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獨家 | 婁杰海:陜北能源化工基地“三個轉化”戰略再深化

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ROng>陜北能源化工基地“三個轉化”戰略再深化

婁杰海

(陜西省發展改革委)

 

陜北能源化工基地是我國西部地區重要的能源基地,長期以來在“三個轉化”(煤向電力轉化、煤電向載能工業品轉化、煤氣油鹽向化工產品轉化)戰略引領下,不斷發展壯大,成為驅動陜北高質量發展的主引擎和陜西發展重要的推動力、增長極。近年來,隨著國家強化環境治理、推進清潔低碳、倡導節能降耗、調整能源結構、扶持新能源發展,陜北能源化工基地“三個轉化”發展戰略面臨的環境發生了根本變化,戰略實施遇到了前所未有的困難,迫切要求“三個轉化”發展戰略及時做出調整,在現有基礎上進一步深化。

 

“三個轉化”戰略再深化的基礎

 

自1998年榆林市獲批成為全國第一個國家級能源化工基地以來,陜北高端能源化工基地歷經20年發展,無論是產業規模,還是發展水平都邁上了新臺階,為“三個轉化”戰略的再深化奠定了堅實基礎。

 

 

一是能源總量和轉化規模快速增長。截至2017年底,陜北能源化工基地煤炭產量達4.5億噸,20年增長了23.4倍;石油、天然氣產量分別達2566萬噸和204億立方米,風電、光伏發電裝機規模達687萬千瓦。煤電裝機規模達到1648萬千瓦,形成煤制甲醇580萬噸、煤制烯烴240萬噸、蘭炭5000萬噸的生產能力,煤制烯烴產能全國第一。煤炭就地轉化率達到32%。

 

二是能源化工產業集群初步形成。先后布局建設了現代煤化工綜合利用“十大基地”和“十大園區”,形成了以蘭炭、化肥、甲醇、電石、PVC、PP、PE、煤制油、精細化工、新材料等為主的化學工業體系。陜北能源化工基地成為全國四大現代煤化工產業示范區之一和世界最大的蘭炭生產基地、中國最大的甲醇生產基地、國內重要的氯堿生產基地。

 

三是重大能源轉化項目持續推進。20年來,陜北能源化工基地累計開工170多個重大項目,總投資約8000億元,建成了靖邊煤油氣資源綜合利用、中煤榆橫煤炭深加工、陜西未來能源煤間接液化一期和神華煤直接液化、神華煤制甲醇及下游加工等一批全球技術領先的能源深度轉化項目,大項目的引領帶動作用日益顯現。

 

四是能源化工技術取得突破。延長石油榆林能源公司的油、氣、煤資源一體化高效耦合應用技術,開創了油、煤共煉資源一體化應用新途徑。陜西未來能源百萬噸級煤制油項目是目前國內最大和首個擁有自主知識產權的煤間接液化項目,代表了國內最新的煤液化技術水平。華電完成了世界上第一個甲醇制芳烴的中試。

 

五是能源化工產業鏈條不斷延伸。在煤、焦、冶金、電力四大傳統行業中,構建了原煤—蘭炭—電石、冶金、吸附劑、氣化劑;原煤—蘭炭—煤焦油—精細化學品(苯酚、吡啶、喹啉等)—燃料油;原煤—甲醇—醋酸、PVC、PP、PE等循環產業鏈,提高了資源的綜合利用水平,循環產業體系初步顯現。

 

六是產業基礎設施進一步改善。形成了“750千伏為骨干、330千伏為支撐”的電網主網架和“五縱兩橫一環線”的天然氣管網骨架。煤炭鐵路、公路運輸和電力外送、油品運輸通道能力大幅提升。

 

新形勢下“三個轉化”戰略實施面臨的約束

 

 

(一)資源環境約束

 

 

在國家對資源利用效率和環保要求越來越嚴格的背景下,陜北能源化工基地發展面臨著日益嚴重的資源環境約束。

 

一是能耗總量約束。“十三五”期間,國家分解陜西省的能源消耗總量控制目標是1.3886億噸標煤。而陜北能源化工基地能耗量的剛性增長是影響全省完成能耗控制目標的重要因素,2018年榆林、延安分別拉動全省規上工業能耗增長1.0和0.8個百分點,使全省完成能源消費總量和強度“雙控”目標任務壓力加大。“十三五”期間榆林能耗指標缺口達4482萬噸標煤,延安“十三五”末全社會能源消費量將達1107萬噸標煤,超出控制目標的315%。

