杨:煤制气只是一种“过渡资源”【亚博集团官网】

本文摘要:预计2015年煤基甲烷供应量约50亿立方米,年均快速增长25亿立方米,大于《天然气发展“十二五”规划》15-180亿立方米的目标;2020年后,随着非常规天然气资源的快速增长,煤基甲烷的增长率将进一步提高。

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(12月8日)杨:煤制气只是一种“过渡资源”,补充到:2014-12-08。原文发表于2014年12月8日,人气:5。不可避免的是,关于煤基甲烷的争议并没有中止,尤其是2014年7月17日国家能源局发布的《关于规范煤制油、煤制天然气产业科学有序发展的通报》,再次将关于煤基甲烷发展方向的争论和思考推向了高潮。

根据2014年7月“绿色和平”煤制气产业发展优劣势研讨会近日发布的数据,截至2014年6月,我国煤制气项目计划产能总量已经超过每年2250亿立方米。其中,已投产产能仅27.05亿m3/年,在建产能143.95亿m3/年,前期工作项目产能662亿m3/年,规划项目637亿m3/年,新签项目780亿m3/年。规划项目的规模是已投产和在建项目的12倍。

可以说,中国煤制甲烷项目的发展已经走到了一个“十字路口”。作为天然气的“替代品”,必须从能源、天然气、环境的“大空间”来分析。煤制气何去何从,业内人士和国家主管部门应尽快研究,制定相关政策。

“大款”表示煤制甲烷有很多名称,如煤制煤气、煤制天然气、煤制合成气等。目前广泛使用前两个名字,可能是因为天然气是一种清洁能源。根据国家气候变化战略研究和国际合作中心主任李俊峰的不同意见,这是为了“赚大钱”。

但要分析煤制甲烷的反应原理和生产过程,探索煤制甲烷生产的明确名称。煤制甲烷的技术方案主要以煤为原料,采用冷却煤粉气化或水煤浆气化、转化、低温甲醇浸出气体净化、硫磺回用、甲烷化、气水分离等技术,生产主要产品甲烷及副产品硫磺、石脑油、焦油、精酚、液氨等。从反应过程可以看出,原料是煤和水,主要产物是甲烷和二氧化碳排放。

可以看出,这类项目是煤化工项目,在命名上应该类似于其他煤化工项目,如煤制合成氨、甲醇、合成气(CO H2)等。适合称之为“煤制甲烷”。

对一个国家的发展应该没有什么帮助。一个国家是否要发展煤炭生产甲烷,主要取决于三个不同的因素:能源发展目标、环境容量和天然气供需情况。

因此,中国的能源发展目标不应帮助甚至控制煤制甲烷的发展。世界上大多数国家的能源革命基本上都是通过调整能源结构、提高能源效率或节约能源来构建的。

一般来说,在这个过程中,煤炭的比例增加,天然气的比例减少。中国能源发展的目标是控制能源总量,调整能源结构,能源消费革命的路线图之一就是节约能源。

在能源发展目标的构建中,煤制甲烷不具备这样的功能,主要是因为煤制甲烷的发展无法调整一次能源结构。随着煤基甲烷的发展,有可能主要的排斥是将非清洁能源——煤转化为清洁能源——天然气(主要由甲烷组成),称为清洁煤。然而,从煤生产甲烷本质上是一种煤化工,主要以煤为原料。

基于此,无论从供给端还是消费端,尤其是供给端,煤基甲烷仍然没有脱离煤炭。对于一次能源来说,能源结构没有改变,仍然消耗煤炭。预计2020年中国一次能源总消费量为43.2亿吨。

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如果2020年煤制甲烷的规模是1000亿立方米,那么煤的消耗量将是3.2亿吨,占一次能源总消耗量的7%,这是一个考验
目前,我国将煤炭转化为能源的方式包括发电、煤制油、煤制甲醇、煤制二甲醚和煤制甲烷。其中,煤制甲烷的能效最低,单位热值耗水量较低,项目中二氧化碳综合废气较少。与其他煤制能源的生产方式相比,煤制甲烷并不具有一定的优势。但这仅仅说明了煤炭一次利用的能耗问题。

如果考虑到煤层气的二次利用,缩短利用过程,那么煤基甲烷在节能方面可能没有优势。以煤炭发电为例,如果发电需要煤炭,最先进设备的综合能耗可以超过40%;而煤制甲烷的综合能耗为52%。如果再进行发电,最先进设备的天然气发电综合能耗可超过58%,二次利用综合能耗仅为30%。

中国的《能源发展“十二五”规划》明确指出,2015年全国综合能源效率将提高到38%,用于发电的煤基甲烷综合能耗将接近高于此,这与能耗革命路线图中的节能目标并不冲突。未来,西部地区不应该被定位。

