| 煤炭的過去與未來 | |||
| 煤炭資訊網(wǎng) | 2012-12-15 16:55:31 頭條 | ||
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華煒
進(jìn)入2012年，伴隨著宏觀經(jīng)濟(jì)下行，煤炭價(jià)格大幅下跌。有人呼吁煤炭產(chǎn)能嚴(yán)重過剩，有人斷言煤炭黃金十年拐點(diǎn)來臨，煤炭產(chǎn)業(yè)到底何去何從，我們不妨退一步，回溯煤炭的歷史，展望煤炭的未來，更好地把握煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大趨勢。 煤炭的過去 煤炭是大自然賜予人類的寶貴資源，人類很早就懂得利用。古希臘學(xué)者泰奧弗拉斯托斯在公元前約300年著有《石史》，其中記載了煤的性質(zhì)和產(chǎn)地。古羅馬在2000多年前已開始用煤加熱。我國遼寧省新樂古文化遺址中，就發(fā)現(xiàn)有煤制工藝品，河南鞏義市也發(fā)現(xiàn)有西漢時(shí)用煤餅煉鐵的遺址。13 世紀(jì)80 年代，馬可·波羅來到中國，看到中國人用煤作燃料，竟吃驚不已，遂將此事在他的著作《東方見聞錄》中詳細(xì)記述。 人類雖然很早就使用了煤，但是主要是為了提供熱量和照明。直到1765 年，英國人瓦特發(fā)明了蒸汽機(jī)，煤炭才逐漸成為人類生產(chǎn)生活的主要能源，并由此拉開了一輪浩浩蕩蕩的工業(yè)革命。 第一次工業(yè)革命，始于英國的機(jī)械創(chuàng)新，而蒸汽機(jī)的改良和廣泛使用，則將工業(yè)革命推向了一個(gè)高峰，也帶動(dòng)了煤炭開采和利用的爆發(fā)式增長。 16世紀(jì)末到17世紀(jì)后期，英國的采礦業(yè)，特別是煤礦，已發(fā)展到相當(dāng)規(guī)模，單靠人力、畜力難以滿足排除礦井地下水的要求，而現(xiàn)場又有豐富而廉價(jià)的煤燃料?，F(xiàn)實(shí)的需要促使許多人，如英國的薩弗里、紐科門等，致力于“以火力提水”的探索和試驗(yàn)。薩弗里制成世界上第一臺(tái)實(shí)用的蒸汽提水機(jī)，在1698年取得名為“礦工之友”的英國專利。薩弗里的提水機(jī)靠真空的吸力汲水，汲水深度不能超過六米。為了從幾十米深的礦井汲水，須將提水機(jī)裝在礦井深處，用較高的蒸汽壓力才能將水壓到地面，這無疑是困難而又危險(xiǎn)的。紐科門及其助手卡利在1705年發(fā)明了大氣式蒸汽機(jī)，用以驅(qū)動(dòng)獨(dú)立的提水泵，被稱為紐科門大氣式蒸汽機(jī)。這種蒸汽機(jī)先在英國，后來在歐洲大陸得到迅速推廣，它的改型產(chǎn)品直到19世紀(jì)初還在制造。紐科門大氣式蒸汽機(jī)的熱效率很低，這主要是由于蒸汽進(jìn)入汽缸時(shí)，在剛被水冷卻過的汽缸壁上冷凝而損失掉大量熱量，只在煤價(jià)低廉的產(chǎn)煤區(qū)才得到推廣。 新大陸的發(fā)現(xiàn)和地理大擴(kuò)張，讓英國擁有了巨大的商品市場。毛紡織業(yè)貢獻(xiàn)了當(dāng)時(shí)英國對外貿(mào)易的主要產(chǎn)品，當(dāng)傳統(tǒng)的手工操作無法滿足巨大的市場需求時(shí)，英國人發(fā)明了飛梭，繼而又發(fā)明了水力紡紗機(jī)、水力織布機(jī)，這些機(jī)械的應(yīng)用大大提高了紡織業(yè)的效率。利用水力作為能源有很大局限性，它必須建在河流附近，且河流水量不固定，這顯然不適合機(jī)械大生產(chǎn)的需要。于是，以煤為燃料的蒸汽機(jī)改良運(yùn)動(dòng)應(yīng)運(yùn)而生。公元1765年，瓦特發(fā)明了帶冷凝器的單向式蒸汽機(jī)，1782年又發(fā)明雙向式蒸汽機(jī)。1785年，蒸汽機(jī)開始用于毛紡業(yè)，1789年應(yīng)用于毛織業(yè)。得益于蒸汽機(jī)的使用，從1766年到1789年，英國的紡織品產(chǎn)量在20多年內(nèi)增長了5倍。 1807年美國人富爾敦建造了世界上第一艘蒸汽動(dòng)力的輪船。不久，英國人史蒂文森發(fā)明了蒸汽火車機(jī)車，1825年，英國建成世界上第一輛蒸汽機(jī)車和鐵路。到十八世紀(jì)末，蒸汽機(jī)普遍代替其它動(dòng)力，成為英國許多工業(yè)部門的主要?jiǎng)恿碓础?