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早在低碳经济提出来之前,山西就已经着手研究低排放量、高发热量的新型能源产业,然而几经周折,虽然取得了一定的成效,但是前景不甚明朗,其中过程也诸多坎坷。
“煤变油”之殇
“煤变油”即科学意义上的煤制合成油。煤直接液化首先于20世纪初在美国、德国、英国和日本实现,1923年,德国化学家又研究出煤的间接液化技术。从上世纪20年代起,山西就开始了“煤变油”的试验,比1927年德国建成的世界上第一个煤炭直接液化厂还早3年。而且,在上世纪的30年代和90年代,山西都成功地实现过煤制合成油。
一直以来,山西一直没有间断“煤变油”的开发和研究工作,不少专家坚信:只要不断改进技术,“煤变油”的成本就会不断降低。现在,山西已经拥有世界上先进的煤炭液化技术储备,有的研究成果具有很强的创新性,处于国际领先地位。
20世纪末,世界石油市场风云多变,价格暴涨。我国从1993年由石油出口国成为石油进口国之后,每年进口数量不断加大。对进口石油的依赖已危及到我国的能源战略安全。山西煤炭液化作为我国能源结构战略性调整又被提上重要的议事日程。2001年4月,中科院和山西省政府签署的“发展山西煤间接液化合成油产业的框架协议”提出,在今后5至10年内,在山西朔州、大同地区建成一个以百万吨级煤基合成汽油为核心的、多联产特大型企业集团,标志着山西“煤变油”又迈出关键性的一步。
然而在其后几年,“煤变油”再次经历尴尬。煤作为化工能源,本身是不可再生的,其制油的工艺是以更多的能源换取更少的能源,这种不计成本的发展很不划算,不适合大规模的商业化,也不符合国家可持续发展的战略。我国大型综合性能源企业神华集团曾耗资100亿在内蒙古鄂尔多斯投产“煤变油”项目,但因耗资巨大,成本很高,尤其耗水量甚巨,而鄂尔多斯当地本就缺水,此项目终陷瓶颈。
“煤变油”项目每形成1吨油的产能,投资数额高达1万元,同时,合成1吨油大约需要10吨水。而山西也恰恰是“富煤少水”,在山西发展“煤变油”有天时而无地利。
“‘煤变油’项目要想在中国大规模发展,还没有一个成熟的技术,况且它还涉及到技术、成本、产量、以及能耗等问题,这些都不是一朝一夕能解决的!”山西省发改委一位工作人员接受媒体采访时曾表示,山西所搞的“煤变油”项目一直还是“赔本生意”。正因此,2008年6月7日,国务院召开关于发展可再生能源的会议,对于“煤变油”发展指明了方向:中国具有“煤变油”的技术,但“煤变油”不宜大规模发展。显然,国家对于“煤变油”技术的态度趋于保守。而据记者在山西省发改委工业处的了解,山西省目前已经有两个煤炭液化项目在建,分别是长治的潞安集团项目和晋城的晋城煤业项目,这两者均是煤炭间接液化项目,并处在工业化中试阶段,规模将会达到年产10到16万吨。
“‘煤变油’不是商业化规划,而是国家战略项目。”山西省社科院能源研究所所长王宏英认为,由于2006年中国石油对外依存度已达47%,超过了40%的警戒线,所以在国家战略层面上,必须具备石油替代能源的产能,以取得战略平衡。
总体来说,“煤变油”由于并没有真正推广至市场化,其发展被中央紧急“刹车”,从而整体上来看,只能算是一种成功的探索。
煤层气开发“煤”“气”之争
山西作为能源大省,不仅有丰富的煤炭资源,煤层气的储量在全国也是遥遥领先,山西煤层气行业协会副秘书长吴德亮介绍说,山西煤层气储量在10万亿立方米以上,约占全国总量的1/3,山西煤层气开采的前景应该说是很乐观的。