未来,中国天然气工业将保持高速发展趋势。但是,在一段时间内,市场上仍然不存在供过于求的情况。煤基甲烷作为天然气资源的补充气源,将分享催化剂市场的发展。

因此,应从供应规模、项目布局、利用方向等角度进行判断,进而确定煤基甲烷更合理、更不现实的定位。从煤基沼气供应规模的角度,对所有煤基沼气项目逐一分析。考虑到煤基甲烷项目的运营率,未来中国煤基甲烷的开发规模将比之前预测的水平有所降低。

预计2015年煤基甲烷供应量约50亿立方米,年均快速增长25亿立方米,大于《天然气发展“十二五”规划》15-180亿立方米的目标;2020年供应量在500亿~ 700亿立方米左右,2015-2020年年均增长率为90亿~ 130亿立方米,是煤基甲烷快速发展的时期。2020年后,随着非常规天然气资源的快速增长,煤基甲烷的增长率将进一步提高。预计2025年供应量在800-1100亿立方米左右,年均快速增长60-80亿立方米。

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2030年,供应量将在每年1200-1600亿立方米左右,年均快速增长80-100亿立方米,高于2250亿立方米的计划总产量。从煤制甲烷项目布局分析,根据煤制甲烷的生产原理,1吨煤可生产250 ~ 333立方米的煤制天然气,煤的含碳量按70%计算,产生1.28吨二氧化碳。如果煤炭生产甲烷的规模是500亿立方米,如果没有有效的碳捕获、报废和利用过程(CCS),就不会产生2亿吨二氧化碳。

如果2020年中国二氧化碳废气总量按33亿吨计算,煤制甲烷产生的二氧化碳不会占废气的6%。我国煤制甲烷项目主要集中在新疆、内蒙古等地区,这些地区地理面积大,环境容量相对较小。对于我国中部和东部地区,如安徽等省,不建议在该地区发展煤制甲烷项目。

从煤制甲烷的利用方向来看,煤制甲烷产生的气体和一次能源产生的天然气一样,可以用作城市燃气、工业燃料、化工和发电。但由于必须用煤作为化工原料和发电燃料,这在经济上是不切实际的,所以用煤生产沼气用于发电和化工在经济上是不合理的。在这种情况下,从煤到甲烷的天然气可以继续生产
目前,煤制甲烷的计划总产能已经超过2250亿立方米。随着煤制甲烷建设项目进展缓慢,一些地区已经发生短路。

未来我们将面临出口和调峰的不足:一是现有的管网规划不能满足资源出口;其次,到2030年,它将占中国天然气资源总量的三分之一,这将影响中国天然气市场的调峰安全。从管道运输来看,煤基甲烷资源主要集中在新疆和内蒙古。

目前已建成的终端管道主要包括大唐煤基甲烷外输管道,新建管道包括西三线。规划管道还包括广东、浙江、鄂安仓、中海油新建的煤基甲烷输出管道,以及原有的煤基甲烷输出管道等。总体南北方向为由东向西,由南向北,与我国常规天然气资源流向完全一致。上述管道的输气总容量接近1400亿立方米/年,除了其他天然气资源外,还能输送1000亿立方米/年的煤基甲烷,不能满足2025年资源供应上限的安全保障,更不能满足2250亿立方米煤基甲烷总规划的生产能力。

煤基甲烷资源出口不存在一定问题。从调峰能力来看,煤制甲烷本质上属于煤化工项目,而化工项目工艺技术的特点之一是互惠稳定生产,同时,由于设备等因素,化工设备需要检修周期。基于此,煤制甲烷项目既要满足下游用户的调峰要求,又要因自身维护而由其他设施进行。以一个年产40亿立方米的煤制甲烷项目为例,相当于日产天然气1000万立方米。

当这个煤制甲烷项目集中向一个北方城市供应天然气时,一定程度上的消费市场是40亿立方米。由于下游用气量的波动,假设高峰用气量为1800万立方米,低谷用气量为800万立方米次,煤制气项目一定程度上必须寻求常规天然气那样的调峰设施;另外,煤制甲烷项目大修时,结合其他煤化工行业的经验,每年有15 ~ 30天的大修时间(虽然业内有专家明确提出这个问题可以通过多个系列来预防,但如果系列多了,单体规模会小一些,接近经济规模,能耗会大一些)。

在此期间,每天将有1000万立方米的天然气投入生产。如何解决下游气体的问题,必须有其他气体。

可见,中国发展煤基甲烷应该没什么帮助。对于局部地区煤基甲烷的严寒现象,有关主管部门不要再进一步严格审批和尽快治理,要从国家整体水平规划布局,以防先发制人,合理控制产能。

其次,我国天然气总体供应格局仍以国内天然气为主,旨在扩大常规天然气的勘探和研究,构建非常规天然气资源大开发。因此,无论煤制甲烷项目如何发展,煤制甲烷的主要定位仍然是天然气供应的后续资源,是发展天然气产业的阶段性资源,未来不能作为主要气源。然而,中国整体天然气供应模式的发展是有影响的。最后,不要协调煤制甲烷项目、管道运输和下游市场的发展,妥善处理三者之间的关系,尤其是在调峰的联合研究中。

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