煤炭是我國的基礎能源。盡管我們在努力調整能源結構，試圖降低其在一次能源中的比重，但在可預見的長期能源結構中煤炭仍將占主導地位。基于我國富煤貧油的國情，如何高效清潔地利用我國煤炭資源是我國能源工作面臨的一個大課題，對能源安全與霧霾治理等都有著重要意義。除了發電和熱利用之外，新興煤化工(煤制油品、天然氣和烯烴等化工產品)也是一種重要的煤炭利用方式。充分利用相對豐富的本土資源來開發煤基替代燃料與化工產品符合我國的戰略利益。

經過幾十年的努力，我國已經掌握了煤制油、煤制天然氣、煤制烯烴/芳烴、煤制乙二醇和大型煤制醇醚等尖端煤化工技術，5大技術的產業化試點都很成功，已經走在世界前列，各地開發的積極性很高。但規劃工作滯后、認識不一致、地方政府的就地轉化要求和企業的盲目投資也導致了煤化工項目的到處開花，應當引起注意。

同時，因潛在或已經存在的環境污染、水資源消耗和廢水處理、碳排放等問題，國內學術界與決策層對煤化工發展意見不一。2009年，國務院出臺38號文件，規定三年內停止審批傳統煤化工項目，原則上也不批現代煤化工。現在三年期限已過，國務院層面正在關注煤化工政策問題。

有資深專家歸納認為，我國煤化工產業發展面臨5大方面的問題：一是認識不一致，對是否應支持煤化工發展存在爭議。二是規劃不到位。由于存在爭議，煤化工規劃至今沒有出臺，重點煤化工項目沒有放行，許多未經規劃、環保要求不合格的項目則沒經審批就開工建設，有些產品已成盲目發展之勢。目前不是規劃引導項目，而是項目倒逼規劃、規劃追認項目。三是機制不完善。煤化工是技術與資金密集型產業，需要消耗一定量水資源，產生大量CO2和其他污染物。這些社會負效應沒有在項目成本里得到體現，政府也沒有這方面的規范要求。在碳排放成本方面，國家的預期政策不明朗，相關工作不到位，使得企業決策存在風險。四是市場主體不成熟。部分地方和企業只講發展不講科學，講形式不講實質，講當前不講長遠，講單干不講合作。五是溫室氣體減排不落實。減排技術也沒有大突破，對減排工作缺少規范性要求和政策支持。

中國要不要發展新興煤化工產業？如何引導這一產業的科學發展？如何完善市場監管和產業政策？煤化工產業又如何應對市場與政策風險？如何有效的解決上述5大方面的問題？

2013年7月20日，北京國際能源專家俱樂部特邀30余位長期從事相關研究的知名專家學者圍繞以上問題進行了討論。中國工程院院士、神華集團總經理張玉卓博士應邀以“中國煤炭的清潔高效轉化之路”為題作了主旨發言。北京國際能源專家俱樂部名譽理事會主席、國家發改委前副主任、國家能源局前局長張國寶先生做開場致辭并全程參與了討論。國家能源局前副局長吳吟先生、俱樂部名譽理事會副主席、能源研究會副會長周大地先生以及來自國家發改委、國家能源局、環保部、中財辦、發改委能源所、中科院、清華大學、中石化、中石油、中海油、伊泰、中科合成油公司等政府機構、研究機構與能源企業的專家參加了討論。

張玉卓院士主旨演講的主要觀點歸納如下：

一、中國現代煤轉化技術工業示范基本成功，產業分布初具規模

中國現代煤轉化技術研究始于上世紀70年代甚至更早，現代煤化工直到本世紀前端都處于實驗階段，2005年后才逐步實現示范工程建成運行，初步形成了包括煤制油、煤制天然氣、煤制芳烴、煤制乙二醇、大型煤制醇醚在內的5大煤轉化產業技術體系，先期開展的工業示范項目基本成功。我國現代煤化工項目集中分布在蒙東、鄂爾多斯、新疆等富煤地區，產業分布初具規模。其中神華煤制油、煤制烯烴、煤制聚丙烯三個煤化工示范工程運行穩定，收益較高。2012年，神華煤制油項目生產運行302天，煤液化平均投煤負荷80%，生產油品86萬噸，銷售收入約60億元，利稅17億元；煤制烯烴項目運行343天，甲醇制烯烴裝置平均負荷97.8%，生產聚烯烴約55萬噸，銷售收入59億元，利稅13億元。