如此巨大的储量,以前为什么没有得到很好的开发?吴德亮说,首先是认识问题,以前人们对煤层气的认识不够,只是单纯地把它作为“矿难杀手”来进行处理,没有想到过要利用开发,在如今能源越来越紧缺的情况下,人们对煤层气开发在认识上重新上了一个高度。但是现在的开发也面临着很多问题。
首先是矿权和气权的审批在不同的部门引发的纠纷。国家规定的先采气再采煤政策在实际中难以执行。2006年国务院主持召开的现场会上,由山西晋煤集团率先创造的“先采气、后采煤”模式被称赞为“晋煤经验”。然而,从我国对能源的迫切需求来说,停止煤矿生产、先开采煤层气并不可行。并且在巨大的利益面前,能源巨头们谁都不愿松口。虽然嘴上都喊“采气采煤一体化”,却看不出各自的诚意。于是“气”和“煤”的矛盾日益加深,纠纷越来越多。
于是就产生了这样的结果:同一个煤炭产地,采煤和采气却分属于不同的公司。拥有煤层气开发产权的企业不慌不忙,而拥有采矿权的企业则着急上火,但是气没采,煤就不能采。采煤企业为了尽快开工,只能高价从拥有采气权的企业手中将采气权收购,最终导致煤层气的开发成为煤矿开发的一道障碍。并且,煤炭企业的目标是煤炭,而不是煤层气,煤层气仍旧摆脱不了被排出的命运,浪费颇巨。一些企业有鉴于此,纷纷花大力气获取煤矿的采气权,并以此作为通过和煤矿进行二次交易而盈利的法宝,竟然屡试不爽。
尽管出现了诸多问题,但是煤层气的开发利用的脚步没有停歇。2007年和2008年,山西省政府出巨资引导汽车进行“油改气”改造,并在全省各地广泛建立加气站作为配套服务。而且煤层气价格低廉,亦吸引了不少人的参与。一时间,山西全省的公路上到处能看见以煤层气作为燃料的汽车。然而,这种改造主要集中在公交、出租车等公共服务类汽车,私家车的改造也有一部分,但并不是主体。煤层气的开采和开发已经走出了第一步,但是相关配套设施并没有跟上,因此山西省城太原甚至一度出现出租车司机午夜排长队等待加气的壮观场面。另外,由于加气站的布局并不合理,远远达不到推广使用的要求,因此造成远途汽车无法中途加气的窘境,也为推广造成一定的难度。
另外,有“油改气”之后的出租车司机在接受本刊记者采访时表示,由于改造后,气筒安装的主要位置在汽车后备箱,所以造成安全隐患,一旦追尾,极有可能发生爆炸。另外因为每次充气容量相当有限,使得司机不得不频繁加气,而气站远远不能满足大规模推广的需求。一位从事汽车“油改气”的修车行老板告诉《记者观察》记者,改装后的汽车仍然要用汽油启动,而且长时间用气,对喷油嘴和发动机都有不同程度的损害。
尽管煤层气的发展并不是一帆风顺,但是仍能看到其发展的潜力,在倡导建立低碳社会的今天,煤层气的开发,仍然是一种大胆的革新和尝试,为新能源领域的开发和发展积累了大量的经验。
生物能源的瓶颈
我国燃料乙醇项目始于2000年,当时主要是为解决陈化粮消化问题,同时也可缓解对石油的过度依赖。国家财政投资,在河南、安徽、吉林、黑龙江建设燃料乙醇生产装置,并以玉米为主要原料。2001年以前,我国玉米酒精主要为食用酒精,由于其需求空间有限,因而产量一直稳定在70万吨左右。2001年以后,随着燃料乙醇项目的纷纷投产,我国玉米酒精产量快速增长,数据显示,到2007年我国玉米乙醇产量达到374万吨,其中燃料乙醇137万吨。按3.3吨玉米生产1吨乙醇计算,2007年酒精生产消耗玉米1200余万吨。
从玉米中提取乙醇可被用作清洁燃烧型汽油添加剂。这类技术在美国和巴西等国家的应用比较普遍,但中国多数省份的乙醇生产和应用仍处于试验阶段。因为以玉米为原料的乙醇生产进一步扩大,将导致粮食及食品价格猛涨。
