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煤制天然气发展思路及问题分析

2022-02-28蒋雪妮

科技信息·学术版 2022年6期
关键词:清洁能源发展建议存在问题

蒋雪妮

【摘要】煤制天然气不仅使煤炭得到清洁化利用,还可增加天然气供应,其发展前景被看好。但受油价大幅下跌、环保日趋严格和已投运项目运行不稳等因素影响,煤制天然气项目放缓,行业发展面临较多质疑。本文简述了我国煤制天然气产业发展现状,分析了存在的主要问题,并提出了有针对性的对策建议。

【关键词】煤制天然气;清洁能源;存在问题;发展建议

目前我国天然气的进口途径主要有2条,一条是从俄罗斯和中亚国家通过长输管道进口的天然气,另一条是在东南沿海等地进口的LNG。由于国际天然气价格已经与石油直接挂钩,进口天然气无论是LNG还是管道天然气的价格均远高于国内现行价格,同时由于我国已探明天然气储量还不足世界总量的1%,因此国内许多有识之士和大的企业集团公司纷纷都把目光投向了煤层气和煤制合成天然气项目上,以期缓解我国天然气供应严重不足的局面。

1.我国煤制天然气产业发展问题分析

1.1水资源制约明显,环保排放压力较大煤制天然气项目用水量比较大,平均每吨煤制天然气用水7-9t。由于我国煤资源主要分布在中西部地区,煤制天然气项目也主要布局在中西部地区,而这些地区的水资源却比较匮乏,特别是在我国开始实施最严格水资源管理制度的背景下,这成为制约煤制天然气发展的一大突出矛盾。同时,西部地区生态环境脆弱,而煤制天然气项目“三废”排放较大。固定废弃物分为一般固废及危险固废,后者目前僅能够通过掩埋、封存等方式临时处置。废气中VOCs处理已有相对成熟的工艺,但CO:的捕集及利用尚无有效解决手段。含酚及高含盐废水处理技术成熟度有待提高,且处理费用居高不下。

1.2在低油价和现行天然气价格政策下,煤制天然气竞争力不强

煤制天然气的竞争力主要受煤价、油价、价格政策和同类产品竞争等因素影响。我国煤制天然气主要竞争路线包括国内气田天然气、进口管道天然气和进口LNG等。以在新疆某地建设煤制天然气项目为例进行测算,当煤价150元/t时,煤制天然气完全成本约为1.24元/m3。与国内气田天然气相比,其竞争力不如气田天然气;与进口管道天然气相比,我国从中亚进口的管道天然气价格与国际油价挂钩,当油价40美元/bbl时,中亚进口气到霍尔果斯口岸完税价约1.55元/m3,煤制天然气有成本竞争力,并且随着油价上涨,其竞争力将进一步增强;与进口LNG相比,近年我国最新从海外进口的LNG长期协议价格约在3.3元/m3以上,与这些长期LNG进口合同相比,煤制天然气具有竞争力。但如果考虑管输成本,将其输送到东南沿海后,在目前天然气定价机制尚未市场化的情况下(如广东省,目前其基准门站价为2.18元/m3),其与进口LNG相比不具有竞争力。此外,未来如果征收碳税和环境税,也将导致煤制天然气成本增加,效益和竞争力下降。

1.3技术尚未完全成熟,项目建设及运营能力不足

煤制天然气技术包括煤气化、合成气甲烷化等多项关键技术,由于其仍然处于工业示范运行阶段,各项技术之间尚需进一步的耦合、集成和优化,完全成熟的成套技术体系还没有形成。再加上项目建设和运营经验及能力也不足,导致煤制天然气示范工程进展较慢。目前,我国已经建成的3套煤制天然气装置,其核心的工艺技术和催化剂均引自国外,由于项目前期论证不足,片面追求高能效而忽视了煤质与气化炉匹配性,造成气化炉腐蚀、污水及焦油难以处理等问题多次发生并导致装置停车,难以实现长周期满负荷运行,2015年产能利用率仅为51.5%[4],项目处于亏损状态。

1.4配套设施要求较高。

项目投资巨大煤制天然气项目投资强度大,以大唐集团内蒙古赤峰40亿m3/a煤制天然气项目为例,总投资约为257亿元。同时,由于项目多布局建设在西部边远地区,缺乏社会依托,并距离东部天然气消费市场较远,需配套建设投资巨大的天然气管道。另外,随着国家对煤化工行业水耗和环保标准要求的提高,需要配套建设相应的环保等设施,势必导致投资加大,工程费用、折旧和财务费用增加,影响项目的整体盈利能力。

2.我国煤制天然气产业发展对策及建议

2.1合理规划布局,优选项目技术方案

以国家相关产业政策为指导,选择在煤炭资源丰富、水资源有保障、生态环境许可、运输便捷或适宜管道输送的地方规划和建设煤制天然气项目。坚持技术领先、效益优先和绿色低碳的原则,认真比选、组合和优化项目工艺技术路线,

统筹好副产品的加工和利用,落实好国家有关能效、水耗、煤耗及环保指标要求,做好项目经济效益评估,确保做细做实项目前期工作,夯实项目发展基础。

2.2降低项目投资,提高竞争力

牢固树立价值思维和效益导向的理念,从科学制定概算人手,抓好煤制天然气项目的全生命周期管理,通过工程公开招投标、关键技术及设备国产化、有效利用现有天然气管网和公用工程设施等有效措施,努力降低项目投资,提高项目竞争力。

2.3注重科技创新,掌握关键及核心技术

重视发挥科技创新对煤制天然气发展的支撑引领作用,加大科研开发力度,掌握大型煤气化、净化、甲烷化、污水处理、节能、节水等核心和关键技术,探索推进各项技术之间的耦合集成,形成具有自主知识产权的成套技术,并密切跟踪和适度研发“一步法”等新一代煤制天然气技术,以技术优势支撑煤制天然气产业的良性发展。

2.4加大合资合作,控制投资和运营风险

积极选择有实力的煤炭、化工、管道、销售和金融等企业进行合资合作,引进股权投资,发挥各自优势建设和运营好煤制天然气项目,共同分担责任和风险,提高抗风险能力。同时,积极应对低油价和未来碳税征收等带来的挑战,从技术、管理和装备等多方面人手,努力提升项目的盈利水平。

结语

煤制天然气发展,特别是煤气化和甲烷化技术等尚有较大的开发和选择的空间,应发展具有现代特色的先进适用的新技术,使建设的工厂更加经济合理。另外,在具体项目的实施中,还要受到国家政策、当地的煤价、气价、水资源、环保及输送管网等多种因素的制约,投资风险还是存在的。所以建议先上示范装置,取得成熟的经验后再推广较为稳妥。

参考文献:

[1]吕利霞.内蒙古煤制天然气技术的发展现状与展望[J].内蒙古石油化工,2015,41(20):88-89.

[2]兰书彬. 中国煤制天然气产业发展研究[D].华东理工大学,2011.

[3]吴枫,张数义.我国煤制天然气发展思路及问题分析[J].现代化工,2010,30(08):1-3+5.DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2010.08.028.

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