为什么中国能耗强度不降反升

2022-06-21 1

  使中国摆脱煤污泥潭的希望或不在风电,不在太阳能,也不在核能,这些资源对于中国这样一个人口众多的制造业大国仅仅是一些补充,最大的希望还是在天然气上。

  根据中石油、中国地质大学和国土资源部等研究成果,中国的页岩气、煤层气资源量巨大,完全有可能支撑中国未来经济的清洁可持续发展。

  大公司体制,特别是上市公司的体制并不适合进行创新和风险投入,中国的国有大央企的管理决策机制就更不能适应参与类似非常规天然气开发这样的风险巨大的创新型产业。

  如果将市场开放,将鲶鱼放进来,不仅解决了一次能源转轨问题,还会带动大量企业在天然气的上中下游的参与,汇集大量投资,带动技术创新,增加更多就业,创造绿色GDP。

  有人认为,中国“崛起”的关键取决于新能源的有效替代和转换;也有人认为,中国目前的重工业阶段,煤炭等传统能源仍将占据主要位置;还有人认为,能源就是一面凹凸镜,折射了政治、经济、军事、民生、安全,乃至心理。在能源这个话题中,有多少值得我们深究,中国能源网首席信息官韩晓平开设专栏将为我们一一剖析,敬请关注。

  尽管这些年我们强调规模经济、强调集约经营、强调“做大做强”。企业和工厂的规模不断扩张,产能设备的机组容量不断增大,产业的集中度不断提高,企业或项目的经营效益也在不断改善。但对比了经济增长和能源消耗的增长比例,并将它们之间的能源增长弹性系数进行了比较,发现结构性问题并没有因为提高产业集约度,扩大工厂和设备规模容量而得到改善,反而结构性矛盾越演越烈。从总体趋势看,GDP增长率在逐渐放缓,而能耗强度却在逐步增加,导致能源弹性系数在逐渐上行。

  如果将改革开发32年来的年均GDP增长率、能源消费增长率和能源弹性系数以10年为一周期,并将10年数据加权平均,我们可以清晰地在每10年的平均值的对比中看出问题。

  1978~1987年,中国能源弹性系数0.432;1988~1997年为0.523,增加了21%;1998~2007年0.699,环比增加了34%。如果将21世纪前10年为一组加权平均,能源弹性系数为0.886,比1978~1987年整整翻了一番。结构性问题越来越严峻,能源资源消耗与实际的经济增长越来越不协调。

  2009年是全世界落实减排承诺的关键一年,全球主要经济体单位GDP能耗和二氧化碳排放都明显下降。2009年也是中国落实“十一五”单位GDP能耗降低20%的关键年,但根据国家统计局7月修订的数据显示,2009年与2008年比较,中国的单位GDP能耗和中国的GDP一样“一枝独秀”,基本未见成果。若不是统计局上调了2009年的GDP,万元GDP能耗还将增加14公斤标煤。

  显而易见,我们距离“节约资源、降低消耗、增加效益”的目标似乎越走越远。按道理说,我们的工厂使用的装备无论是容量、技术先进性还是效率都大幅度提高了,火力发电厂的单机机组容量从12~50兆瓦为主发展到300~600兆瓦为主,并建设了20余台1000兆瓦的机组,供电煤耗从450克/千瓦时以上,降低到345克/千瓦时以下。除了火电厂外,矿井、炼铁厂、炼钢厂、水泥厂、焦化厂、炼油厂、化工厂等等小的能停的都停了,规模容量能搞多大搞多大,创造价值的盈利能力前所未有,但为什么不能扭转全社会能源弹性系数越来越高的走势?

  一些政府官员和经济学家将能源弹性系数增长归于中国进入重化工工业时代的结果,认为是由建设住房、高速公路、港口码头、铁路等基础设施等消耗了大量高载能的钢铁、水泥所致。但是,住房这些年来价格不也越来越贵,高速公路等基础设施的工程建设造价都是越发飙升,创造GDP的能力远远超过了20世纪最后10年,所谓重化工业导致能源弹性系数急速攀升的理由并不充分。六七年前北京三环路外的房子不过3500元/平方米,现在是35000元/平方米,售价涨了10倍,而每平方米建筑面积消耗的钢材水泥又增加了多少?对应的能源消耗又攀升了多少?资产泡沫化急剧膨胀,为何仍难抵消能源弹性系数上涨。