 

二是水資源約束。現代煤化工都是高水耗項目,生產1噸煤制油的耗水量約為9噸,煤制烯烴約為16噸,煤制二甲醚約為12噸,煤制天然氣(甲烷)約為6噸,煤制乙二醇約為9噸。而陜北是全國水資源最緊缺的區域之一,人均水資源低于國際社會公認的最低需水線,水資源短缺是制約陜北能化基地發展的重要瓶頸因素。《榆林市水資源綜合利用規劃》顯示,2020年需水17.26億立方米,缺口4.8億立方米,2030年缺口9.2億立方米。

 

三是環境容量約束。陜北兩市的一般工業固體廢物產生量和工業廢氣排放量約占全省的三分之一,工業廢水排放量占全省的一半以上,因而陜北的污染物減排情況直接影響到全省環境容量約束指標的完成。而陜北現有的能源轉化項目多數屬于高污染項目,隨著國家環保政策日漸嚴格,陜北煤化工等能源轉化產業受環保容量控制政策影響將越發明顯,持續發展存在嚴重問題。

 

 

(二)不同轉化路徑面臨的約束

 

 

1.煤向電轉化路徑面臨國家去產能政策限制和送出通道不足的制約。一是隨著能源消費結構中非化石能源和可再生能源的比重不斷提升,而化石能源比重持續降低,我國煤炭產能總體過剩的問題將長期存在,去產能將成為未來較長時期內煤炭行業發展的主線。在此背景下,陜北煤炭、煤電產業發展受到的約束會越來越多,進一步擴大產能困難較大。二是受煤炭、煤電去產能政策影響,國家收緊以煤電為主的特高壓輸電工程建設,原則上不再批復以煤電為主的電力跨省跨區輸送通道。受此影響,使得陜北煤電產業受制于外送通道不足而無法進一步擴大外送規模,提高煤向電轉化率。以上因素使陜北基地煤向電轉化的路徑受到了極大的限制,進一步發展的空間有限。

 

 

2.煤電向載能工業品轉化的路徑面臨產能過剩和高電價成本的約束。一是在全國經濟進入中低速增長階段和加大產業結構調整、節能減排政策力度的背景下,高載能產業整體發展態勢逐年疲軟,全國范圍內都出現產能過剩的情況。陜北能化基地的載能工業目前主要有燒堿、電石、金屬鎂、聚氯乙烯、鐵合金、電解鋁、多晶硅等,多數屬于限制或淘汰類的產能,進一步發展潛力不大,亟需實現轉型升級和結構優化。二是高載能產業電能成本占其生產成本的比重很高,以電石、燒堿、電解鋁為例,電能成本占其總成本的比重分別為60%、60%、44%,因而電價波動對高載能產業的生產成本和盈利能力影響極大,電價水平直接影響著整個高載能產業的發展趨勢。而目前陜西的電價水平明顯高于周邊的甘肅、青海、寧夏、內蒙、新疆等省區,甚至高于東邊的山西。較高的電價水平已成為制約陜北高載能產業進一步發展的關鍵因素。

 

 

煤油鹽向化工產品轉化路徑面臨遠離下游產品市場、石油化工路線競爭,以及產品同質化、低端化的約束。陜北的化工產業主要集中在煤化工上,而當前陜西煤化工產業的高端化發展受到以下因素制約。一是遠離下游產品市場。在決定煤化工產業布局的因素中,隨著原材料處理、運輸方式的改進,原材料供給的重要性逐漸降低,相反,接近消費市場則日益重要。而陜北地處邊陲,遠離煤化工下游產品消費市場,產品配套使用企業多數相距較遠,交通運輸等基礎設施尚不完善,產品外運困難。另外,陜北現代煤化工產業的原材料優勢具有可替代性,導致煤制烯烴聚合物下游深加工配套項目引進困難,成為影響陜西煤化工產業延長產業鏈條、提升產品附加值的重要障礙。二是來自石油化工路線的競爭。現代煤化工項目的盈利能力與原油價格呈正相關關系。一般認為,當油價低于50美元/桶時,現代煤化工的經濟競爭力都不理想;當油價位于60~70美元/桶時,現代煤化工初具經濟競爭力,順序是:煤制烯烴煤制乙二醇>煤制二甲醚>煤制油;當油價高于70美元/桶時,現代煤化工經濟競爭力進一步提升,煤制乙二醇效益最好,其次是煤制烯烴,而煤制油和煤制二甲醚基本相當。目前世界范圍內正在經歷能源革命,新能源和可再生能源技術不斷取得突破,新能源汽車逐步普及使原油需求減速,增加了化工產業原料來源,也將使未來原油價格長期維持較低水平。美國頁巖氣聯產輕烴(乙烷、丙烷、丁烷)和LNG流向世界各地,也將改變未來化工產業原料結構和競爭力。總之,原油和輕質資源供應量增加,將使化工產業原料成本降低,而煤價卻持續保持高位運行,無疑將對未來煤基能源化工產業發展帶來較大壓力。三是產品同質化、低端化嚴重。隨著近年來全國各地煤炭富集省區投資現代煤化工的熱情不斷高漲,大量項目上馬,現代煤化工發展過熱的跡象已經顯現。而目前,陜北已建成和正在規劃建設的現代煤化工項目普遍面臨著產品同質化和低端化的問題。從產品構成看,呈現大宗化工產品多、精細化工產品少、中低端產品多、高端化工產品少的特征,產業鏈延伸不夠,產品附加值和競爭力不足,煤化工技術研發體系也沒有真正形成。陜北煤制烯烴雖然產量規模達到了全國第一,但除延長榆能化已開始生產PPR管材等專用料外,大多數烯烴企業仍然主要生產聚乙烯、聚丙烯等通用化工原料,高端產品、專用產品數量很少。

