胡徐騰

（中國(guó)化工集團(tuán)公司，北京100080）

我國(guó)化石能源清潔利用前景展望

胡徐騰

（中國(guó)化工集團(tuán)公司，北京100080）

介紹了我國(guó)煤、石油、天然氣3種主要化石能源的利用現(xiàn)狀，分析了化石能源利用新技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境保護(hù)發(fā)展需求，分別就煤、石油、天然氣的優(yōu)化利用提出了發(fā)展建議，指出煤轉(zhuǎn)化為電能是最安全、經(jīng)濟(jì)、清潔的利用方式，同時(shí)需要穩(wěn)妥推進(jìn)、創(chuàng)新發(fā)展現(xiàn)代煤化工；石油加工需持續(xù)降低柴汽比，增產(chǎn)航空煤油，以及加速燃料型煉廠向化工型煉廠轉(zhuǎn)型。天然氣仍然是主要用作燃料，需要降低工業(yè)用氣成本，有序發(fā)展天然氣發(fā)電。

化石能源；清潔利用；發(fā)展政策；展望

按照我國(guó)政府《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，“十三五”時(shí)期，我國(guó)非化石能源消費(fèi)比重將提高到15%以上，天然氣消費(fèi)比重力爭(zhēng)達(dá)到10%，煤炭消費(fèi)比重降低到58%以下，發(fā)電用煤占煤炭消費(fèi)比重提高到55%以上[1]。當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展步入新常態(tài)，能源消費(fèi)增速趨緩，發(fā)展質(zhì)量和效率問(wèn)題突出，供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革刻不容緩，能源轉(zhuǎn)型變革任重道遠(yuǎn)，如何實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)化石能源清潔低碳消費(fèi)并推動(dòng)化石能源與新能源的協(xié)調(diào)發(fā)展，建設(shè)清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系，這一重大問(wèn)題的研究與探討具有重要意義[2-3]。

1 煤炭的消費(fèi)

1.1 煤炭消費(fèi)現(xiàn)狀

2015年，我國(guó)煤炭產(chǎn)量達(dá)37.5億噸，占世界煤炭產(chǎn)量的47%，煤炭消費(fèi)量為39.65億噸，占世界煤炭消費(fèi)量的50%。2015年煤炭在我國(guó)一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的比重達(dá)到64%，遠(yuǎn)高于30%的世界煤炭平均水平。從2014年我國(guó)煤炭消費(fèi)結(jié)構(gòu)看，火力發(fā)電消費(fèi)煤炭最多，為184525萬(wàn)噸，占總消費(fèi)量的44.82%；其次是終端消費(fèi)煤炭116044萬(wàn)噸，占28.19%；第三是煉焦消費(fèi)62894萬(wàn)噸，占比15.28%；此外，供熱消費(fèi)煤炭22445萬(wàn)噸，占比5.45%；煉油及煤化工消費(fèi)煤炭2330萬(wàn)噸，占比0.57%；煤炭在洗選過(guò)程中損耗23375萬(wàn)噸，占比5.68%[4]。

近十幾年來(lái)我國(guó)煤炭消費(fèi)量逐年增長(zhǎng)，2013年消費(fèi)量達(dá)到42.44億噸，但2014年降至41.16億噸，2015年進(jìn)一步降至39.65億噸[5]。未來(lái)我國(guó)煤炭消費(fèi)量上升的可能性比較小，預(yù)計(jì)2020年消費(fèi)量40.8億噸，2030年回落至36億噸。由此判斷，我國(guó)煤炭消費(fèi)在2013年或已達(dá)峰。國(guó)家“十三五”期間，我國(guó)把控制能源消費(fèi)總量作為重要任務(wù)，其中煤炭作為控制總量的重點(diǎn)，煤炭的消費(fèi)比重將降到60%以下，并將加快研究制定商品煤系列標(biāo)準(zhǔn)和煤炭清潔利用標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 煤炭消費(fèi)面臨的機(jī)遇

煤炭潔凈發(fā)電是最安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的利用方式，煤炭作為我國(guó)的主體能源，用于潔凈發(fā)電具有廣闊的發(fā)展前景。2010—2020年、2020—2030年期間我國(guó)電力需求年均增速分別為4.9%、2.3%。從人均用電情況看，我國(guó)在2013年人均用電量（3936kW·h/人）超過(guò)世界平均水平（3293kW·h/人），2014年人均用電量4047kW·h/人，預(yù)計(jì)2030年人均用電量和人均生活用電量將達(dá)到約6200 kW·h/人、1400kW·h/人，電力消費(fèi)仍有較大提升空間[6]。同時(shí)，與天然氣發(fā)電、核電、風(fēng)電等可再生能源發(fā)電相比，煤電更加安全和經(jīng)濟(jì)；而且通過(guò)近年來(lái)的持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新，我國(guó)燃煤發(fā)電已能實(shí)現(xiàn)污染物近零排放。

現(xiàn)代煤化工成為未來(lái)煤炭消費(fèi)的主要突破口[7]。一方面，發(fā)展現(xiàn)代煤化工是對(duì)石油化工的有益補(bǔ)充，是發(fā)揮我國(guó)煤炭資源比較優(yōu)勢(shì)、降低石油對(duì)外依存度、保障我國(guó)能源安全的重要途徑之一；另一方面，我國(guó)現(xiàn)代煤化工發(fā)展取得巨大進(jìn)步，煤化工產(chǎn)業(yè)示范取得預(yù)期成果，產(chǎn)業(yè)已達(dá)到一定規(guī)模，已經(jīng)從升級(jí)示范進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)和大規(guī)模產(chǎn)能擴(kuò)張時(shí)期，同時(shí)先進(jìn)煤化工合成技術(shù)取得重大突破，國(guó)產(chǎn)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，主要催化劑均實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，為現(xiàn)代煤化工清潔高效發(fā)展奠定了基礎(chǔ)?，F(xiàn)代煤化工已成為當(dāng)前我國(guó)煤企實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)、實(shí)現(xiàn)清潔發(fā)展，提升經(jīng)濟(jì)效益的重要突破口。