/p> 蒸汽機(jī)應(yīng)用到紡織業(yè)，提高了紡織業(yè)的效率和產(chǎn)量；蒸汽機(jī)應(yīng)用到運(yùn)輸業(yè)，載重上千噸的火車開始在大陸上穿越，載重上萬噸的輪船開始在大洋中橫渡；蒸汽機(jī)應(yīng)用到礦山開采業(yè)，降低了人類的勞動(dòng)強(qiáng)度，并且可以晝夜不停、連續(xù)開采；蒸汽機(jī)應(yīng)用到金屬冶煉上，大型鼓風(fēng)機(jī)開始使用，煤炭成為冶煉的主要燃料；蒸汽機(jī)應(yīng)用到機(jī)械制造上，可以制造出更復(fù)雜、更精密的工具。伴隨著蒸汽機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的廣泛使用，近代的能源工業(yè)——煤炭工業(yè)開始在世界范圍內(nèi)廣泛建立起來。1861年，英國的煤炭年產(chǎn)量已經(jīng)超過五千萬噸。煤炭的廣泛利用，被人們譽(yù)為黑色的金子，工業(yè)的食糧，成為十八世紀(jì)以來人類使用的主要能源之一。 第二次工業(yè)革命，內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明使石油異軍突起，大有一舉替代煤炭的勢頭。但煤炭依托電動(dòng)機(jī)的發(fā)明和電能的廣泛使用，在一次能源中的地位依然不為所動(dòng)。 隨著生產(chǎn)的發(fā)展，蒸汽機(jī)的缺點(diǎn)也暴露出來。蒸汽機(jī)非常笨重，機(jī)械效率不足10%，能源的消耗又很大，為了追求更高的機(jī)械效率，內(nèi)燃機(jī)被發(fā)明并不斷完善。1876年美國人奧托發(fā)明了汽油發(fā)動(dòng)機(jī)（效率為28%），1892年德國人魯?shù)婪?#183;狄塞爾發(fā)明了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)（效率為34%）。內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明在西方發(fā)達(dá)國家中再次引發(fā)一系列生產(chǎn)技術(shù)的大變革，使人類的工作效率進(jìn)一步提高。由于汽車、坦克、裝甲車、飛機(jī)、拖拉機(jī)、輪船等大都采用內(nèi)燃機(jī)，這就導(dǎo)致了世界石油開采和煉油業(yè)的飛速發(fā)展，世界近代石油工業(yè)開始建立，并且逐步發(fā)展成為西方發(fā)達(dá)國家的又一重要能源。 電能的發(fā)現(xiàn)與利用帶來了煤炭發(fā)展的第二個(gè)春天。1831年，英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，從而找到打開整個(gè)電能寶庫的鑰匙。根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，在1866 年人們首次制成了工業(yè)上可以應(yīng)用的發(fā)電機(jī)。1875年，法國巴黎北火車站建成世界上第一座發(fā)電廠，為附近照明供電。1879年，美國舊金山實(shí)驗(yàn)電廠開始發(fā)電，是世界上最早出售電力的電廠。 1876年美國人貝爾發(fā)明電話，在這前后，電報(bào)、電影、電視、電梯、電扇、冰箱等也相繼被發(fā)明出來。在工業(yè)技術(shù)上，電解、電焊、電鍍等新工藝開始廣泛運(yùn)用，從而引發(fā)又一輪技術(shù)革新的浪潮。1913年，全世界的年發(fā)電量達(dá) 500億千瓦時(shí)，電力工業(yè)已作為一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)部門，進(jìn)入人類的生產(chǎn)生活領(lǐng)域。 電能的利用是第二次工業(yè)革命的主要標(biāo)志，從此人類社會(huì)進(jìn)入電氣時(shí)代。迄今電能依然是最主要二次能源，而煤電在全球的電力生產(chǎn)領(lǐng)域的競爭中，依然保持統(tǒng)治地位，這也是煤炭在當(dāng)今能源結(jié)構(gòu)中位置顯赫的原因之一。 1861年，煤炭在世界一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中只占24％，1920年則上升為62％，此后，世界能源進(jìn)入了“煤炭時(shí)代”。 