 

 

“三個轉化”戰略再深化的基本思路

 

陜北能源化工基地“三個轉化”戰略再深化的基本思路是依靠創新驅動這一根本動力,促進基礎能源供給向綠色低碳轉型、煤化工產品向高端終端轉型、產業重心向戰略新興產業轉型。

 

 

(一)促進基礎能源供給向綠色低碳轉型

 

生態環境的剛性約束以及國家去產能政策的強力實施,使得陜北以煤電為主的基礎能源供給模式難以持續,迫切需要實現基礎能源供給向綠色低碳的轉型。考慮煤炭在陜北能源產業結構中的主體地位及其所承載的維穩功能,轉型的思路是:深入推進煤炭清潔高效利用,并逐步降低煤炭消費比重,同時,大力發展可再生能源,不斷提高清潔能源占一次能源消耗總量的比重。在煤炭高效清潔利用方面,應將煤炭去產能和高效清潔利用統籌考慮,通過去產能和補短板的組合效用,實現煤炭資源利用率和行業自我發展能力的穩步提升。一是通過低階煤的分級分質利用以及油品、天然氣、化學品和電力的聯產,實現煤炭使用價值和經濟價值的最大化。二是繼續積極推進以煤為原料的精細化工產業發展,持續提高煤炭向高端化工產品轉化的規模。三是嚴控煤電裝機規模,同時逐步以大容量、高參數、環保型火電機組替代高耗能、高污染、高排放的落后產能,最大限度地減少對生態環境的影響。在可再生能源發展方面。一是要采用最新風電和光伏發電技術,不斷提高可再生能源的技術和裝備水平,大幅度降低新能源發電成本,重點發展平價上網項目。二是要著力解決電力需求增速放緩與新能源發電裝機較快增長的矛盾,減少棄風棄光問題,同時,盡快開展風電太陽能電解水制氫開發,利用氫能實現儲能,并逐步探索用氫與二氧化碳耦合制能源化工品,延伸加氫產品鏈。三是要積極探索煤炭產業與新能源產業的融合發展模式,充分發揮陜西煤電優勢和激發新能源電力發展的動力,通過市場化方式推動形成能源供給多輪驅動的格局。

 

 

(二)促進煤化工產業向高端終端轉型

 

 

陜北現代煤化工產業發展雖然面臨著技術、市場、環保、經濟性等諸多問題,但綜合考慮陜北的資源稟賦條件,現代煤化工在保障國家能源安全、促進煤炭清潔高效利用和煤炭產業轉型升級方面的戰略意義,以及過去多年產業布局和技術積累所形成的發展基礎,高端終端煤化工產品潛在的市場容量和良好的發展前景,發展高端煤化工產業仍應當作為下一步陜北重點發展的方向,但必須進行產業轉型升級,實現由中低端向高端的轉型。煤化工產業高端化發展的思路是:在現有產業基礎上,充分依托已有的大型煤化工項目,推動實施“四個一體化”,進一步拉長產業鏈條,優化產品結構,提高產品技術含量和附加值,提升全產業鏈競爭力。

 

 