  国资委一直要求央企国企“做大做强”,企业确实越做越大,工厂的装备也确实越做越强,但是他们对于降低能源弹性系数的贡献为什么却没有得以显现?难道是民营经济产能太“落后”,连累了这些央企国企?五大发电公司的百万千瓦超超临界火电机组的供电煤耗283克/千瓦时,而浙江、江苏、山东很多民营小热电的供电煤耗在200克/千瓦时以下,因为对于这些市场化的民营企业而言,效率就是利润,煤耗就是金钱,他们在节能降耗方面的创新和投资都大大超越了我们的央企国企。

  那么问题究竟出在哪里了?如果我们找不到问题的症结就无法对症下药,结构性问题终将压倒我们。2010年一季度,全国单位GDP能耗同比上升3.2%,单位工业增加值能耗同比上升0.38%。规模以上工业用能总量同比增长20.05%,用电总量同比增加27.6%;全国12各省区市单位GDP能耗不降反升,部分省市区单位工业增加值能耗上升超过10%;石化、有色、电力等行业单位增加值能耗上升超过5%~11%

  他山之石,可以攻玉。英国没有选择法国式的超常规发展核电的道路,重点放在了发展天然气工业上。英国是西方发达国家中天然气消费比例最高的国家,也是人均能源消费量非常低的国家。2009年的人均能源消费仅3.26吨标准油,还不及美国的40%。英国在过去的45年中,人均GDP增长了近25倍,但一次能源消费一直维持在2亿~2.5亿吨标准油当量。

  日本是另一个典型范例。天然气对日本经济也产生了巨大影响。日本保持多元化的能源结构,将各种能源按照协调的比例进行配置,不偏重任何一种能源,以避免因国际局势变化威胁日本经济稳定。1965年前日本就开始使用天然气,但比例极低。后来开始引进液化天然气(LNG),1979年天然气消费比例才升到5%,1990年达到10%,2009年达到17%。当1995年天然气比例超过11%之后,日本的一次能源基本稳定在5亿吨标准油当量的水平。作为燃料,天然气主要支撑了民用消费和一些工业供热及小型热电联产,以及LNG燃气蒸汽联合循环发电设施。

  日本重视小型的热电联产。他们通过天然气管道,在工厂、办公大楼地下室建设小型发电机组,直接利用天然气发电,将发电后排放的废热用于向用户供应蒸汽或冷气,将电力和热力的输送损耗降低,使用户能够承受这种昂贵的新能源。这是一种在能源用户端建设小型微型发电系统,直接转换能源并加以梯级利用的方式,今天我们称其为“分布式能源”。这一模式给传统的大企业、大系统和大电厂式的生产转换能源的方式带来前所未有的转变,从而直接改变了传统的社会分工格局,进一步推动了产业结构和经济结构的升级。分布式能源系统的出现大大改变了日本社会的能源转换、利用和投资的方式以及观念,从而带动了日本的经济结构的调整和优化。

  今天的日本,任何一个能源服务公司可以向东京电力公司购买液化天然气,气化后通过东京瓦斯公司的管道输送到能源用户,在用户围墙内安装分布式能源系统向用户提供电力,将余热生产工业蒸汽、热力、制冷和为建筑空调除湿,并靠节能获取丰厚收益。市场全面开放,竞争压低了价格,改善了服务,也优化了用户的能源结构,最终实现了节能减排。

  煤炭在中国经济中几乎成为“鸦片”式的角色,越用越上瘾,越用越不惜代价,越用越病魔缠身。以煤为主的社会分工和生产关系仍在强化,由此形成的利益格局相互作用、相互促进、相互扭曲。

  中国创造了一个超级规模的“以煤为主”的能源结构,创造了一大批依赖这一结构的超级企业,而这些企业已经发展到了难以再创造效益的规模,或者大到了有效益不给股东,股东也不敢说话的规模。

  中国增加的二氧化碳基本抵消了全球所有国家的减排努力。快速增加的二氧化碳使中国在国际社会中处于非常不利的境地,中国人均能耗已接近世界平均水平,人均温室气体排放超过世界平均水平1吨多,总排放量超过第二名的美国38%,而且还在快速增加。中国不仅随时可能被推下道德的悬崖,而且很容易被美欧以“碳关税”要挟。从改革开放至今,中国的能源结构几乎一成未变,所以中国的经济结构也很难出现本质上的变化,中国的改革也很难继续深化。