1.3 煤炭清潔利用發(fā)展趨勢(shì)

目前較為成熟的煤炭清潔高效利用方式有煤炭發(fā)電、煤制油品、煤制天然氣。煤轉(zhuǎn)化為電能是最安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的利用方式。推動(dòng)能源消費(fèi)革命，促進(jìn)能源發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，應(yīng)堅(jiān)持以煤炭為基礎(chǔ)、以電力為中心，大力推動(dòng)煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化利用戰(zhàn)略和電能替代戰(zhàn)略。同時(shí)，適度發(fā)展煤制油、煤制天然氣、煤制烯烴等現(xiàn)代煤化工，為煤炭行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)創(chuàng)造條件。煤炭清潔高效發(fā)電應(yīng)大規(guī)模推廣應(yīng)用高效、超低排放煤電機(jī)組，大力發(fā)展熱電（冷）聯(lián)供機(jī)組。

經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，我國(guó)現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)取得長(zhǎng)足進(jìn)步[8]。一是自主煤氣化技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。多噴嘴對(duì)置式氣化爐、航天爐、水冷壁水煤漿氣化爐、SE粉煤氣化爐、兩段干煤粉加壓氣化爐已簽約100余臺(tái)。主流氣化工藝（水煤漿氣化、粉煤加壓氣化）反應(yīng)溫度超過(guò)1400℃，廢水、廢氣、廢固量大大降低，轉(zhuǎn)化效率高。二是先進(jìn)煤化工合成技術(shù)取得重大突破，國(guó)產(chǎn)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，主要催化劑均實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。包括煤直接液化工藝及催化劑、高/低溫費(fèi)托合成工藝及催化劑、甲醇制低碳烯烴工藝及催化劑、流化床甲醇制芳烴工藝及催化劑、草酸酯法煤制乙二醇工藝及催化劑、煤油共煉-漿態(tài)床加氫技術(shù)，萬(wàn)噸級(jí)甲醇制丁烯聯(lián)產(chǎn)丙烯技術(shù)等主要煤化工技術(shù)和催化劑，均實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化和國(guó)產(chǎn)化。三是大型空分、MTO反應(yīng)器及煤化工主要泵閥等關(guān)鍵設(shè)備實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。目前我國(guó)已具備6萬(wàn)立方米/小時(shí)大型空分裝置國(guó)產(chǎn)化技術(shù)，完全可以滿足現(xiàn)代煤化工氣化裝置對(duì)氧氣或富氧空氣的需求。180萬(wàn)噸/年甲醇進(jìn)料的MTO反應(yīng)器已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，其最大直徑達(dá)到16.7m。適應(yīng)現(xiàn)代煤化工生產(chǎn)特點(diǎn)及企業(yè)需要，國(guó)內(nèi)企業(yè)不斷加強(qiáng)攻關(guān)、打破國(guó)外公司壟斷，研制開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵泵閥如超高壓固體輸送泵、高壓漿液泵、低溫泵、氣化裝置煤漿閥、煤粉切斷閥、鎖渣閥、黑水及灰水切斷閥，放料閥、氧氣氮?dú)忾y等，目前均已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，突破了制約現(xiàn)代煤化工生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵設(shè)備瓶頸問(wèn)題。四是煤化工“三廢”處理技術(shù)研究開(kāi)發(fā)及應(yīng)用取得長(zhǎng)足進(jìn)步，基本實(shí)現(xiàn)近零排放。

現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也存在諸如資源消耗量大尤其是水資源消耗量大、裝置投資高、“三廢”處理難度大、處理成本高、CO2排放量大等瓶頸問(wèn)題，尤其是近幾年來(lái)國(guó)際原油價(jià)格大幅下跌對(duì)現(xiàn)代煤化工企業(yè)效益增長(zhǎng)形成嚴(yán)重制約。煤化工的發(fā)展對(duì)我國(guó)增強(qiáng)能源自主保障能力、推動(dòng)煤炭清潔高效利用、促進(jìn)中西部地區(qū)發(fā)展具有重大意義，是對(duì)能源安全高效清潔低碳發(fā)展方式的有益探索，應(yīng)該穩(wěn)妥推進(jìn)，攻克技術(shù)難關(guān)，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展。

2 石油的消費(fèi)

2.1 石油消費(fèi)現(xiàn)狀

近年來(lái)我國(guó)的石油消費(fèi)量持續(xù)增長(zhǎng)，2015年達(dá)5.50億噸，對(duì)外依存度達(dá)到60.6%。石油占我國(guó)一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的比重基本1/5左右，如2015年為18.1%，遠(yuǎn)低于32.9%的世界平均水平。從我國(guó)石油消費(fèi)結(jié)構(gòu)看，2014年，成品油中的汽油、煤油、柴油消費(fèi)量分別為9776萬(wàn)噸、2335萬(wàn)噸、17165萬(wàn)噸，汽、煤油分別較2016年同比提高4.4%和7.9%，柴油僅增長(zhǎng)14萬(wàn)噸。同時(shí)，我國(guó)石油消費(fèi)量和產(chǎn)量的缺口越來(lái)越大，2015年我國(guó)石油對(duì)外依存度達(dá)到60.6%，對(duì)石油供應(yīng)的安全問(wèn)題提出了挑戰(zhàn)；在成品油方面，消費(fèi)柴汽比持續(xù)降低，最高為2005年和2007年的2.26，下降到2014年的1.76[4]，預(yù)計(jì)仍將持續(xù)降低。

