工湖沙卡卡威亚仅约16公里。沙卡卡威亚湖平储水量约294亿立方米，大约相当于中国的鄱阳湖的满水位容量，而中国又有几个鄱阳湖?大厂年耗水量约924万立方米，每分钟产生约11.36立方米的废水。

　　大平原厂附近水资源丰富，因此节约用水并非关注重点。近年来，页岩气的水资源耗费在美国成为环保团体批评焦点。美国的水资源远比中国丰富，然而美国人对于页岩气造成的水资源消耗仍然小心审慎。煤制天然气的水资源消耗量比页岩气高出数十倍，而且中国规划兴建的煤制天然气厂都位于极度干旱地区，因此节约水资源应该列为规划的重点。中国近年来在燃煤电厂空冷技术的发展与应用上领先世界，而煤制天然气的水资源消耗也有很大比例是用作冷却用水。因此中国的煤制天然气耗水标准应该采取比大平原厂更严格的标准。

　　大唐煤制天然气项目对外公布，能够水污染零排放，但行业权威人士杨富强教授称，目前，这个技术还不做到零排放。美国的做法是把最后的污染物打到地底下，我们环境界是不允许这样做的，因为地下水一般在800米左右，埋藏对地下水的威胁会更大。

　　目前大唐的水价就已经提高了30%，达到每平方米是2.2元，如果他们还没有达到零排放指标，再经过处理运行费用就会更高。这样他的总投资不但收不回来，再加上运行费，经济性就会更差。

　　3.蜂拥而上的高风险行业

　　美国只有一个大平原项目，而中国有或大或小50个项目。虽然政府层面只做了4个项目，但去年到现在政府都有给很多项目发新项目的路条，除了拿到项目路条进行项目前期工作之外，还有很多在备案阶段和计划阶段。试想一下，像美国这样一个市场化的国家，如果这是一个成功的市场化典型的话，会蜂拥而起，美国并没有追随者，中国却不乏效仿者。

　　但事实上，就选址而言就是非常严格的。会上煤化工方面的权威人士表示，40亿立方米有几个非常苛刻的条件，其中有三个条件：第一，它要靠近煤矿，煤矿的煤质要求了解的非常详细。但是各个层次、各个阶段产生的煤都不一样，这就造成对技术性的要求非常严格。美国煤制气虽然用的是劣质的褐煤但杨启仁教授也特别说明：同样是褐煤，世界上的煤质地差异非常大，所以并不是说这个技术在那可以用褐煤，另外一个地方也可以用，这是很难说的。第二，要靠近水源地，我们现在分布的地区水源确实是我们缺乏的，西北地区新疆就更缺乏了。第三，它的运输条件往往要相当的靠近，也就是说离接口的地方不能太远。

　　按这三个条件选下来合格的不会很多。即使这样，它的经济性也是不行的，据权威人士分析，40亿立方米的总投资是不能超过260亿人民币的。但目前已经向北京供气的大唐，第一期现在已经是130多亿，如果全部投产的话要300多亿。再如新疆，13亿立方米，现在已经投了110亿。也就是说，再乘上3倍，40亿立方米的话，也要超过330亿。那么这经济上的亏损该谁来埋单?

　　中肯的建议：煤制气成败，至少要看40年

　　新科技的发展往往是很难预测的，然而有一个基本的方向就是，竞争越激烈的市场，厂商为了维持竞争力就必须投入更多的资源进行研发，投入更多往往意味着技术进步更快。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后，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于全世界。现在，美国因为天然气太便宜，连燃煤电厂都纷纷改烧天然气。

　　杨启仁认为，看煤制气成败与否，眼光要放长远，“至少要放眼40年”。

　　40年前，美国没有人想象的到40年后的今天，美国的天然气资源不但没有枯竭，还比40年前更丰富。

　　40年前，风力与太阳光伏发电技术犹如空中楼阁，几乎没有任何市场竞争力。而40年后的今天，风力发电俨然已经成为主流的发电技术之一，太阳能光伏的成本也越来越有竞争力。

　　从过去数十年的经验来看，太阳能光伏的成本大约每十年下降一半，未来10年到20年间，太阳能光伏发电的成本很可能会降到跟燃煤发电差不多甚至更便宜。如果到时候用太阳能光伏发电来取暖煮饭比用煤制气更便宜，那么现在建的这些煤制气厂将被迫停产关闭。如果只运转不到20年就关闭，现在的投资将难以收回成本。

　　美国在取消天然气价格管制的初期兴建了大平原煤制天然气厂，经历了惨痛的教训。现在一窝蜂地投入煤制气项目，将对我国的长期发展带来极高的风险。政府跟投资者对于这样攸关国家社会未来发展的豪赌，必须要三思而后行，切莫跟风盲从。

　　专家介绍：

　　杨启仁现任职于美国杜克大学。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。去年其发表的《中国合成天然气革命》被收录于在《自然—气候变化》杂志上。

　　杨启仁的最新报告《美国煤制天然气发展的经验和启示》，首次以第一手数据和实例澄清国内对美国发展大平原煤制天然气项目的诸多误区。