“四個一體化”是指:產業一體化,主要是圍繞煤炭—基礎化學品—高端化學品—化工新材料這一高端化產業鏈,依托區域內現有優勢能源化工企業,推動它們與上游煤炭企業、下游高端化學品和新材料企業、高端化工產品使用企業之間通過兼并重組、參股控股、合同契約以及其他形式實現融合一體化發展,形成利益共同體,進行優勢互補,從而提高產品市場適應能力,增強產業鏈的核心和優勢競爭力。生產一體化,主要是依托煤化工產業園區,以上、中、下游煤化工產品為紐帶,通過規劃引導和針對性招商等手段,使園區內各企業之間的能源需求和產品實現智能化連接,一家企業的產品、工業廢熱和廢氣等正好是另一家企業的產品原料和能源來源,從而使整個園區內化學工藝能夠以更低的能耗生產更多的產品,實現節約原料和能源,降低排放和物流成本。不同園區之間也力爭實現這種智能連接。服務一體化,主要是在化工園區內,根據企業需求總量,對水、電、氣等基本生產生活資料和倉庫、道路、管網等物流運輸系統等公用輔助設施和服務實行統一規劃、集中建設、統一供給。整個園區的環保設施建設、工業“三廢”處理等也由專門的機構統一集中治理。政府對入駐園區的企業,提供審批、許可等“一站式”服務。研發一體化,主要是依托大型煤化工項目,充分發揮分散于企業、大專院校、科研院所等科研機構的協同作用,形成既各有側重又相互合作的一體化研發體系,使相關主體在一體化體系內迅速有效地進行合作,開發出市場所需的創新產品。

 

 

(三)促進產業重心向戰略新興產業轉移

 

陜北現有的能源轉化產業,總體上仍然是資源型產業,產業發展嚴重依賴于資源供給和資源價格變化。隨著資源存量的減少,現有能源轉化產業受到的限制和約束會越來越大,發展的空間會越來越小。在新的歷史條件下,陜北的能源轉化產業除了通過內部升級,鞏固現有產業優勢外,迫切需要形成新的增長點,并逐步發展壯大成支柱產業,最終實現產業結構的轉型。戰略新興產業作為一種低碳、節能的集約型產業,具有市場巨大、短期內技術能夠突破的明顯特點,將是發展的新契機,從而帶動區域經濟協調可持續發展。《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》指出,戰略性新興產業代表新一輪科技革命和產業變革的方向,是培育發展新動能、獲取未來競爭新優勢的關鍵領域。因而,陜北能源化工基地的發展在繼續大力實施“三個轉化”戰略的同時,迫切需要加快培育和發展壯大戰略新興產業,并逐步實現產業重心向戰略新興產業的轉移。基于陜北的產業現狀,結合國家和陜西省“十三五”戰略新興產業發展規劃,在戰略新興產業選擇上,陜北應著重培育發展煤炭清潔高效發電技術及產業化、煤化工高效轉化技術及產業化、CO2的利用和處理技術及產業化、煤燃燒后固體廢棄物綜合利用技術及產業化、儲能技術與產業、能源互聯網技術與產業、分布式能源與微網技術與產業、可再生能源產業等。另外,近來備受關注的氫能產業也應引起高度關注和重點培育。發展氫能產業,既可以充分利用陜北現有能源化工產業的工業廢副品制氫,實現變廢為寶,又可以利用陜北儲量豐富的風電、光伏等可再生能源發電制氫,從而有效緩解陜北的可再生能源消納難題,對整個行業發展將大有裨益。據統計,陜北大型風電場可開發利用容量為3800萬千瓦,太陽能可開發利用容量也超過3500萬千瓦,而截至目前,陜北風光發電裝機僅有687萬千瓦,利用率不足10%。

 

 

(四)將創新驅動貫穿于轉型發展的始終

 

 

一是要推動技術創新。關鍵是要形成煤化工產業從上游到下游完整的產業技術鏈,同時因地制宜地選擇出最具經濟性的技術鏈。二是要推動體制機制創新。當前制約陜北能源化工產業發展的另一個重要因素就是新的發展形勢與原有體制機制之間的矛盾,化解這一矛盾的根本出路就是要進行體制機制的創新,依靠更有效率的制度安排,推動能源轉化效率的提高和技術的進步,進而推動能源轉化產業向著綠色低碳、經濟高效、安全可靠的方向發展。能源產業體制機制創新的關鍵是建立起政府作用與市場機制有機結合的體制機制,讓市場充分發揮基礎性調節作用,政府充分發揮引導、調控、支持等作用。

 

 

“三個轉化”戰略再深化的實施路徑

 