受產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的影響，加之各種石油替代產(chǎn)品的發(fā)展，我國(guó)的石油消費(fèi)增速明顯放緩，2010—2015年年均增速為3.9%，2015年達(dá)到5.44億噸[5]。在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)進(jìn)入中高速新常態(tài)，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)持續(xù)調(diào)整的大背景下，未來(lái)石油消費(fèi)總量仍將繼續(xù)增加，但消費(fèi)強(qiáng)度增幅則會(huì)逐步降低，預(yù)計(jì)“十三五”期間我國(guó)石油消費(fèi)需求年均增速將下降至2%左右；2020年后隨著我國(guó)進(jìn)入工業(yè)化后期，石油需求增速進(jìn)一步放緩，達(dá)到6.1億噸左右；2020—2030年間，年均增速下降至0.8%左右，2030年為6.6億噸左右；石油消費(fèi)總體呈S形增長(zhǎng)，將迎來(lái)消費(fèi)峰值，預(yù)計(jì)峰值將在2025—2030年出現(xiàn)，約為6.7億噸，之后將保持相對(duì)穩(wěn)定，2035—2040年 將出現(xiàn)下降態(tài)勢(shì)。

從成品油消費(fèi)需求看，隨著我國(guó)汽車保有量的持續(xù)增長(zhǎng)和航空運(yùn)輸業(yè)的迅速發(fā)展，我國(guó)交通運(yùn)輸用成品油總量將繼續(xù)提高，至少在未來(lái)20～30年內(nèi)石油作為交通運(yùn)輸燃料的主體地位不會(huì)改變。由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，柴油需求疲弱，將在2015—2020年達(dá)到階段性飽和，消費(fèi)量維持在1.7億噸上下；伴隨著汽車保有量的持續(xù)增加，汽油仍將維持較快增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2030年汽油需求量將達(dá)到1.7億噸左右；航空運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展，將進(jìn)一步刺激煤油的消費(fèi)量，預(yù)計(jì)2020年、2030年分別增長(zhǎng)到3600萬(wàn)噸、5800萬(wàn)噸；消費(fèi)柴汽比逐年下降已是必然趨勢(shì)，預(yù)計(jì)2020年將下降至1.3左右，2030年降至1.1左右。

2.2 石油消費(fèi)面臨的機(jī)遇

2.2.1 油品質(zhì)量升級(jí)步伐加快

我國(guó)已從2014年起全面執(zhí)行國(guó)Ⅳ汽油標(biāo)準(zhǔn)，從2015年起全面執(zhí)行國(guó)Ⅳ柴油標(biāo)準(zhǔn)，北京、上海以及江蘇、廣東的部分地區(qū)等已提前實(shí)施國(guó)Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)，自2016年1月起我國(guó)在東部地區(qū)11個(gè)省市供應(yīng)國(guó)Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)的車用汽柴油，2017年1月將在全國(guó)供應(yīng)國(guó)Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)的車用汽柴油。國(guó)家能源局2016年6月發(fā)布國(guó)Ⅵ車用汽油和車用柴油標(biāo)準(zhǔn)的征求意見(jiàn)稿，預(yù)計(jì)國(guó)Ⅵ標(biāo)準(zhǔn)將從2019年1月1日起在全國(guó)范圍內(nèi)執(zhí)行。隨著國(guó)Ⅴ、國(guó)Ⅵ標(biāo)準(zhǔn)全面實(shí)施的日益臨近，油品質(zhì)量升級(jí)已刻不容緩。

2.2.2 降低柴汽比迫在眉睫

2000年以后，我國(guó)固定投資持續(xù)保持高增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，對(duì)柴油的需求持續(xù)攀升，消費(fèi)柴汽比持續(xù)上升，2005年和2007年達(dá)到歷史高點(diǎn)（2.26），與之相適應(yīng)，我國(guó)煉油企業(yè)生產(chǎn)柴汽比多數(shù)偏高。然而，自2008年以來(lái)，消費(fèi)柴汽比持續(xù)下降，到2014已降至1.76，柴油消費(fèi)疲軟加之汽油需求旺盛，未來(lái)消費(fèi)柴汽比仍將持續(xù)下降，應(yīng)對(duì)難度也將進(jìn)一步加大。為此，我國(guó)煉油企業(yè)必須采取綜合措施，加快流程和結(jié)構(gòu)調(diào)整，才能提質(zhì)增效，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化發(fā)展。

2.2.3 汽車節(jié)油潛力較大

我國(guó)努力提高車用燃油經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)，以進(jìn)一步降低油耗，汽車燃料經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)已經(jīng)大幅提升。從2005年7月開(kāi)始實(shí)施乘用車燃料經(jīng)濟(jì)性標(biāo)準(zhǔn)，最開(kāi)始采用單車燃料消耗量限值，升級(jí)到現(xiàn)行的車型限值與企業(yè)平均燃料消耗量（CAFC）實(shí)際值與目標(biāo)值比值雙重管理。2016年1月1日起正式實(shí)施的《乘用車燃料消耗量限值》和《乘用車燃料消耗量評(píng)價(jià)方法及指標(biāo)》標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定新車平均燃料消耗量2020年下降到5L/100km[9]。2015年，我國(guó)乘用車平均燃料消耗量為7.97L/100km，要實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)，節(jié)油潛力巨大。

2.3 石油清潔利用發(fā)展趨勢(shì)