作为粮食产业发展相对落后的山西省来说,玉米乙醇的发展受到原材料的限制,其发展前景并不景气。尽管如此,山西省在生物燃料的研发方面仍然走在全国的前列。在通过玉米提炼乙醇、秸秆加工乙醇和红薯加工乙醇受阻之后,各类新型的生物燃料研发却并没有完全停止。如柠条作为燃料就已经引起各方关注。
柠条属豆科丛生灌木,是黄土丘陵地区防风固沙的重要深根系灌木之一。柠条具有耐旱、耐寒、耐高温的特点,其利用价值很高,集饲料、燃料、肥料、编织材料、工业原料于一身。柠条的枝条含有油脂,不论干湿均能很好地作为柴禾燃烧。柠条平茬后枝桠发热值很高,1.6公斤干物质相当于1公斤标准煤。据不完全统计,山西全省柠条种植面积约950万亩,主要分布在忻州、大同、朔州等晋西北地区。以山西省柠条资源集中分布区域计算,每年可生产生物质固化成型燃料300万吨,相当于5座年产60万吨的煤矿,而且是可再生能源。
但是受到资金因素和地理因素影响,这类新兴的生物燃料仍然处于研发阶段,尚未完全开发,推向市场更是遥遥无期。
风能能否成为新能源突破口
山西发展风能可谓是得天独厚,风能作为一种可再生能源在新能源开发和利用中拥有相当的优势。
山西地处华北黄土高原地区,平均海拨较高,年平均风速大多处于2米~3米/秒。号称华北屋脊的五台山台顶地区,年平均有效风力时效在5000小时以上,台顶为700小时以上,年均每日有8%以上的时间风速在3米~2米/秒之间。尤其冬春季受西北气流影响,风速更大,大约3年遇的最大风速可达35米/秒以上。可以说,山西风能资源开发的潜力是很大的。
山西自2005年开始对风能开发做前期准备,经过一年的风力测试,首批选出19个风资源好的地方。其中就包括平鲁败虎堡风力发电和右玉小五台风力发电项目。这两个地方的风速达到每秒6米。但山西国际电力福光风电有限公司总经理助理董强就首批选出的19个好风资源进行评价时表示,山西的风资源不如内蒙古、新疆等地,最好的全年满负荷利用的小时数是2300小时,而内蒙古、新疆能达到2800多个小时。
山西省神池县成为山西的“风口”。2009年,山西省神池县先后引进了7个风电项目,总投资85亿元,总装机容量103.5万千瓦,其中,山西国际能源集团有限公司坝堰梁风电一期工程总投资5.5亿元。
2010年3月15日,由太重集团生产的1.5兆瓦风力发电机组在山西省大同市新荣风电厂的山顶上平稳运行一个月,这标志着山西省第一台拥有自主知识产权的风电机组成功并网发电。1.5兆瓦风力发电机组历经近10个月由太重自主开发研制完成,额定发电功率1500千瓦,切入风速每秒3米,切出风速每秒25米,额定发电时的风速每秒12.1米,并网后每天平均发电1万度,最高可达3.5万度,能适应二类、三类不同风场使用。
然而风电的投资大、电能成本高成为制约山西风电发展的瓶颈。从平鲁和右玉两个项目看,风力发电千瓦造价高达9000元到1万元。而火力发电造价,按照一般建设的30万到60万千瓦的规模计算,千瓦的造价是3000元到4000元。造价高,每度电的费用自然也高。平鲁败虎堡风力发电项目每年发电量是6400万度,右玉小五台风力发电项目每年发电量是7000万度,按照每度电0.7到0.75元的价钱,对于这两个风力发电站来说,可以基本持平。
山西在新能源产业的研发和利用方面进行了很多大胆的尝试,最终的目的仍然是改变以煤炭和石油等化工能源为主体的能源消费结构,重新架构能源的分布,从而减少成本,减少碳排放,增加经济效益和社会效益。尽管在这条道路上遇到了很大的波折和各种困难,但是这些并不能阻挡新能源对山西的诱惑,这条道路还将继续走下去。用山西省社会科学院能源研究所所长王宏英的话说:“对新的能源的尝试尽管不能立即用于一线,但是作为能源储备的战略,还是有其重要意义的。”