  使中国摆脱煤污泥潭的希望或不在风电,不在太阳能,也不在核能,这些资源对于中国这样一个人口众多的制造业大国仅仅是一些补充,最大的希望还是在天然气上。前面所述已经说明我们的研究结论,天然气是中国走出困局的救世良方。天然气不仅指常规天然气,也包括页岩气、煤层气、致密砂岩气、深海天然气、可燃冰、生物制甲烷等。至此,大家最关心的是中国有没有足够的资源禀赋,这些资源能否保证中国的经济社会转轨,并支持中国在新的道路上快速、持续、独立、安全的前进。天然气对于中国,一切工作还仅仅是刚开始,我们对于天然气的关注、投入都实在是太少了。就目前的常规天然气而言,资源量就达38万亿立方米,即使已经探明的储量也没有被积极地开发。2009年中国探明总储量2.46万亿立方米,储采比28.8年,而同期的美国为11.7年,英国4.9年,资源大国加拿大也只有10.9年。

  原中石油副总裁、中石油企业协会会长胡文瑞2010年6月18日发表了《中国非常规天然气资源与低碳社会》的报告,他认为:“中国非常规天然气资源总量约是常规天然气总量的5.01倍。”中国的常规天然气的通行说法是38万亿立方米,5倍就是190万亿立方米。他说“全球非常规天然气资源十分丰富,开发利用的技术日趋成熟,是常规天然气最现实的接替资源,在世界能源结构中扮演着非常重要的角色”。

  胡文瑞说:“一位哲人预言人类将进入天然气时代,这是海夫纳18次在美国国会听证的主题”。罗伯特海夫纳三世(Robert A.Hefner III)是美国私人天然气勘探生产企业GHK公司创办者和拥有人,GHK公司引领美国天然气业界钻探和生产技术,并成功钻探和生产了全球多个最深和压力最大的气井,海夫纳带领业界成功争取政府解除对天然气价格的管制,通过竞争促进了美国天然气技术进步和投资多元化,最终实现气量的不断增加和价格的降低。

  海夫纳说,全球能源正从煤炭和石油为主,转向为更清洁、更环保、分子中含碳更低的天然气时代。2007年1月,中国企业投资协会和中国能源网邀请海夫纳到北京与时任中石油副总裁的胡文瑞,以及发改委能源局长徐锭明和中国工程院院士翟光明等专家进行交流。海夫纳问,有煤炭的地方有天然气,有石油的地方也有天然气,而有天然气的地方不一定有煤炭和石油,为什么?

  胡文瑞在其报告中说,近10年来,全球找到了37个大气田,是同期发现大油田的3倍多。目前发现和估计的天然气储量是石油的5倍多。研究证明,天然气不一定完全是生物起源,也可能是无机生成,可以再生。在可预见的将来,天然气将供应全球80%的能源。非常规天然气的开发虽然是个难题,但成为全球绿色经济发展的主流趋势。

  美国在非常规天然气方面的巨大突破是坚持市场化、多元化和鼓励竞争、开放市场的成果。在上游天然气勘探开发中现有6000余家企业参与,有大公司,但更多的是中小企业,美国85%的气井是中小企业打出的;有美国公司,也有来自世界各国的企业。美国是目前唯一实现页岩气商业开采的国家,2008年页岩气总产量达到600亿立方米,超过美国天然气产量的10%,预计到2015年,页岩气的年产将达到2800亿立方米。

  根据中石油、中国地质大学和国土资源部等研究成果,中国的页岩气、煤层气资源量巨大,完全有可能支撑中国未来经济的清洁可持续发展。

  而且未来中国自身的天然气资源可能颠覆了我们传统上对中国能源地缘配置的认识。新发现的页岩气、煤层气可能就在我们人口最密集、经济最发达的东南部地区,或靠近东南沿海的中部地区。中国地质大学能源学院矿产资源实验研究中心主任张金川教授研究认为,中国南方与美国东部页岩气发育地质条件具有相似性,页岩气富集地质条件优越,具有与美国大致相同的页岩气资源前景及开发潜力。中国石油勘探开发研究院廊坊分院新能源所副所长刘洪林研究认为,中国页岩储层分布广泛,四川、鄂尔多斯、中下扬子地区、华北盆地地质条件最好,准噶尔、松辽、吐哈等盆地页岩气基本地质条件也较好。

  国土资源部和地质专家们认为中国的页岩气资源量将超过100万亿立方米,按目前技术可采储量为26万亿立方米,其中南方资源量最丰富,可采储量12.17万亿立方米,该区域涵盖了珠江三角洲和长江三角洲地区;其次是华北地区,可采储量11.18万亿立方米,该区域涵盖了北京、天津和整个环渤海地区。