油品質(zhì)量從國(guó)Ⅳ升級(jí)到國(guó)Ⅴ，主要難度體現(xiàn)在硫含量從50μg/g降低到10μg/g，通過(guò)汽柴油加氫脫硫或吸附脫硫等方式可以有效解決，已經(jīng)如期在2017年1月1日全面實(shí)施國(guó)Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)。而油品質(zhì)量從國(guó)Ⅴ到國(guó)Ⅵ，主要難點(diǎn)在汽油，要確保在降烯烴的同時(shí)保持辛烷值不變，還要充分考慮到柴汽比降低、汽油需求不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)。重點(diǎn)是要突破大型烷基化成套技術(shù)，加快固體酸烷基化、離子液體烷基化等成套技術(shù)的攻關(guān)。同時(shí)以催化汽油為重點(diǎn)，通過(guò)催化裂化技術(shù)進(jìn)步，提高汽油產(chǎn)率、降低烯烴、提升辛烷值、增產(chǎn)丙烯；通過(guò)催化輕汽油中烯烴異構(gòu)化、醚化，實(shí)現(xiàn)在降低烯烴的同時(shí)提升辛烷值。此外要加強(qiáng)煉化一體化優(yōu)化，通過(guò)加氫裂化、催化重整等優(yōu)化措施，增產(chǎn)高辛烷值汽油組分和低成本乙烯原料、芳烴原料。

降低柴汽比最重要的途徑是優(yōu)化煉油裝置，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，降低柴油產(chǎn)量并提高汽油產(chǎn)量，達(dá)到有針對(duì)性地降低生產(chǎn)柴汽比。例如增加烷基化油、異構(gòu)化油的生產(chǎn)以提高辛烷值、增加汽油產(chǎn)量；將催化柴油及循環(huán)油等劣質(zhì)柴油轉(zhuǎn)化為高辛烷值汽油組分和芳烴產(chǎn)品，減少柴油產(chǎn)量；對(duì)煉化一體化企業(yè)，減少直餾石腦油進(jìn)乙烯，適當(dāng)增加直餾柴油作乙烯原料。此外，還可以通過(guò)增加柴油出口來(lái)釋放柴油過(guò)剩產(chǎn)能，并在國(guó)家層面利用油品價(jià)格杠桿逐步調(diào)低生產(chǎn)柴汽比以及鼓勵(lì)柴油銷售等途徑降低柴汽比。

在汽車節(jié)能方面，要按照規(guī)范使用和維護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)，改變汽油機(jī)燃燒方式以提高能量轉(zhuǎn)換效率。應(yīng)大力發(fā)展混合動(dòng)力汽車技術(shù)，高效汽油機(jī)、柴油機(jī)技術(shù)，高效載重汽車及發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，轎車、輕型車的柴油化技術(shù)等先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)。此外，公路與交通設(shè)施的合理配套，車型及油品按需生產(chǎn)配置，合理運(yùn)營(yíng)等，都將極大地降低汽車的能耗。

3 天然氣的消費(fèi)

3.1 天然氣消費(fèi)現(xiàn)狀

2014年，我國(guó)天然氣表觀消費(fèi)量1868.9億立方米，其中包括國(guó)產(chǎn)氣1301.6億立方米，進(jìn)口天然氣591.3億立方米，出口天然氣26.1億立方米。從天然氣消費(fèi)結(jié)構(gòu)看，工業(yè)天然氣消費(fèi)總量1221.3億立方米，占消費(fèi)總量的65%；生活消費(fèi)天然氣總量342.6億立方米，占比18%；交通運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)和郵政業(yè)天然氣消費(fèi)總量214.4億立方米，占比12%；批發(fā)零售及住宿、餐飲業(yè)46.6億立方米，占比3%；其他行業(yè)消費(fèi)44億立方米，占比2%[4]。

2005年我國(guó)天然氣消費(fèi)量467.4億立方米，2015年增至1920億立方米[3]。由于“十三五”期間我國(guó)碳減排與大氣污染防治力度加大、城鎮(zhèn)化發(fā)展加快，天然氣消費(fèi)需求仍將逐年增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)2020年天然氣消費(fèi)量達(dá)到2900億立方米，2030年天然氣消費(fèi)量將達(dá)到4800億立方米，我國(guó)天然氣消費(fèi)量占能源消費(fèi)總量的比重將由2015年的5%增加到2030年的12%。分行業(yè)看，采掘業(yè)用氣將筑頂回落，制造業(yè)用氣繼續(xù)增長(zhǎng)并以煤改氣為主，發(fā)電供熱用氣市場(chǎng)潛力巨大，未來(lái)可能大幅增長(zhǎng)；交通用氣增長(zhǎng)主要來(lái)自CNG汽車和LNG汽車，居民生活用氣則將保持剛性增長(zhǎng)。

3.2 天然氣消費(fèi)面臨的機(jī)遇

3.2.1 交通用氣有較大發(fā)展空間

近年來(lái)我國(guó)天然氣汽車得到迅速發(fā)展，交通用氣增長(zhǎng)主要來(lái)自CNG汽車和LNG汽車。2000年全國(guó)天然氣汽車保有量?jī)H有6000輛左右，2010年達(dá)到111萬(wàn)輛，2014年達(dá)到459.5萬(wàn)輛，占全球天然氣汽車總量的20%[4]。2014年下半年以來(lái)，受國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)增速下行、交通運(yùn)輸需求疲軟、國(guó)際油價(jià)大幅下跌等因素影響，我國(guó)天然氣汽車市場(chǎng)受到很大沖擊，天然氣汽車發(fā)展明顯減速。預(yù)計(jì)2020年之前國(guó)際油價(jià)有望上升到70美元/桶左右，加上我國(guó)防治大氣污染力度加大，天然氣汽車尤其是貨物運(yùn)輸、城市公交天然氣汽車仍將得到較快發(fā)展。預(yù)計(jì)2020年我國(guó)交通領(lǐng)域天然氣需求將增至370億立方米，2030年達(dá)到523億立方米。