20世紀(jì)30年代以后，隨著發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)制造技術(shù)的完善，輸變電技術(shù)的改進(jìn)，特別是電力系統(tǒng)的出現(xiàn)以及社會(huì)電氣化對電能的需求，火力發(fā)電進(jìn)入大發(fā)展的時(shí)期。煤炭在世界能源中的主導(dǎo)地位一直保持到20世紀(jì)60年代。 表面上看，工業(yè)革命是從工場手工業(yè)過渡到機(jī)器大工業(yè)的過程，但本質(zhì)上，工業(yè)革命是人類從簡單地利用能源，過渡到通過復(fù)雜的機(jī)械將能源轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，并且代替人類手工操作的過程。因此，工業(yè)革命也是利用能源的革命，每一次利用能源范圍的擴(kuò)大，都伴隨著生產(chǎn)技術(shù)的重大變革，甚至引起整個(gè)社會(huì)生產(chǎn)方式的革命。 煤炭的未來 當(dāng)今世界，亞太、歐洲、北美是煤炭的主要消費(fèi)地區(qū)，占世界煤炭年消費(fèi)量的95%，這些地區(qū)同時(shí)也是煤炭的主產(chǎn)區(qū)，占世界煤炭產(chǎn)量的94.5%。 發(fā)達(dá)國家與發(fā)展中國家在煤炭消費(fèi)特點(diǎn)上有明顯差異。發(fā)達(dá)國家的煤炭幾乎都用于發(fā)電，其他用途的占比很小。發(fā)達(dá)國家進(jìn)入后工業(yè)化時(shí)代，其經(jīng)濟(jì)發(fā)展對高能耗的重工業(yè)依賴逐步減少。而在發(fā)展中國家，煤炭除了主要用于發(fā)電外，還在重工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用，其快速的城市化進(jìn)程離不開大量的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，與此相關(guān)的工業(yè)部門都不同程度地消耗大量的煤炭。 發(fā)達(dá)國家能源消耗日趨飽和，對煤炭的需求量呈下降趨勢。以服務(wù)業(yè)為重點(diǎn)的后工業(yè)化經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，對能源需求強(qiáng)度自然減少，加之電力生產(chǎn)向綠色清潔方向轉(zhuǎn)變的大趨勢，使得發(fā)達(dá)國家對煤炭的需求量逐步減少。歐洲的煤炭消費(fèi)量從20世紀(jì)60年代的高位減少了約40%（根據(jù)BP能源歷史數(shù)據(jù)計(jì)算）。美國由于對煤電的依賴，其煤炭消費(fèi)一直呈緩慢上升趨勢，但隨著金融危機(jī)，尤其是近兩年來的頁巖氣發(fā)電的沖擊，其煤炭消費(fèi)量銳減10%。即使經(jīng)濟(jì)恢復(fù)，鑒于北美頁巖氣的迅猛發(fā)展，美國煤炭消費(fèi)量的升勢難以為繼。 未來全球煤炭消費(fèi)的增量主要在亞太地區(qū)。進(jìn)入21世紀(jì)以來，亞太地區(qū)對煤炭消費(fèi)的凈增量甚至略大于全球煤炭消費(fèi)的凈增量。亞太地區(qū)則主要看中國和印度，中、印兩國煤炭消費(fèi)的凈增量占全球煤炭消費(fèi)凈增量的95%，僅中國就占到84%（根據(jù)BP能源歷史數(shù)據(jù)計(jì)算）。以中國、印度為首的新興經(jīng)濟(jì)體，對各種能源的需求均保持強(qiáng)勁勢頭，在快速發(fā)展的重工業(yè)化階段，高耗能的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)離不開能源的支撐，因此，以煤炭為主要能源的亞太地區(qū)必然帶動(dòng)煤炭消費(fèi)的高速增長。 著眼未來，影響煤炭消費(fèi)的主要因素有：一是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度與方式；二是其他能源的對煤炭替代和擠壓；三是煤炭對其他能源的替代；四是煤基化工新材料的突破。 