“煤变油”之殇
“煤变油”即科学意义上的煤制合成油。煤直接液化首先于20世纪初在美国、德国、英国和日本实现,1923年,德国化学家又研究出煤的间接液化技术。从上世纪20年代起,山西就开始了“煤变油”的试验,比1927年德国建成的世界上第一个煤炭直接液化厂还早3年。而且,在上世纪的30年代和90年代,山西都成功地实现过煤制合成油。
一直以来,山西一直没有间断“煤变油”的开发和研究工作,不少专家坚信:只要不断改进技术,“煤变油”的成本就会不断降低。现在,山西已经拥有世界上先进的煤炭液化技术储备,有的研究成果具有很强的创新性,处于国际领先地位。
20世纪末,世界石油市场风云多变,价格暴涨。我国从1993年由石油出口国成为石油进口国之后,每年进口数量不断加大。对进口石油的依赖已危及到我国的能源战略安全。山西煤炭液化作为我国能源结构战略性调整又被提上重要的议事日程。2001年4月,中科院和山西省政府签署的“发展山西煤间接液化合成油产业的框架协议”提出,在今后5至10年内,在山西朔州、大同地区建成一个以百万吨级煤基合成汽油为核心的、多联产特大型企业集团,标志着山西“煤变油”又迈出关键性的一步。
然而在其后几年,“煤变油”再次经历尴尬。煤作为化工能源,本身是不可再生的,其制油的工艺是以更多的能源换取更少的能源,这种不计成本的发展很不划算,不适合大规模的商业化,也不符合国家可持续发展的战略。我国大型综合性能源企业神华集团曾耗资100亿在内蒙古鄂尔多斯投产“煤变油”项目,但因耗资巨大,成本很高,尤其耗水量甚巨,而鄂尔多斯当地本就缺水,此项目终陷瓶颈。
“煤变油”项目每形成1吨油的产能,投资数额高达1万元,同时,合成1吨油大约需要10吨水。而山西也恰恰是“富煤少水”,在山西发展“煤变油”有天时而无地利。
“‘煤变油’项目要想在中国大规模发展,还没有一个成熟的技术,况且它还涉及到技术、成本、产量、以及能耗等问题,这些都不是一朝一夕能解决的!”山西省发改委一位工作人员接受媒体采访时曾表示,山西所搞的“煤变油”项目一直还是“赔本生意”。正因此,2008年6月7日,国务院召开关于发展可再生能源的会议,对于“煤变油”发展指明了方向:中国具有“煤变油”的技术,但“煤变油”不宜大规模发展。显然,国家对于“煤变油”技术的态度趋于保守。而据记者在山西省发改委工业处的了解,山西省目前已经有两个煤炭液化项目在建,分别是长治的潞安集团项目和晋城的晋城煤业项目,这两者均是煤炭间接液化项目,并处在工业化中试阶段,规模将会达到年产10到16万吨。
“‘煤变油’不是商业化规划,而是国家战略项目。”山西省社科院能源研究所所长王宏英认为,由于2006年中国石油对外依存度已达47%,超过了40%的警戒线,所以在国家战略层面上,必须具备石油替代能源的产能,以取得战略平衡。
总体来说,“煤变油”由于并没有真正推广至市场化,其发展被中央紧急“刹车”,从而整体上来看,只能算是一种成功的探索。
煤层气开发“煤”“气”之争
山西作为能源大省,不仅有丰富的煤炭资源,煤层气的储量在全国也是遥遥领先,山西煤层气行业协会副秘书长吴德亮介绍说,山西煤层气储量在10万亿立方米以上,约占全国总量的1/3,山西煤层气开采的前景应该说是很乐观的。
如此巨大的储量,以前为什么没有得到很好的开发?吴德亮说,首先是认识问题,以前人们对煤层气的认识不够,只是单纯地把它作为“矿难杀手”来进行处理,没有想到过要利用开发,在如今能源越来越紧缺的情况下,人们对煤层气开发在认识上重新上了一个高度。但是现在的开发也面临着很多问题。