3.2.2 天然氣發(fā)電有上升空間

與燃煤發(fā)電相比，天然氣發(fā)電具有能量轉(zhuǎn)化效率高、燃?xì)廨啓C(jī)占地面積小、起停速度快、調(diào)峰能力強(qiáng)、單機(jī)容量大、運(yùn)行安全穩(wěn)定、污染物及二氧化碳排放量低等優(yōu)勢(shì)。近年來(lái)，我國(guó)天然氣發(fā)電有一定程度的發(fā)展。截至2015年底，我國(guó)天然氣發(fā)電裝機(jī)容量6637萬(wàn)千瓦，僅占總裝機(jī)容量的4.4%，是世界平均水平的20%[4]。鑒于天然氣發(fā)電在環(huán)保等方面所具有的優(yōu)勢(shì)，未來(lái)我國(guó)天然氣發(fā)電仍具有上升空間。

3.2.3 居民生活用氣保持剛性增長(zhǎng)

隨著我國(guó)長(zhǎng)輸天然氣管道和城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的快速發(fā)展，居民生活用氣呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的數(shù)據(jù)，2000—2014年我國(guó)居民生活用氣量從32.3億立方米增至342.6億立方米，平均增速高達(dá)18.4%。隨著未來(lái)我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐進(jìn)一步加快，居民用氣人口和用氣量也將呈剛性增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)2020年我國(guó)居民生活用氣將增至480億立方米，2030年達(dá)到620億立方米，占天然氣消費(fèi)總量的比重將達(dá)到約13%[4]。

3.3 天然氣清潔利用發(fā)展趨勢(shì)

到2020年，我國(guó)天然氣汽車的保有量有望達(dá)到1050萬(wàn)～1100萬(wàn)輛，其中LNG汽車的保有量將達(dá)到40萬(wàn)～50萬(wàn)輛，占當(dāng)年全國(guó)汽車保有量的5%以上，LNG加注站將達(dá)4500～5000座[6]。從經(jīng)濟(jì)上來(lái)說(shuō)，由于天然氣價(jià)格比原油低，天然氣相對(duì)于汽柴油具有明顯的優(yōu)勢(shì)。低油價(jià)背景下，天然氣作為交通燃料在運(yùn)營(yíng)費(fèi)用上仍低于汽柴油。相對(duì)于電動(dòng)汽車等其他新能源汽車，天然氣汽車在整車技術(shù)成熟度、續(xù)航里程、安全性、冷啟動(dòng)等方面表現(xiàn)更加出色。按照我國(guó)汽車研究中心的實(shí)驗(yàn)結(jié)果[10]，一方面，以城市出租車和家用轎車為代表的小型乘用車易于“油改氣”，運(yùn)營(yíng)成本也較低，CNG出租車的燃料成本僅為汽油車的45%；每天燃料成本節(jié)省85元，按年運(yùn)營(yíng)時(shí)間350天計(jì)算，每年可以節(jié)省燃料成本接近3萬(wàn)元。另一方面，以大貨車和城市公交車為代表的LNG汽車，續(xù)航里程長(zhǎng)，適合重負(fù)荷的長(zhǎng)途運(yùn)輸或商業(yè)運(yùn)營(yíng)。以LNG重卡為例，以一年行駛里程為15萬(wàn)公里計(jì)算，一年可節(jié)約燃料費(fèi)用近14萬(wàn)元，不到一年即可收回初次購(gòu)置成本。

目前我國(guó)天然氣發(fā)電尚存在一些問(wèn)題需要解決，國(guó)內(nèi)主要燃?xì)獍l(fā)電裝備制造企業(yè)與國(guó)外企業(yè)合作中在關(guān)鍵技術(shù)方面存在壁壘，制約燃?xì)獍l(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展。目前普遍看好的分布式和非常規(guī)天然氣發(fā)電還處于起步示范階段，關(guān)鍵零部件制造、系統(tǒng)集成還不夠成熟，有關(guān)組織設(shè)計(jì)、施工安裝、運(yùn)行維護(hù)和安全管理等工作需要不斷總結(jié)提高。推動(dòng)天然氣發(fā)電的持續(xù)健康發(fā)展，首先要加大技術(shù)創(chuàng)新，全面掌握天然氣發(fā)電裝備制造等核心自主技術(shù)；同時(shí)深化電力體制改革和天然氣價(jià)格改革，發(fā)揮市場(chǎng)在資源配置中的決定性作用。

4 化石能源消費(fèi)關(guān)鍵問(wèn)題分析

4.1 煤炭

4.1.1 煤炭清潔發(fā)電仍是煤炭清潔利用的關(guān)鍵

中國(guó)已擁有世界上裝機(jī)最多、技術(shù)最先進(jìn)的百萬(wàn)千瓦火電機(jī)組，有的機(jī)組供電煤耗指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到世界最高水平，但低容量、低參數(shù)鍋爐比例仍然偏高，還應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化火電結(jié)構(gòu)，建設(shè)高參數(shù)、大容量機(jī)組。從能量轉(zhuǎn)換效率、環(huán)境影響和投資成本等方面分析，超超臨界、循環(huán)流化床、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）和分級(jí)轉(zhuǎn)化等發(fā)電技術(shù)各具優(yōu)勢(shì)，要因地制宜、統(tǒng)籌發(fā)展。