經(jīng)濟(jì)發(fā)展放緩與結(jié)構(gòu)調(diào)整將減緩煤炭消費(fèi)增速 傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式表明，當(dāng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)重心從低能源強(qiáng)度的農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)向高能源強(qiáng)度的工業(yè)，能源消耗強(qiáng)度會(huì)提高，然后隨著經(jīng)濟(jì)向能源強(qiáng)度較低的服務(wù)行業(yè)轉(zhuǎn)型，能源強(qiáng)度又會(huì)降低（參見2011年的《能源展望》）。 在工業(yè)化進(jìn)程中，工業(yè)對經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)大，而工業(yè)在終端能耗中所占比重也最高。目前我國工業(yè)部門的能源消耗占比約為70%，工業(yè)部門的能源消費(fèi)在過去十年的年均增長速度為9.9%，約占最終能源需求增長的80%（根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)年鑒歷史數(shù)據(jù)計(jì)算）。 但是，中國的工業(yè)產(chǎn)值在國民經(jīng)濟(jì)中的比重已經(jīng)很高，依據(jù)發(fā)達(dá)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律，這一比重很難再提升，現(xiàn)有比重或能繼續(xù)維持一段時(shí)期，但隨著發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)日趨優(yōu)化，工業(yè)在中國GDP的份額將會(huì)逐漸下降，即對基礎(chǔ)設(shè)施和城市化項(xiàng)目需求的減弱，使高能耗工業(yè)部門在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中比重降低。（見圖表） 工業(yè)部門能源消費(fèi)增速放緩所帶來的燃料結(jié)構(gòu)影響在煤炭消費(fèi)上表現(xiàn)得最為明顯，因?yàn)槊禾渴俏覈娏凸I(yè)部門的主要原燃料。按照中國現(xiàn)在的發(fā)展速度，這一情形可能在2020年以后出現(xiàn)，如果經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度減緩，這一情形或?qū)⑼涎又?030年以后。此外，工業(yè)部門能效的提高也會(huì)在一定程度上影響煤炭的消費(fèi)強(qiáng)度，隨著新的節(jié)能降耗技術(shù)不斷被開發(fā)與使用，在一定程度上會(huì)減少對能源，尤其是煤炭的需求力度。 其他能源對煤炭的替代和擠壓存在地區(qū)性差異 未來在全球能源增長中占據(jù)最大份額的燃料是天然氣。作為化石能源的后起之秀，它將在全球能源增長中占據(jù)要位。 在全球主要行業(yè)中，天然氣消費(fèi)增長最快的是電力行業(yè)和工業(yè)。由于發(fā)達(dá)國家的民用天然氣基本普及，天然氣將在發(fā)電和工業(yè)部門大規(guī)模替代煤炭和石油。在發(fā)達(dá)國家，約一半的電力行業(yè)新增需求以及75%的工業(yè)領(lǐng)域新增原燃料需求都來自天然氣對其他燃料的替換。發(fā)達(dá)國家的煤電將受到天然氣發(fā)電的持續(xù)沖擊。在傳統(tǒng)的以煤電為主的美國，2012年4月，其天然氣單月發(fā)電量首次與煤炭發(fā)電量持平。 在天然氣問題上，我們還要考慮美國的特殊性。隨著水平壓裂技術(shù)的突破，美國頁巖氣產(chǎn)量在短時(shí)期出現(xiàn)爆發(fā)式增長，產(chǎn)能迅速過剩，進(jìn)而將北美天然氣拉低到一個(gè)不合理的價(jià)位。這使天然氣發(fā)電相比煤電，在既有環(huán)保優(yōu)勢的基礎(chǔ)上又有了價(jià)格上的優(yōu)勢，進(jìn)而引發(fā)了2012年美國天然氣發(fā)電的迅速增長。隨著北美天然氣市場回歸理性，天然氣價(jià)格回歸合理區(qū)間，煤電將繼續(xù)維持其在美國電源結(jié)構(gòu)中的主要地位。在北美以外的地區(qū)，非常規(guī)天然氣行業(yè)尚處于萌芽階段，且美國的頁巖氣革命不能夠被簡單的復(fù)制，原因有很多，包括政策性支持力度、開采難易程度、對其他能源使用的路徑依賴等皆與美國不同。 