  长江、珠江和环渤海是中国经济的核心地区,人口稠密,产业集中,环境和能源资源压力巨大,同时这一地区人均收入高,对于清洁能源价格的承受能力也比较强。这一地区四季气候变化明显,适合发展天然气分布式冷热电能源系统;工业集中,适合发展高效的天然气热电联产。美国专家一直说中国城市居住密度高,城市中商业、办公和住宅相互交错,极适合发展高效和高利用率的冷热电区域分布式能源站,能效和投资收益都会好于很多发达国家。

  中国石油勘探开发研究院廊坊分院煤层气研究所所长李贵中研究认为,中国煤炭资源5.57万亿吨,保有储量1.03万亿吨。2009年1.5万个煤矿产煤30亿吨,煤层气抽采61.7亿立方米,利用了17.7亿立方米,利用率虽从几年前的19.7%提高到28.7%,但每年还有200亿立方米温室气体效应为二氧化碳21倍的煤层气排入大气层。中国41个聚煤盆地,2000米以上的煤层气资源量约36.8万亿立方米,按目前技术可采储量10.9万亿立方米。含量分布特点:南高北低,东高西低。东部煤层气地质资源量最大,占31%;中部和西部各占28%;南方占13%;青藏仅0.01%。而且资源高度集中,9个主要盆地资源量超过1万亿立方米,合计28万亿立方米,占全国资源的76%。

  还有天然气水合物,称之为“可燃冰”,全球的开发和利用前景更为广阔。根据美国和前苏联的研究,世界陆地天然气水合物资源约2.83千万亿立方米,海洋为8.5万万亿立方米。国土资源部最近公布在青藏高原发现总量约为350亿吨标准油当量的可燃冰。此外,全球的致密气资源量约为209.72万亿立方米。按目前技术水平可开采的致密气储量约为10.5万~24万立方米。全球致密气开发最成功的国家是美国,其次是中国。2008年,美国年产量为1757亿立方米,约占其天然气总产量的30%。2009年,中国年产量约为150亿立方米。

  中国的天然气资源禀赋足以维持中国经济的长时间高速持续发展,而且将彻底颠覆中国的资源配置结构关系,重构利益格局,为生产关系的新变革奠定基础。

  中国2009年消耗了21.77亿吨标准油的能源,其中15.37亿吨标准油是煤炭,占70%。使用天然气可以减少70%的二氧化碳排放,这意味着中国气化能够比现在减少一半的二氧化碳。天然气的高效性,至少可以为中国再节约5万~6亿吨标准油能耗;而天然气的灵活性,可以使中国承受更多不稳定的可再生能源。

  海夫纳曾建议:通过选择在21世纪走天然气之道路,中国能够在相对较短的时间内建设一个经济让中小企业参与到非常规天然气开发中来的新能源基础设施体系,从而在保护环境和提高能效方面为国内经济可持续增长提供动力,进而维护和促进内部稳定。

  天然气大发展的关键是要调动各种积极性,多元化地参与技术研发、风险投资、市场开发和科学利用。胡文瑞提出中国开发非常规天然气要关注“小公司决策方式,这是一条重要的途径”。2006年以前,世界非常规天然气资源开发利用的主要方式是利用中小企业决策快,敢于创新,敢于承担风险的特性,结合风险投资机制,以小公司先行担当先锋,再由国际各大油公司通过直接收购、合作等方式介入开发。

  大公司体制,特别是上市公司的体制并不适合进行创新和风险投入,中国的国有大央企的管理决策机制就更不能适应参与类似非常规天然气开发这样的风险巨大的创新型产业。

  全世界大多大型石油公司都存在“重油轻气”的问题,石油的生产技术比较确定和成熟,而天然气开采之后需要建设处理厂、铺设长输管道、建设储气库和配网;相比之下石油的储运非常简单,而且油价高,气价低。所以,天然气对石油公司而言更似“鸡肋”。但是,石油公司缺乏在天然气上的投资热情,并不意味他们想放弃天然气市场。所以,他们一边占住资源不开放手,维持自己对资源的高度垄断;另一边又将制造短缺推升价格,为未来发展创造环境。但是这些企业如此而为,将会严重制约中国天然气的大发展。