4.1.2 應(yīng)將現(xiàn)代煤化工作為煤炭清潔利用的重要突破口

積極推進(jìn)以煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化利用為目標(biāo)的現(xiàn)代煤化工技術(shù)和多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)和示范，合理規(guī)劃煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局和產(chǎn)品建設(shè)規(guī)模，推動(dòng)煤化工規(guī)?；⒋笮突?、一體化、基地化建設(shè)，確保產(chǎn)業(yè)有序發(fā)展。有效發(fā)展煤制烯烴，做好煤制油、煤制氣、煤制芳烴的示范項(xiàng)目，控制各地煤化工無(wú)序發(fā)展和盲目發(fā)展，力爭(zhēng)通過(guò)發(fā)展煤基石油替代產(chǎn)品，控制石油對(duì)外依存度過(guò)快增長(zhǎng)。

4.1.3 應(yīng)優(yōu)化好煤炭與煤電輸配

堅(jiān)持輸煤輸電并舉，統(tǒng)籌煤炭和電力調(diào)運(yùn)布局，推進(jìn)煤炭能源運(yùn)輸由長(zhǎng)距離輸煤、輸電獨(dú)立發(fā)展向優(yōu)化輸配方式轉(zhuǎn)變，加快提高煤炭主產(chǎn)區(qū)的鐵路外運(yùn)能力，在內(nèi)蒙古、新疆等區(qū)域建設(shè)一定容量的燃煤發(fā)電、遠(yuǎn)距離輸電外送，新疆地區(qū)遠(yuǎn)期輸煤為主，近期加緊發(fā)展輸電。在條件適宜地區(qū)，可以考慮煤炭就地轉(zhuǎn)化為油氣或聚烯烴等化學(xué)品后外輸。

4.1.4 應(yīng)在控制煤炭消費(fèi)總量、調(diào)整煤炭消費(fèi)結(jié)構(gòu)上下功夫

在煤炭消費(fèi)強(qiáng)度高、大氣污染嚴(yán)重的區(qū)域，強(qiáng)化區(qū)域煤炭消費(fèi)總量控制。積極推進(jìn)電力、鋼鐵、建材、化工、有色金屬、造紙和紡織等高煤耗行業(yè)的低成本、低能耗和低排放生產(chǎn)，深挖節(jié)能減排潛力。高度重視煤炭利用污染物控制和碳減排問(wèn)題，加強(qiáng)碳減排技術(shù)及其他污染控制技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。

4.2 石油

4.2.1 石油消費(fèi)峰值很可能提前到來(lái)

隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的持續(xù)推進(jìn)，中國(guó)石油消費(fèi)總量仍將保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，預(yù)計(jì)2020年石油需求量將達(dá)到6.1億噸左右，2030年為6.6億噸左右，2025—2030年石油消費(fèi)可能達(dá)峰。同時(shí)，隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的新常態(tài)、結(jié)構(gòu)調(diào)整力度的加大，中國(guó)石油消費(fèi)增速將進(jìn)一步放緩，預(yù)計(jì)國(guó)家“十三五”期間，年均增速將下降至2%左右，2020—2030年年均增速下降至0.8%左右。伴隨著第三產(chǎn)業(yè)占比的不斷增加，未來(lái)中國(guó)石油消費(fèi)強(qiáng)度仍將繼續(xù)下降，預(yù)計(jì)2020年達(dá)到15.3萬(wàn)噸/GDP指數(shù)，2030年達(dá)到10.2萬(wàn)噸/GDP指數(shù)。替代燃料技術(shù)的發(fā)展，特別是電動(dòng)車的發(fā)展，給石油消費(fèi)帶來(lái)很多不確定性因素，可能使中國(guó)石油消費(fèi)的峰值提前到來(lái)。

4.2.2 油品質(zhì)量升級(jí)步伐不斷加快，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷發(fā)生變化

2017年我國(guó)已經(jīng)全面實(shí)施國(guó)Ⅴ汽油、柴油標(biāo)準(zhǔn)，硫含量已經(jīng)降低到10μg/L。2019年，國(guó)Ⅵ標(biāo)準(zhǔn)將發(fā)布實(shí)施。汽油生產(chǎn)要進(jìn)一步降烯烴、提高高標(biāo)號(hào)汽油的產(chǎn)量，需要通過(guò)技術(shù)進(jìn)步增產(chǎn)烷基化油、異構(gòu)化油等高辛烷值組分，柴油生產(chǎn)則要進(jìn)一步降芳烴、提高十六烷值。柴汽比不斷下降帶來(lái)油品結(jié)構(gòu)的調(diào)整，預(yù)計(jì)到2030年柴汽比將降到1.0左右，對(duì)煉油生產(chǎn)組織帶來(lái)極大的挑戰(zhàn)，必須適應(yīng)市場(chǎng)變化做好裝置結(jié)構(gòu)調(diào)整。同時(shí)，隨著我國(guó)航空運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，對(duì)航煤的需求量將迅速上升，增產(chǎn)航煤也是煉油的重要增長(zhǎng)點(diǎn)。