首先是矿权和气权的审批在不同的部门引发的纠纷。国家规定的先采气再采煤政策在实际中难以执行。2006年国务院主持召开的现场会上,由山西晋煤集团率先创造的“先采气、后采煤”模式被称赞为“晋煤经验”。然而,从我国对能源的迫切需求来说,停止煤矿生产、先开采煤层气并不可行。并且在巨大的利益面前,能源巨头们谁都不愿松口。虽然嘴上都喊“采气采煤一体化”,却看不出各自的诚意。于是“气”和“煤”的矛盾日益加深,纠纷越来越多。
于是就产生了这样的结果:同一个煤炭产地,采煤和采气却分属于不同的公司。拥有煤层气开发产权的企业不慌不忙,而拥有采矿权的企业则着急上火,但是气没采,煤就不能采。采煤企业为了尽快开工,只能高价从拥有采气权的企业手中将采气权收购,最终导致煤层气的开发成为煤矿开发的一道障碍。并且,煤炭企业的目标是煤炭,而不是煤层气,煤层气仍旧摆脱不了被排出的命运,浪费颇巨。一些企业有鉴于此,纷纷花大力气获取煤矿的采气权,并以此作为通过和煤矿进行二次交易而盈利的法宝,竟然屡试不爽。
尽管出现了诸多问题,但是煤层气的开发利用的脚步没有停歇。2007年和2008年,山西省政府出巨资引导汽车进行“油改气”改造,并在全省各地广泛建立加气站作为配套服务。而且煤层气价格低廉,亦吸引了不少人的参与。一时间,山西全省的公路上到处能看见以煤层气作为燃料的汽车。然而,这种改造主要集中在公交、出租车等公共服务类汽车,私家车的改造也有一部分,但并不是主体。煤层气的开采和开发已经走出了第一步,但是相关配套设施并没有跟上,因此山西省城太原甚至一度出现出租车司机午夜排长队等待加气的壮观场面。另外,由于加气站的布局并不合理,远远达不到推广使用的要求,因此造成远途汽车无法中途加气的窘境,也为推广造成一定的难度。
另外,有“油改气”之后的出租车司机在接受本刊记者采访时表示,由于改造后,气筒安装的主要位置在汽车后备箱,所以造成安全隐患,一旦追尾,极有可能发生爆炸。另外因为每次充气容量相当有限,使得司机不得不频繁加气,而气站远远不能满足大规模推广的需求。一位从事汽车“油改气”的修车行老板告诉《记者观察》记者,改装后的汽车仍然要用汽油启动,而且长时间用气,对喷油嘴和发动机都有不同程度的损害。
尽管煤层气的发展并不是一帆风顺,但是仍能看到其发展的潜力,在倡导建立低碳社会的今天,煤层气的开发,仍然是一种大胆的革新和尝试,为新能源领域的开发和发展积累了大量的经验。
生物能源的瓶颈
我国燃料乙醇项目始于2000年,当时主要是为解决陈化粮消化问题,同时也可缓解对石油的过度依赖。国家财政投资,在河南、安徽、吉林、黑龙江建设燃料乙醇生产装置,并以玉米为主要原料。2001年以前,我国玉米酒精主要为食用酒精,由于其需求空间有限,因而产量一直稳定在70万吨左右。2001年以后,随着燃料乙醇项目的纷纷投产,我国玉米酒精产量快速增长,数据显示,到2007年我国玉米乙醇产量达到374万吨,其中燃料乙醇137万吨。按3.3吨玉米生产1吨乙醇计算,2007年酒精生产消耗玉米1200余万吨。
从玉米中提取乙醇可被用作清洁燃烧型汽油添加剂。这类技术在美国和巴西等国家的应用比较普遍,但中国多数省份的乙醇生产和应用仍处于试验阶段。因为以玉米为原料的乙醇生产进一步扩大,将导致粮食及食品价格猛涨。
作为粮食产业发展相对落后的山西省来说,玉米乙醇的发展受到原材料的限制,其发展前景并不景气。尽管如此,山西省在生物燃料的研发方面仍然走在全国的前列。在通过玉米提炼乙醇、秸秆加工乙醇和红薯加工乙醇受阻之后,各类新型的生物燃料研发却并没有完全停止。如柠条作为燃料就已经引起各方关注。