在發(fā)展中國家天然氣對煤炭的替代程度不會(huì)很明顯，因?yàn)榘l(fā)展中國家迅速增加的能源需求，為各種燃料的增長提供了空間。根據(jù)美國的天然氣發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)天然氣供不應(yīng)求時(shí)，首先要保障居民用氣、商業(yè)用氣和工業(yè)用氣需求，限制天然氣發(fā)電。目前的中國，天然氣的供應(yīng)缺口依然很大，天然氣也大量依賴進(jìn)口，且進(jìn)口價(jià)格較高、進(jìn)口渠道過于集中，天然氣大規(guī)模替代煤炭發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性不強(qiáng)。只有部分一線城市迫于環(huán)境改善的壓力，會(huì)適度建設(shè)天然氣發(fā)電項(xiàng)目。 可再生能源領(lǐng)域的非化石能源在能源消費(fèi)增長中占據(jù)一半的份額，而且主要通過發(fā)電途徑實(shí)現(xiàn)份額的增長，同時(shí)擠壓煤炭發(fā)電的份額。BP預(yù)計(jì)，到2030年，可再生能源將提供全球發(fā)電量的11%，歐盟的這一比重將達(dá)到26%?？稍偕茉吹陌l(fā)展最初由歐洲推動(dòng)，其他發(fā)達(dá)國家在滯后一段時(shí)間后將奮起直追，再后，發(fā)展中國家也會(huì)開始提高可再生能源電力的份額。 國際上一直高度重視利用水能，發(fā)展水電。據(jù)國際大壩委員會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，目前世界平均已開發(fā)水電占其經(jīng)濟(jì)可開發(fā)量的比例為40%，歐美等發(fā)達(dá)國家平均為71%，發(fā)達(dá)國家水電的規(guī)模潛力很小了。我國水電可開發(fā)裝機(jī)容量4.02億千瓦，到2020年全國水電裝機(jī)規(guī)劃達(dá)到3.3億千瓦，屆時(shí)全國水電開發(fā)程度為82%，這一開發(fā)程度高于發(fā)達(dá)國家，此后的水電開發(fā)所需要的建設(shè)和運(yùn)營成本逐漸升高，并不經(jīng)濟(jì)。中國作為世界水電資源的第一大國，其水電發(fā)展已漸近天花板，2020年后的中國水電基本飽和。 在福島核事故發(fā)生后，核電發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)短暫的停滯。隨后將再次發(fā)力。中國、印度以及俄羅斯都制定了核電站擴(kuò)建計(jì)劃，核電產(chǎn)量在2010至2030年間將快速增長，年均增幅達(dá)7.8%。預(yù)計(jì)核電產(chǎn)量在2020年恢復(fù)至福島核事故前的水平，但是此后增長緩慢。因?yàn)楹穗姲l(fā)展受到原料短缺及核廢料處理等一系列問題的制約，目前這些問題均是難以有效解決的。 隨著核電、水電開發(fā)的日趨飽和，其他非化石燃料地位的提升在2020至2030年間將更為明顯。BP預(yù)測在這個(gè)十年里，更多的發(fā)電燃料消費(fèi)增長都將來自于非化石燃料，煤炭在增量中所占比例很小。這些非化石燃料的發(fā)展仍然離不開相關(guān)政策的支持，持續(xù)的政策支持有助于可再生能源規(guī)模的擴(kuò)大，政府面對迅速增加的政策支持成本所體現(xiàn)的意愿和能力，將是可再生能源普及速度的主要影響因素。但是，在沒有革命性技術(shù)突破前，可再生能源的發(fā)展不會(huì)有太大的空間。 在未來10年，全球煤炭將受到天然氣的劇烈擠壓，但在亞太地區(qū)由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的迫切性和資源稟賦的特點(diǎn)，煤炭依然保持較高的增速。2020年后，隨著中國經(jīng)濟(jì)增速放緩，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)持續(xù)轉(zhuǎn)變，對煤炭需求的增速將下滑，以天然氣為首的其他能源開始部分?jǐn)D壓煤炭的市場份額，但其幅度遠(yuǎn)小于目前美國的情形。核能與水電基本達(dá)到飽和，進(jìn)一步發(fā)展的空間很小。