4.2.3 煉油由燃料型煉廠加速向化工型煉廠轉(zhuǎn)型

油品消費(fèi)峰值的提前到來(lái)，油品質(zhì)量升級(jí)步伐加快，煉油產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整，為以前燃料型煉廠的轉(zhuǎn)型帶來(lái)壓力和挑戰(zhàn)。作為化工原料，石油相比煤炭、天然氣具有天然的優(yōu)勢(shì)：合適的碳鏈長(zhǎng)度，加工工藝成熟，產(chǎn)品豐富等。特別是油價(jià)長(zhǎng)期在50～60美元/桶徘徊，石油化工具有煤化工、天然氣化工不可比擬的價(jià)格優(yōu)勢(shì)、環(huán)保優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)業(yè)鏈配套優(yōu)勢(shì)。煉油增產(chǎn)乙烯料、芳烴料和碳三、碳四、碳五等，以及深度的煉油化工一體化融合，是石油消費(fèi)發(fā)展的重要趨勢(shì)。

4.3 天然氣

4.3.1 重點(diǎn)保障居民生活用氣消費(fèi)增長(zhǎng)，用氣價(jià)格體系還需進(jìn)一步健全

依托國(guó)家新型城鎮(zhèn)化建設(shè)和大氣污染防治行動(dòng)，繼續(xù)大力推進(jìn)居民生活領(lǐng)域的天然氣置換，統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展，擴(kuò)大天然氣覆蓋面積和普及人口，優(yōu)先保障居民生活用氣，因地制宜發(fā)展天然氣集中采暖。目前我國(guó)工業(yè)和發(fā)電等非居民用氣成本明顯高于居民用氣成本，這一價(jià)格結(jié)構(gòu)不利于市場(chǎng)健康快速發(fā)展。有條件的省市可考慮逐步推廣居民用氣階梯氣價(jià)，逐步消除交叉補(bǔ)貼，使各類用戶合理分?jǐn)偣獬杀?。鼓?lì)城鎮(zhèn)燃?xì)饨?jīng)營(yíng)企業(yè)推行峰谷氣價(jià)、可中斷氣價(jià)、階梯氣價(jià)等，緩解調(diào)峰壓力。

4.3.2 鼓勵(lì)工業(yè)燃料領(lǐng)域的天然氣置換，多途徑降低企業(yè)用氣成本

結(jié)合國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的宏觀大背景，發(fā)揮天然氣作為清潔能源的優(yōu)勢(shì)，鼓勵(lì)天然氣在工業(yè)燃料領(lǐng)域的使用，促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。在環(huán)境治理重點(diǎn)區(qū)域，尤其是中心城區(qū)和近郊產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，通過(guò)劃定無(wú)煤區(qū)、環(huán)境強(qiáng)制約束和提供足額的財(cái)政補(bǔ)貼等措施，進(jìn)行燃煤、燃油工業(yè)鍋爐的天然氣置換，以有效改善大氣環(huán)境和水環(huán)境，提高廣大居民生活品質(zhì)。鼓勵(lì)燃?xì)夤?yīng)企業(yè)推行大用戶氣價(jià)優(yōu)惠政策，實(shí)行峰谷氣價(jià)、可中斷氣價(jià)等，有效降低企業(yè)的用氣成本。

4.3.3 大力推廣LNG載重汽車，通過(guò)燃料替代降低城鎮(zhèn)柴油車排放量

在當(dāng)前油價(jià)維持低位運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)進(jìn)入穩(wěn)增長(zhǎng)的新常態(tài)大背景下，發(fā)展天然氣汽車具有相當(dāng)大的阻力，而環(huán)保訴求有望成為天然氣汽車發(fā)展的新突破口。受制于我國(guó)以煤為主的電力結(jié)構(gòu)，電動(dòng)汽車真正實(shí)現(xiàn)清潔排放尚需時(shí)日，而天然氣汽車能迅速改善交通污染占相當(dāng)比例的柴油貨車排放問(wèn)題，交通燃料領(lǐng)域用氣應(yīng)該與居民生活用氣一起作為兩個(gè)優(yōu)先發(fā)展的天然氣應(yīng)用行業(yè)。充分發(fā)揮天然氣汽車在機(jī)動(dòng)車減排方面的巨大潛能，通過(guò)經(jīng)濟(jì)和政策激勵(lì)，大力推廣LNG載重汽車，以切實(shí)改善大城市交通污染的問(wèn)題。

4.3.4 有序發(fā)展天然氣發(fā)電，大力推進(jìn)分布式氣電建設(shè)

無(wú)論從經(jīng)濟(jì)性還是從環(huán)保角度出發(fā)，天然氣發(fā)電已成為世界范圍內(nèi)天然氣利用的重要途徑之一。雖然我國(guó)天然氣進(jìn)口已經(jīng)形成四大戰(zhàn)略通道，但在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)，天然氣對(duì)外依存度逐年上升、供需偏緊仍將是天然氣市場(chǎng)的主基調(diào)。就目前而言，我國(guó)大規(guī)模推廣天然氣發(fā)電面臨氣源供應(yīng)不足、發(fā)電成本高及自主核心技術(shù)不過(guò)關(guān)等問(wèn)題，尚不具備大規(guī)模推廣天然氣發(fā)電的基礎(chǔ)。因此，一方面需要加大國(guó)內(nèi)非常規(guī)天然氣開(kāi)發(fā)，增加氣源供給，降低供應(yīng)成本，同時(shí)加大技術(shù)創(chuàng)新，掌握燃?xì)獍l(fā)電自主核心技術(shù)；另一方面，有序推進(jìn)天然氣調(diào)峰電站建設(shè)，支持利用煤層氣、煤制氣、高爐煤氣等發(fā)電，同時(shí)推廣應(yīng)用分布式氣電，重點(diǎn)發(fā)展熱電冷多聯(lián)供。

5 結(jié)語(yǔ)

