中国石油替代能源发展概述 - 能源局

中国石油替代能源发展概述
能源问题成为中国乃至世界经济生活中关注率最高的问题，尤其石油是不可再生的战略资源，是现代经济社会赖以正常运转的血液，除了对石油资源大力开源节流外，寻找替代能源也是极其重要的发展方向。2005年中国公布的《节能中长期专项规划》提出了十大重点节能工程，其中节约和替代石油工程就包括以煤化工、天然气化工、生物质化工产品替代石油化工产品；发展混合动力汽车、燃气汽车、醇类燃料汽车飞燃料电池汽车、太阳能汽车等清洁汽车；醇醚类燃料及煤炭液化技术的示范及醇类燃料的推广等内容。
一、乙醇汽油将多元发展
由于推广燃料乙醇具有替代石油资源、解决陈化粮、提高农民收益、有利于环保等优点，2004年中国将车用乙醇汽油的试点从原来的5个城市扩大至东北三省、河南、安徽省等9个省区，并于2005年底实现强制推广乙醇汽油。截至2005年底，中国燃料乙醇产能达到122万吨/年，还有很多企业提出申请新建燃料乙醇项目，涉及投资额达数百亿元，预计2010年中国燃料乙醇产能将翻番。但是，由于生产乙醇的原料粮食有限，其发展潜力和可持续性受到制约。因此，需要大力发展其它如甘蔗、甜高粱、术薯、甜菜等原料路线的生产工艺。有研究预测，纤维质生产乙醇在未来十年内可望完成工业化进程。
据悉，乙醇柴油应用的关键技术已获重大突破，在不改变汽车发动机的前提下可以使用乙醇柴油，乙醇添加量为10%。
二、甲醇汽油蓄势待发
“六五”期间，国家曾组织开展了甲醇掺烧汽油的研究、示范工作，并在山西省进行了试验。“七五”期间，进行了高比例甲醇掺烧的试验研究；此后，这项研究也不曾间断。目前，山西省已能够批量生产甲醇汽车发动机和甲醇汽油，陕西省颁布了甲醇汽油及车用燃料甲醇地方标准，四川、内蒙古等地也在小范围内开始试点。
在市场预期的推动下，拥有煤和天然气的地区掀起了甲醇项目建设热潮。据不完全统计，2005年中国甲醇现有生产能力500万吨/年，在建和拟建的规模约1500吨/年，预计“十一五”末期甲醇产能将达到2000万吨/年左右，其中大部分产能将用于甲醇汽油和制乙烯。
目前，甲醇燃料能否充当替代燃料主要有两种意见：
一种意见认为，中国在甲醇燃料生产和应用技术方面，已经赶上了世界先进水平，并且在山西等地积累了许多经验。甲醇燃料在经济、环保、动力、安全、替代及资源方面具有明显优势，是清洁的替代燃料。有关毒性、材料腐蚀等问题已经解决，甲醇燃料立法并建立标准是当务之急。
另一种意见认为，虽然甲醇汽油试验了这么长时间，但其中有关毒性以及产业化和商业化推广应用中还有很多问题有待解决，应该进行大量的试验分析和工程示范，需要用科学数据为依据才能推向市场应用。而且，目前国家现行汽油标准禁止掺加甲醇，现在推广时机还不成熟。
三、液化天然气将有所发展
液化天然气(以下简称LNG)是优质、高效、安全的清洁燃料。LNG可作为汽车燃料，也可用作城市燃气调峰，还可用作燃料发电，以及市场化工业原料等。目前，中国正在制定LNG发展规划。广东、福建LNG项目将于今明两年投用，浙江、上海、山东、江苏、河北和辽宁LNG项目正在进行前期工作。
四、煤炭液化技术稳步推进
中国是煤炭资源相对丰富的国家，也是世界上最大的煤炭生产国和消费国。在化石能源资源总量中，煤炭所占比例高达95.6%，而石油和天然气分别只占3.2%和1.2%，中国是世界上仅有的几个以煤为主要能源的国家之一。在高油价情况下，煤炭液化技术比较优势明显增加。研究显示，煤制油比煤变电的能源利用效率高出50%以上，是提高能源利用效率的有效途径。