  天然气市场主体缺位在中国尤为突出。不久前,在一次内部关于天然气市场开放的讨论中,这一话题捅了马蜂窝。大央企代表们异口同声对开放天然气中上游市场表示坚决反对,态度激昂,言辞激烈。他们认为一旦对内开放就会重蹈小煤窑的旧辙,再陷铁矿石的尴尬,带来能源安全问题,天然气涨价问题,资源被乱采乱开等等。事实上,煤层气开发的技术与挖小煤窑根本不能同日而语,煤层气的经营也需要大量技术和资金支撑,如果中国的民营企业能够参与开采煤层气,恰恰说明他们已经远远超越了小煤窑的层次,将他们的资金引入到增加清洁能源供应领域有什么不好?与铁矿石不同,全球非常规气的开采技术领域是中小企业的天下,竞争非常充分,技术进步速度很快,根本没有形成力拓、必和必拓和淡水河谷这样的跨国超级垄断企业联盟,怎么可能出现铁矿石的垄断局面?如此危言耸听,是他们用大脑思考的还是屁股决定论?

  如若大公司对于发展天然气有如此多的抱怨,我们为什么非要让他们承担这个不情愿的“责任”,为什么不能放手让愿意干的人来干?长子不种地,难道一家人就应该勒紧裤腰带饿肚子?何不让次子、侄子,甚至长工们都来试一试?大公司说,钻探天然气投资很大、技术很复杂,中小企业、民营企业根本干不了。既然他们干不了,大公司为什么还要反对开放市场?反正也构不成威胁,何必还要但当一个垄断市场的“坏名声”?

  如果将市场开放,将鲶鱼放进来,不仅解决了一次能源转轨问题,还会带动大量企业在天然气的上中下游的参与,汇集大量投资,带动技术创新,增加更多就业,创造绿色GDP。这对大公司的责任也是一种解脱,通过竞争增加他们的市场活力,帮助他们转变坐在家里等着继承家业的“长子”心态,改变大而不强的现状,重新让这些曾经为中国“改革开放”奠定基础的“共和国长子”们再立新功。

  下定决心以气代煤实现绿色发展。中国“崛起”的关键取决于新能源的有效替代和转换,对于中国一次能源结构性战略性调整的决心应由党中央和国务院来下。建议以2010年煤炭消费总量作为中国煤炭消费的历史最上限,从此逐步递减煤炭消费总量,逼迫市场从煤炭转向天然气等新兴清洁能源。

  冲破阻力开发天然气中上游市场。增加天然气供应,保障供气安全,降低天然气价格的关键是要大力开发国内天然气资源。中国从1960年就开始利用天然气,至今产量只能满足中国能源需求的3.5%,而且非常规天然气的开采技术和投资都无法满足天然气大发展的基本要求。问题的关键是天然气开采垄断在极少数央企手中,他们没有很好履行相应的责任。唯一办法就是开放市场,鼓励更多的中外企业进入天然气勘探开发和输送储备及配售领域。特别是支持决策灵活,敢于承担风险的中小企业的参与。

  将天然气大发展作为“调结构”、“拉内需”的战略突破口。开发天然气市场可以吸引大量社会各界资金和外资投资,形成以天然气为核心的投资市场,不仅在上游的勘探开发、中游管网储气库建设、下游配气营销市场、终端发展天然气分布式能源系统以及能源服务产业,都能带动大量社会投资,创造就业,促进创新,发展制造业和服务业,并为发展智能电网奠定基础,创造绿色GDP并完成节能减排的战略承诺。

  高度重视天然气分布式能源并网问题。全世界的成功经验证明,大力发展天然气分布式能源是解决天然气科学利用,提高能源利用效率和提升企业应对燃料价格升高的能力的有效途径。但这一先进技术面临最大阻力来自电网公司,中国也不例外。北京南站是奥运会重点工程,也是我国对全世界“绿色奥运”承诺的标志性工程,站内建设了分布式能源,至今两年仍不能投入运行,北京电力公司连并网都不予审查。如果分布式能源无法并网,这一产业就不可能健康发展,天然气也不可能实现大发展。

  尽快制定推动天然气改革的相关政策法规。排除既得利益集团阻力,从国家长远利益出发尽快出台《天然气行业管理条例》(中游条例);《城市燃气管理条例》(下游条例);《天然气分布式能源加入电网条例》(应用条例)规范从井口、净化厂、长输管道、储气库、LNG接受站等设施到城市门站的经营关系、经营行为和义务;规范城市燃气企业的经营行为和义务;规范天然气科学合理利用与电网公司之间的责任。