柠条属豆科丛生灌木,是黄土丘陵地区防风固沙的重要深根系灌木之一。柠条具有耐旱、耐寒、耐高温的特点,其利用价值很高,集饲料、燃料、肥料、编织材料、工业原料于一身。柠条的枝条含有油脂,不论干湿均能很好地作为柴禾燃烧。柠条平茬后枝桠发热值很高,1.6公斤干物质相当于1公斤标准煤。据不完全统计,山西全省柠条种植面积约950万亩,主要分布在忻州、大同、朔州等晋西北地区。以山西省柠条资源集中分布区域计算,每年可生产生物质固化成型燃料300万吨,相当于5座年产60万吨的煤矿,而且是可再生能源。
但是受到资金因素和地理因素影响,这类新兴的生物燃料仍然处于研发阶段,尚未完全开发,推向市场更是遥遥无期。
风能能否成为新能源突破口
山西发展风能可谓是得天独厚,风能作为一种可再生能源在新能源开发和利用中拥有相当的优势。
山西地处华北黄土高原地区,平均海拨较高,年平均风速大多处于2米~3米/秒。号称华北屋脊的五台山台顶地区,年平均有效风力时效在5000小时以上,台顶为700小时以上,年均每日有8%以上的时间风速在3米~2米/秒之间。尤其冬春季受西北气流影响,风速更大,大约3年遇的最大风速可达35米/秒以上。可以说,山西风能资源开发的潜力是很大的。
山西自2005年开始对风能开发做前期准备,经过一年的风力测试,首批选出19个风资源好的地方。其中就包括平鲁败虎堡风力发电和右玉小五台风力发电项目。这两个地方的风速达到每秒6米。但山西国际电力福光风电有限公司总经理助理董强就首批选出的19个好风资源进行评价时表示,山西的风资源不如内蒙古、新疆等地,最好的全年满负荷利用的小时数是2300小时,而内蒙古、新疆能达到2800多个小时。
山西省神池县成为山西的“风口”。2009年,山西省神池县先后引进了7个风电项目,总投资85亿元,总装机容量103.5万千瓦,其中,山西国际能源集团有限公司坝堰梁风电一期工程总投资5.5亿元。
2010年3月15日,由太重集团生产的1.5兆瓦风力发电机组在山西省大同市新荣风电厂的山顶上平稳运行一个月,这标志着山西省第一台拥有自主知识产权的风电机组成功并网发电。1.5兆瓦风力发电机组历经近10个月由太重自主开发研制完成,额定发电功率1500千瓦,切入风速每秒3米,切出风速每秒25米,额定发电时的风速每秒12.1米,并网后每天平均发电1万度,最高可达3.5万度,能适应二类、三类不同风场使用。
然而风电的投资大、电能成本高成为制约山西风电发展的瓶颈。从平鲁和右玉两个项目看,风力发电千瓦造价高达9000元到1万元。而火力发电造价,按照一般建设的30万到60万千瓦的规模计算,千瓦的造价是3000元到4000元。造价高,每度电的费用自然也高。平鲁败虎堡风力发电项目每年发电量是6400万度,右玉小五台风力发电项目每年发电量是7000万度,按照每度电0.7到0.75元的价钱,对于这两个风力发电站来说,可以基本持平。
山西在新能源产业的研发和利用方面进行了很多大胆的尝试,最终的目的仍然是改变以煤炭和石油等化工能源为主体的能源消费结构,重新架构能源的分布,从而减少成本,减少碳排放,增加经济效益和社会效益。尽管在这条道路上遇到了很大的波折和各种困难,但是这些并不能阻挡新能源对山西的诱惑,这条道路还将继续走下去。用山西省社会科学院能源研究所所长王宏英的话说:“对新的能源的尝试尽管不能立即用于一线,但是作为能源储备的战略,还是有其重要意义的。”