神华集团正在建设煤炭直接液化大型工业生产装置，规划到2007年第一条生产线建成，产能约为110万吨/年；预计到2010年产量将达到500万吨。山东兖矿集团投资的500万吨/年煤制油项目，一期工程100万吨/年生产装置已开工建设。
问题在对煤制油也存在两种不同的意见。一种认为煤也是不可再生资源，而且煤制油的能源、利用效率也需要认真研究。另一种意见认为，煤制油对中国经济发展和能源安全都有重大意义，不仅要从经济利益来看煤制油的发展，而更要从战略高度、长远发展来看。目前，中国煤炭生产主要省区，政府和企业都在谋划煤液化项目。据业内人士估计，当前在建和拟建的煤液化产能已达1600万吨，计划投入的资金额高达1200亿元。煤炭液化是技术、资金高度密集型的产业，面对国内出现的煤炭液化投资趋热和无序状态，政府有关方面应高度重视可能存在的巨大风险。因此，中国的煤炭液化发展应坚持积极、稳妥的原则，做到科学规划、合理布局，有序发展。
五、二甲醚欲进入能源市场
二甲醚在车用燃料领域具有发展潜力，而目前市场主要局限于民用燃气。近年来，中国二甲醚的生产与工艺技术不断成熟完善，现已具有近20万吨/年的生产能力。目前除了有一批拟建的10万吨/年规模的二甲醚装置外，更有山东久泰、山西兰花等公司的100万吨/年二甲醚项目陆续启动。2006年初，河北氮肥一次法联产二甲醚获得成功，为众多中小化肥企业生产二甲醚开拓了道路。由于二甲醚作为燃料具有明显的价格优势，如40万吨/年间接一步法生产的二甲醚成本仅1200元/吨。二甲醚生产规模将进一步向大型化发展，单套装置生产能力250万吨/年的技术已经出现。
六、生物柴油发展开始起步
据估计，中国可再生能源资源可获得量为73亿吨标准煤/年，而目前的开发量仅约5000万吨标准煤。生物燃料是可再生能源的重要方面，能以液体燃料替代石油的，除了燃料乙醇外，还有用油料作物、动物油脂和垃圾油脂生产的生物柴油。根据可再生能源发展规划，生物液体燃料“十一五”期间将实现技术产业化，“十二五”实现产业规模化，2015年以后谋划大发展，预计到2020年生物燃料将占到全部交通燃料的15%左右。为此，北京化工大学建立了200吨/年酶法生物柴油中试生产装置，清华大学生物酶法制生物柴油的工艺中试获得成功，有关科研机构开发了以花生油下脚料生产柴油、从大米草和碱蓬等中提取生物柴油的系列生产技术，以适应不同原料油、产品方案和工厂规模等。一些企业建成了以餐饮业废油和皂化油下脚料为原料的万级/年的生产装置，有些地方正在规划利用多种原料建设5万吨级/年、以棉籽油为原料的10万吨/年的生物柴油厂。2005年奥地利公司独资在山东威海建设25万吨/年的生物柴油项目，计划2006年底投产。
七、燃料电池发展有所突破
美国国家科学院研究报告显示，未来50年内，氢能有望基本上取代汽油。氢能是能源均衡的一揽子研发努力的一部分，其他研发领域包括纯电动车、混合燃料及人工合成燃料。目前，国外车用燃料电池已取得很大进展，很快将进入商业运作。
“十五”期间，中国氢能研究投资已达20多亿元，自主研发的燃料电池汽车主要技术指标达到国际先进水平。据报道，中国的燃料电池轿车，最高时速达122公里，续驶里程220公里，百公里氢燃料消耗约合4.3升汽油；燃料电池客车最高时速86公里，百公里氢燃料消耗约合12.4升柴油，仅为同类传统柴油车油耗的2/3。随着燃料电池商业化进程的加快，10年后中国氢燃料汽车产业有望初具规模。
除此之外，中国的锂离子电池超前国际同类产品，以此为动力的轿车续驶能力达到300余公里，最高时速可达120公里。目前锂离子电池已销往欧洲、北美及亚洲的23个国家，分别在国防和民用领域中使用，并在26个国家和地区获得了专利。
八、天然气合成油具有发展的可能性