在政府扶持的前提下，風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能等可再生能源發(fā)展迅猛，但一系列技術(shù)的瓶頸增加了它們發(fā)展的不確定性。煤炭在亞太地區(qū)、尤其在中國依然是主體能源，它的統(tǒng)治地位難以被其他能源取代。 我國煤炭替代其他能源的前景廣闊 我國貧油少氣富煤的資源特點(diǎn)，決定了煤替代油氣的發(fā)展空間。南非煤制油替代了30%的液體燃料。伴隨我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，石油、天然氣等能源的對外依存度日漸提高。2011年我國石油對外依存度56.5%，天然氣對外依存度為21.56%，且有不斷擴(kuò)大趨勢。根據(jù)最新的化石能源儲(chǔ)采比，石油、天然氣資源都先于煤炭枯竭?；趪夷茉窗踩缘目紤]，我國也的確有煤炭替代油氣的需求。在當(dāng)前煤炭轉(zhuǎn)化技術(shù)不斷進(jìn)步、油氣價(jià)格隨著開采難度增加而不斷上漲的趨勢下，背靠巨大的煤炭儲(chǔ)備，面對巨大的消費(fèi)市場，我國更是對煤炭替代油氣的前景充滿信心。 在世界范圍內(nèi)，石油取得能源霸主地位，得益于內(nèi)燃機(jī)的廣泛使用。我國正處在現(xiàn)代化的上升期，交通運(yùn)輸行業(yè)還有較大的發(fā)展空間，對石油需求的強(qiáng)勁趨勢不改，在我國現(xiàn)有的石油生產(chǎn)與供應(yīng)格局下，中國的石油價(jià)格將長期居高不下。同樣，中國對天然氣的需求也會(huì)快速增長，天然氣也比較依賴進(jìn)口，國內(nèi)供給遠(yuǎn)不能滿足需求，隨著石油價(jià)格的走高，我國天然氣的終端價(jià)格也將繼續(xù)上行。唯有煤炭的需求增速會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型而減緩，煤炭價(jià)格難以走高。綜合考慮這三種能源價(jià)格的走勢，煤制油、煤制氣的經(jīng)濟(jì)前景是可以期待的。 煤化工發(fā)展將進(jìn)一步拉動(dòng)煤炭消費(fèi) 發(fā)達(dá)國家，在經(jīng)濟(jì)起飛階段，無不把石油化工作為支柱產(chǎn)業(yè)加以發(fā)展。大到航空航天，小到吃飯穿衣，化學(xué)工業(yè)與國民經(jīng)濟(jì)、人民生活息息相關(guān)。目前，發(fā)達(dá)國家的化學(xué)工業(yè)占世界化學(xué)工業(yè)的60％以上，而發(fā)展中國家尚不足40％。我國化學(xué)工業(yè)占世界化學(xué)工業(yè)的比重還比較小，但隨著世界經(jīng)濟(jì)重心東移及我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，高附加值化工產(chǎn)業(yè)必定在我國有進(jìn)一步的發(fā)展空間。 在油價(jià)高位運(yùn)行的背景下，新型煤化工則是以生產(chǎn)石油替代產(chǎn)品為主的產(chǎn)業(yè)。主要包括煤制甲醇、乙二醇、煤制油、煤制烯烴、煤制天然氣等產(chǎn)品。煤中含氧較多，也適合生產(chǎn)甲醇、醋酸、乙二醇、丁辛醇等含氧化合物，可以彌補(bǔ)石油化工產(chǎn)品在含氧化合物領(lǐng)域的不足。 相比石油、天然氣，煤化工還具備一些特有的優(yōu)勢。煤作為一種復(fù)雜有機(jī)碳烴大分子物質(zhì)，具有從石油或人工合成難以得到的特殊芳香結(jié)構(gòu)。高性能聚合材料大都具有復(fù)雜芳香結(jié)構(gòu)單元，如碳纖維，便是一種含碳量高于90％的無機(jī)高分子纖維，可通過對煤炭的深加工獲得。作為一種力學(xué)性能優(yōu)異的復(fù)合材料，碳纖維是一種強(qiáng)度比鋼大、密度比鋁小、比不銹鋼耐腐蝕、比耐熱鋼耐高溫、又能像銅那樣導(dǎo)電，具有許多寶貴的電學(xué)、熱學(xué)和力學(xué)性能的新型材料，被廣泛應(yīng)用于航天、航空等尖端領(lǐng)域，在工程等方面也具有廣闊的應(yīng)用前景。 煤是重要的有機(jī)化合物寶庫，甲醇能源化工已顯示出巨大的前景和競爭力，以煤為原料合成低碳醇的催化技術(shù)也有望獲重要突破。