化石能源是我國(guó)能源消費(fèi)的主體，在可以預(yù)見(jiàn)的將來(lái)，化石能源仍將長(zhǎng)期占據(jù)我國(guó)能源消費(fèi)的主體地位?？梢哉f(shuō)，化石能源的清潔利用是我國(guó)能源安全的重要組成部分，也是全面建成小康社會(huì)的重要基石。準(zhǔn)確把握不同化石能源的特點(diǎn)和本質(zhì)屬性，用現(xiàn)代技術(shù)提高能源利用效率和清潔化利用水平，則是能源科技和產(chǎn)業(yè)界永恒的主題。

[1] 國(guó)家發(fā)展與改革委員會(huì)，國(guó)家能源局. 關(guān)于印發(fā)能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃的通知(發(fā)改能源〔2016〕2744號(hào))[EB/OL]. [2016-12-26].http://www.sdpc.gov. cn/zcfb/zcfbtz/201701/t20170117_835278.html.National Development and Reform Commission，National Energy Administration. Notice about issuing the 13th five-year plan for energy development ((2016) 2744 No.) [EB/OL]. [2016-12-26].http://www.sdpc.gov.cn/zcfb/zcfbtz/201701/t20170117_835278.html.

[2] 李振宇，黃格省. 推動(dòng)我國(guó)能源生產(chǎn)革命的途徑分析[J]. 化工進(jìn)展，2015，34（10）：3521-3529.LI Z Y，HUANG G S. Analysis on ways to promote energy production revolution in China[J]. Chemical Industry and Engineering Progress，2015，34（10）：3521-3529.

[3] 李振宇，黃格省，黃晟. 推動(dòng)我國(guó)能源消費(fèi)革命的途徑分析[J]. 化工進(jìn)展，2016，35（1）：1-9.LI Z Y，HUANG G S，HUANG S. Analysis on ways to promote energy consumption revolution in China[J]. Chemical Industry and Engineering Progress，2016，35（1）：1-9.

[4] 林衛(wèi)斌. 能源數(shù)據(jù)簡(jiǎn)明手冊(cè)2016[M]. 北京：經(jīng)濟(jì)管理出版社，2016.LIN W B. Handbook of brief energy data 2016[M]. Beijing：Economic Management Press,2016.

[5] 國(guó)家統(tǒng)計(jì)局官網(wǎng).國(guó)家數(shù)據(jù)，http://data.stats.gov.cn/easyquery.htm?cn=C01.National Bureau of Statistics of the People's Republic of China.National data，http://data.stats.gov.cn/easyquery.htm?cn=C01.

[6] 中國(guó)能源研究會(huì). 中國(guó)能源展望2030[M]. 北京：經(jīng)濟(jì)管理出版社，2016.China Energy Research Society. China energy outlook 2030[M].Beijing：Economic Management Press，2016.

[7] 黃格省，李振宇，王建明. 我國(guó)現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)石油化工產(chǎn)業(yè)的影響[J]. 化工進(jìn)展，2015，34（2）：295-302.HUANG G S，LI Z Y，WANG J M. Development status of coal chemical industry in China and its influence on petrochemical industry[J].Chemical Industry and Engineering Progress，2015，34（2）：295-302.

[8] 國(guó)家能源局官網(wǎng). 關(guān)于印發(fā)《煤炭深加工產(chǎn)業(yè)示范“十三五”規(guī)劃》的通知[EB/OL]. [2017-02-08]. http://zfxxgk.nea.gov.cn/auto83/201703/t20170303_2606. htm? Keywords=.National Energy Administration. Notice about issuing the 13th five-year plan for coal deep processing industry demonstration，[EB/OL]. [2017-02-08]. http://zfxxgk.nea.gov.cn/auto83/201703/t20170303_2606.htm?keywords=.

[9] 中國(guó)汽車報(bào)網(wǎng).工信部發(fā)布乘用車油耗限值標(biāo)準(zhǔn)[EB/OL]. [2014-01-23]. http://www.cnautonews.com/cyc/201401/t20140123_283577.htm.Cnautonews.com. MIIT released passenger car fuel consumption limit standard [EB/OL]. [2014-01-23]. http://www.cnautonews.com/cyc/201401/ t20140123_283577.htm.

[10] 韓建國(guó). 煤炭清潔發(fā)電是破解我國(guó)能源困局的有效途徑[EB/OL].[2014-12-22]. 我國(guó)科技網(wǎng). http://h.wokeji.com/kbjh/zxbd_10031/201412/t20141222_ 903653.shtml.HAN J G. Coal to electricity is an effective way to solve China's energy dilemma [EB/OL]. [2014-12-22]. Wokeji.com. http://h.wokeji.com/kbjh/ zxbd_10031/201412/t20141222_903653.shtml.

Outlook of clean utilization of fossil energy in China

HU Xuteng
（China National Chemical Corporation，Beijing 100080，China）

In the paper，the current situation of the use of coal，petroleum and natural gas in China was presented. And also，new technologies and development trend of the fossil energy utilization were analyzed. Then，combined with the development requirement of economy，society and environmental protection，some development proposals were respectively put forward for the optimal utilization of coal，petroleum and natural gas. Coal to electricity is the best way for safe，economic and clean utilization. Modern coal chemical industry needs to move steadily forward with innovation and development. Refinery needs to continuously decrease the diesel/gasoline ratio and increase the jet fuel production. And，fuel refinery should accelerate to chemical refinery transformation. Natural gas is still mainly used as fuel，and needs to reduce the cost of industrial gas and orderly develop natural gas to electricity.

fossil energy；clean utilization；development policies；outlook

F426.2

：A

：1000-6613（2017）09-3145-07

10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0785

2017-04-28；修改稿日期：2017-06-09。

胡徐騰（1973—），男，教授級(jí)高級(jí)工程師。E-mail：huxuteng@chemchina.com。