目前卡塔尔、尼日利亚都开展天然气合成油(以下简称GTL)建设，GTL将逐步成为全球能源供应中的一个重要的组成部分。由于炼油业生产更清洁燃料的成本在不断增加，GTL柴油是超清洁燃料，现代GTL技术越来越具有竞争力，国际知名石油公司正在开发新一代技术以降低成本。中国目前天然气产能有限，近期不具备发展GTL的可能性，然而今后随着天然气产量的增加，也不排除建设天然气合成油生产装置的可能。
九、非常规石油资源将日益受到重视
随着世界经济对石油需求的不断增加，常规石油资源需求快速增长的同时，人们纷纷把目光转向非常规石油资源。其中，储量最大并已实现经济开采的是油砂资源和重(稠)油资源等。
中国对稠油的研究、开发和加工已日趋成熟，并形成相当大的开采规模。辽河油田是中国最大的稠油生产基地，2005年生产近800万吨，占油田总产量60%以上。克拉玛依石化公司稠油加工能力达到500万吨/年。胜利油田、辽河油田、大港油田、新疆油田均有稠油油藏。
中国油页岩资源较丰富，总储量至少是以千亿吨计。其中吉林已探明储量为174亿吨，约占全国油页岩探明总量的55%，含油率平均为5%—6%，最高可达22%。吉林企业与壳牌(中国)公司合作运用地下转化工艺技术全力推进油页岩开发。辽宁抚顺市已探明油页岩地质储量35亿吨，抚顺矿业集团页岩炼油厂已被国家列为油母页岩综合利用示范基地。
目前已知世界油砂可采资源量约为6510亿桶，占世界石油可采总量的32%，已成为世界能源结构的重要组成部分。有研究认为，10年内加拿大仅凭阿尔伯塔省开采的油砂就可成为全球首屈一指的石油供应国。据初步估算中国油砂远景储量达100亿吨，含油率较高，有的地区高达12%以上，勘探前景良好。预计到2050年，中国油砂产油量将达到1800万吨/年。
十、煤层气发展潜力巨大
根据新一轮油气资源、评价结果，中国陆上埋深300—2000米的煤层气资源量为36.8万亿立方米，居世界第三，与中国陆上常规天然气资源量相当。据估计，中国每年随煤炭开采而排空的煤层气130亿立方米以上，开发利用煤层气，即可以优化能源结构，又能改善煤矿安全生产条件，防止煤矿瓦斯事故的发生，还有利于保护生态环境。
中国煤层气开发利用已列入“十一五”规划。到目前为止，中国企业已登记了64个煤层气勘探区块，总面积8万多平方公里，目前在10余个重点区块的勘探都取得了较好的成果，有些区块已经开始生产。外国能源公司在中国已签约26个区域煤层气勘探开采，“十一五”期间中国煤层气将有较快发展。
十一、生物甲烷前景看好
自然界中数量巨大的油田残余油、煤炭和油页岩，可以通过微生物作用，为人类提供清洁能源—生物甲烷，这种地质有机质资源的数量巨大。有研究认为，美国本土48个州的油页岩有机碳大约有2万亿吨，而深部埋藏的煤炭则超过了3万亿吨，还有阿拉斯加州约6万亿吨的深埋煤炭，这些地质有机质只要有3%转化为甲烷，就能生产28.3万亿立方米甲烷气，按照当前6500亿立方米/年的消费水平测算可供气40多年。将来，随着这种技术的成熟和投入商业化应用，由此产生的能源供应前景和经济价值是目前还无法估量的。
十二、可燃冰将实现零的突破
2006年，中国将与德国在南海北部陆坡合作钻探可燃冰实物样品，以实现零的突破。据估算，世界上可燃冰总资源量相当于全球已知煤、石油、天然气的2倍，可满足人类千年的能源需求。中国从1999年起对可燃冰进行前瞻性研究，目前已在中国海域内发现大量可燃冰储量，仅在南海北部的可燃冰储量估计相当于中国陆上石油总量的50%左右，在未来10年，中国将投入8亿元进行勘探研究，预计2010—2015年进行试开采，但实现商业开发还有待技术上的突破。
注：摘自《石化咨询》2006年第3期。