有理由相信，隨著技術(shù)研發(fā)的不斷深入，產(chǎn)學(xué)研的互動(dòng)不斷增強(qiáng)，煤基化工領(lǐng)域?qū)?huì)有更廣闊的未來，化工領(lǐng)域?qū)γ禾康南M(fèi)將會(huì)有較大幅度的增長。 煤炭的挑戰(zhàn) 未來煤炭的主要用途離不開發(fā)電，因此煤炭的挑戰(zhàn)極有可能來自電力部門。從兩次工業(yè)革命看，是機(jī)器的發(fā)明導(dǎo)致了能源革命，改變了人類使用能源的方式。人類很早就開采和使用煤炭與石油，但規(guī)模一直很小，直到蒸汽機(jī)與內(nèi)燃機(jī)的先后發(fā)明，才逐漸形成化石能源的大規(guī)模使用。能源革命離不開能源使用技術(shù)的革新。在電力部門可能引發(fā)能源革命的是智能電網(wǎng)。智能電網(wǎng)將改變電力生產(chǎn)的格局，它對非化石能源有更強(qiáng)的接納能力，這會(huì)對火電尤其煤電產(chǎn)生強(qiáng)烈的擠壓。 智能電網(wǎng)技術(shù)將極大改變我們利用能源的方式與效率?？稍偕茉吹陌l(fā)展需求是智能電網(wǎng)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力。由于可再生能源與常規(guī)能源具有完全不同的發(fā)電特性，如風(fēng)、太陽、生物質(zhì)、地?zé)?、水等發(fā)電方式的動(dòng)態(tài)特性差異較大，沒有傳統(tǒng)的火電穩(wěn)定，而智能電網(wǎng)恰恰能夠很好接納這些不穩(wěn)定的電源，將這些分布廣泛的新能源智能化集成。智能電網(wǎng)的發(fā)展，又會(huì)反過來促進(jìn)風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮艿瓤稍偕鍧嵞茉吹难杆侔l(fā)展，二者可謂相輔相成。正如人們在互聯(lián)網(wǎng)上可以任意創(chuàng)建屬于個(gè)人的信息并分享一樣，任何一個(gè)能源生產(chǎn)者都能夠?qū)⑺a(chǎn)的能源通過一個(gè)智能電網(wǎng)與他人分享。人們反過來利用互聯(lián)網(wǎng)提供的平臺(tái)進(jìn)一步創(chuàng)新了更多的能源生產(chǎn)與消費(fèi)方式。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2010年歐洲已有新裝機(jī)發(fā)電廠60%的產(chǎn)能來自風(fēng)電、太陽能和生物質(zhì)能，電力運(yùn)營商在未來兩年計(jì)劃將新能源投資比例提升到75%。 智能電網(wǎng)已經(jīng)處在試驗(yàn)階段。很多國家和地區(qū)都在研究試驗(yàn)自己的小范圍智能電網(wǎng)項(xiàng)目。作為可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先行國家，丹麥正致力于積極開發(fā)和測試智能電網(wǎng)，用以整合可再生能源網(wǎng)絡(luò)，力圖建立一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)可再生能源的生產(chǎn)、儲(chǔ)存和共享的智能網(wǎng)絡(luò)。據(jù)丹麥能源協(xié)會(huì)智能電網(wǎng)負(fù)責(zé)人莫滕介紹，丹麥自2011年開始在其位于波羅的海的博恩霍爾姆島上，展開一個(gè)完整的智能電網(wǎng)測試項(xiàng)目，該島有2000個(gè)家庭加入這項(xiàng)測試。人們住在裝有智能電表和智能電器的智能房屋里，智能電網(wǎng)與天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)相連，可以自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度，營造最舒適的居住環(huán)境。智能電網(wǎng)還可以根據(jù)整個(gè)電網(wǎng)的負(fù)荷和能源的價(jià)格自動(dòng)調(diào)節(jié)冰箱、洗衣機(jī)、烘干機(jī)等所有家用電器的用電量。如果整個(gè)電路達(dá)到負(fù)荷最大值，智能電網(wǎng)就會(huì)進(jìn)行智能調(diào)整，關(guān)閉部分次要電器以避免出現(xiàn)電網(wǎng)超負(fù)荷的情況。