基于綠色低碳能源技術還沒有取得實質性突破,短期內無法全面取代現有技術的現實,以及當前陜北能源化工基地發展所面臨的外部環境,結合我國設定的“2030年左右達到二氧化碳排放峰值”及兩個一百年目標中“2050年實現基本現代化”的時間節點,本文提出陜北能源化工基地“三個轉化”戰略再深化的近、中、遠交叉三步走戰略。

 

第一步近期(現在—“十四五”末):生產方式轉型

 

在社會技術水平無實質性突破的條件下,單純地通過產業結構調整來實現經濟轉型是不現實的,可行的出路在于在現有產業網絡情況下,通過生產方式的改變實現可持續發展。因此在這一階段,主要是依靠現有技術創新和體制機制創新,推動陜北傳統優勢產業不斷提質增效,提高生產效率,實現生產方式轉型,以應對日益加大的內外部環境壓力。這一階段的重點工作是以下三個方面:一是加快推動各項能源管理體制改革,消除影響市場決定性作用發揮的體制機制障礙,尤其是要盡快推動電力體制改革,充分釋放改革紅利,降低企業用電成本,提升陜北的區域競爭力,為高載能產業的轉型升級和現代煤化工產業的高端化發展創造有利條件。二是抓住國家大氣污染防治、煤炭去產能等契機,充分利用國家的相關政策與資金投入和能源技術創新,通過財政支持和稅收減免等市場激勵政策,引導促進煤炭及其相關高載能企業、煤化工企業的生產方式由粗放型、高耗能、高污染、高排放向集約、清潔、低碳、高效轉型。三是厘清政府與市場的關系,充分發揮市場主導和政府引導的作用,建立起有利于創新驅動的體制機制環境。

 

第二步中期(“十四五”末—2035年左右):產業水平升級

 

中期來看,經過第一階段的發展,傳統產業的綠色低碳發展水平大為提高,以煤炭清潔利用技術為代表的低碳能源技術獲得巨大進步,影響產業轉型的體制障礙基本消除,能源結構呈現多元化發展趨勢,以新興產業為代表的高附加值產業比重明顯提高,產業結構多元化、現代化格局基本形成。但由于該階段傳統產業的轉型升級尚未完全實現,傳統優勢產業與戰略新興產業的比重沒有發生根本轉變,因此,“三個轉化”再深化的任務沒有最終完成。該階段的治理重點是進一步強化戰略性新興產業和低碳技術的示范效應,推動產業水平升級。重點做好以下幾方面工作:一是加快煤化工產業高端化步伐。一方面,通過優勢企業的兼并重組,橫向整合擴大企業規模,提高產業的集中度,提升企業在相關產業內的話語權。另一方面,加快實施煤化工產業的縱向一體化,打造延伸高端煤化工產品群,打通煤油鹽氣-基礎能化-高端化工-高端材料-解決方案與服務高端產業發展路徑,形成陜北煤化工產業的核心產業鏈和核心技術鏈。二是加強區域合作,加快發展壯大戰略新興產業,力爭形成幾個具有國際影響力的現代產業集群,使戰略型新興產業的比重趕上甚至超過傳統優勢產業。三是充分利用國際國內創新資源,加快煤炭清潔利用技術創新工作,實現由“煤炭大省”向“煤炭科技大省”的轉型,使陜北成為全國煤炭轉化技術創新的中心,引領國內煤炭清潔利用技術發展。

 

第三步遠期(2035年—2050年):產業結構轉型

 

長期來看,經過近期、中期的兩期建設,陜北的現代煤化工等產業發展水平已居全國領先地位,戰略性新興產業已超越傳統產業成為新的支柱產業,社會的低碳發展基礎進一步夯實,綠色低碳發展理念已成為全社會的共識,低碳技術基本取代高碳發展模式,資源節約、環境友好的低碳社會基本形成。此階段的發展目標是通過兩個替代,完全實現產業結構轉型。一是支柱產業的替代,即通過發展壯大戰略性新興產業,使其替代傳統產業成為陜北新的支柱產業。二是產品輸出模式的替代,即以現代煤化工以及其他先進能源技術和服務的輸出替代能源產品的輸出。

 

原文首發于《電力決策與輿情參考》2019年10月25日第39、40期

 
審核:齊正平

編輯:邱麗靜

本信息由中電能源情報研究中心運營,致力于傳播能源資訊、分享能源觀點,發布《電力決策與輿情參考》《能源情報研究》精華內容,歡迎關注!

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