比如，智能電網(wǎng)可以選擇在電路負(fù)荷最低的時(shí)段，自動(dòng)開啟洗衣機(jī)進(jìn)行洗衣工作，最合理地利用電能。未來的智能房屋不單單只是用電，屋頂?shù)奶柲苊姘?、后花園的風(fēng)力發(fā)電機(jī)都可以產(chǎn)生可再生清潔能源。房屋變成可再生能源的生產(chǎn)和存儲(chǔ)器，人們還可以通過智能電網(wǎng)將自己剩余的能源與他人分享。未來發(fā)電、輸電、用電將成為一體，由智能電網(wǎng)靈活地控制。這一測試將持續(xù)到2014年，將為丹麥、歐洲乃至世界未來能源系統(tǒng)提供一個(gè)完整的可行性參考模式。 可以說，一旦智能電網(wǎng)技術(shù)成熟，并推廣使用，將使新能源獲得跨越式發(fā)展的新平臺(tái)，來自市場的推動(dòng)遠(yuǎn)比政府的政策性扶持力度大。屆時(shí)，化石能源發(fā)電（特別是煤電）將不得不面臨較大幅度的擠壓，我們必須跟蹤智能電網(wǎng)的發(fā)展前沿，提前準(zhǔn)備因應(yīng)之策。 除了智能電網(wǎng)的威脅外，我們還不能輕視來自能源技術(shù)前沿的動(dòng)向。比如可燃冰，當(dāng)可燃冰能夠被經(jīng)濟(jì)安全的開采，并形成規(guī)?；?，它完全可以取代現(xiàn)有的傳統(tǒng)化石能源，因?yàn)槠鋬?chǔ)量巨大，按照現(xiàn)在世界能源消費(fèi)水平，可燃冰可用1000年，而且比煤炭石油更加環(huán)保。太陽能的潛力也很大，專家測算，只要把地球接收到的太陽能的0.01％加以利用，就可以滿足全世界對能源的需求。風(fēng)能是太陽能的一種轉(zhuǎn)換形式，地球接受的太陽輻射能大約有20％轉(zhuǎn)化成風(fēng)能。全球的風(fēng)能總量如果有1％用來發(fā)電，就能滿足全部能源消耗。再如地?zé)崮?，地球所蘊(yùn)藏的熱能相當(dāng)于全部煤炭儲(chǔ)量所含熱能的1.7 億倍，或相當(dāng)于全部石油儲(chǔ)量所含熱能的50 多億倍。地?zé)岚l(fā)電比風(fēng)能、太陽能和核能都便宜，具有巨大的開發(fā)價(jià)值。還有海洋能，海洋能是蘊(yùn)藏在海洋中的可再生能源，包括潮汐能、波浪能、海流和潮流能、海洋溫差能和海洋鹽度差能。潮汐能和潮流能來自月球和太陽的引力作用，其他海洋能都來源于太陽輻射能。這五種海洋能在全球的可再生總量約為788 億千瓦，技術(shù)上可利用的能量為64 億千瓦。氫是未來最理想的燃料，它燃燒產(chǎn)生的熱量大約是汽油或天然氣的3倍，而且氫燃燒后的產(chǎn)物是水，完全不污染環(huán)境，還能循環(huán)使用。其使用安全性也和汽油差不多，儲(chǔ)運(yùn)性能好，液態(tài)氫已被廣泛地用作人造衛(wèi)星和宇宙飛船的能源。除了這些，還有大量的前沿技術(shù)在不斷尋求突破，比如釷車的研發(fā)、核聚變反應(yīng)的啟動(dòng)、城市污水發(fā)電、積雪發(fā)電、包括尿液在內(nèi)的多種液體燃料的開發(fā)，可謂多不勝數(shù)。 以上任何一點(diǎn)取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，無疑都會(huì)對能源領(lǐng)域產(chǎn)生革命性的影響。這些能源新技術(shù)的發(fā)展就如同小小的撬棒，可以輕而易舉地改變整個(gè)世界的能源格局。如果我們用更加長遠(yuǎn)眼光看待未來能源走勢，煤炭不會(huì)是永恒的選擇。擺在人類面前是多個(gè)可以完全取代傳統(tǒng)化石能源的選擇，技術(shù)突破是徹底實(shí)現(xiàn)有效利用這些替代能源的東風(fēng)，萬事毫無疑問已經(jīng)具備，它們就在那里一點(diǎn)點(diǎn)的成熟，慢慢的積聚最終爆發(fā)所需的能量。 這個(gè)世界唯一不變的就是變化。在世界能源變革的前沿，能源企業(yè)既要守得住家底，更要把眼光放遠(yuǎn)，把握未來的能源走勢，積極大膽并長期致力于能源前沿的跟蹤與研究，為抓住下一個(gè)能源發(fā)展的機(jī)遇做好充足準(zhǔn)備。惟其如此才有可能真正打造一艘永不沉沒的能源航母，成為一個(gè)取之不盡，用之不竭的“能源老店”。 （華煒 作者系陜西煤業(yè)化工集團(tuán)公司董事長、黨委書記）
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