二、能源革命的關鍵是實現煤炭清潔高效轉化

2012年，全球一次能源消耗約為178.2億噸標煤，其中化石能源占87%，煤炭占比29.9%，為1970年以來的最高水平。全球煤炭消費凈增長全部來自中國，中國煤炭消費量首次超過全球的50%，日本和印度的用煤量同比增幅較大。因此“清潔煤”不僅是中國需求，也是世界需求。同時，能源生產和消費革命的幾個方式均存在不確定性：儲能裝置的滯后大大制約了能源互聯網的推進，頁巖氣存在著環保風險和經濟風險，福島事故影響了核裂變的推進信心，核聚變發展又極為緩慢。因此，以煤炭為基礎的化石能源在較長時間內的主體地位不會發生根本改變，在推動實現化石能源近零排放的基礎上，將化石能源與可再生能源、能源生產與消費綠色協同發展是推動能源革命的關鍵。

三、煤炭清潔高效轉化需要實現四大轉變

轉變一：促進煤炭由主要作為燃料向燃料、原料并重轉變

要充分利用煤炭碳、氫等元素發熱和化工合成原料的功能，滿足電、熱需求的同時，生產天然氣、超低污染物含量的液體燃料油、航空及軍用特種燃料、化工品等多種清潔能源和工業原料。其中，煤基清潔能源替代石油重要性凸顯，焦炭、煤制化肥等傳統煤化工已向石油替代方向的現代煤化工轉變。

2012年，我國煤制液體燃料產能達168萬噸，煤制甲醇產能達5500萬噸，煤制烯烴產能達180萬噸，都具備了相當規模。預計2010~2050年間，我國累計用煤量會在1500~2100億噸，其中三分之一可以用來做轉化，未來40年煤轉化用煤可達到400~500億噸。

轉變二：促進煤由能源主體向與新能源、可再生能源協同發展轉變

我國擁有全球規模最大的煤電裝機容量，同時擁有全球規模最大的水電、風電、在建核電。如果放在一個能源體系中考慮，可以將新能源、可再生能源的大規模應用與煤電、煤化工多聯產技術相結合。這一結合技術可行、成本可控。例如光熱發電自己發展可能會受到一些限制，如果光熱和煤電結合則在經濟上完全可行。

轉變三：促進煤炭由高碳粗放型開發利用向近零排放目標的清潔高效利用轉變

無論是經過液化還是氣化，煤炭轉化的終極目標是生產包括電力、燃料和化工產品在內的終端產品，在生產過程中要把污染物和溫室氣體的排放降至最低，做到近零排放。一方面在轉化過程中去除所有的污染物，并實現伴生資源(鋁、鎵、鍺、鈾、硫等)、廢棄物或污染物進行的資源化高效綜合利用、吃干榨凈；另一方面利用碳捕獲、利用和封存(CCUS)技術降低溫室氣體排放。

轉變四：促進煤基能源生產消費向智能化方向發展

在一次能源(化石能源、可再生能源、核能)、二次能源(電力、清潔燃料、液體燃料)、智能電網、儲能與燃料電池技術和終端用戶之間建立基于物聯網的智能能源系統，通過最優化選擇，提高整個能源體系效率，降低排放。通過清潔低碳能源與智能能源系統的結合實現能源產業革命。

四、經濟可行性對比分析顯示，煤制油、煤制烯烴具有良好的市場前景

煤化工具有巨大的石油替代潛力

按照中國工程院的預測，如果將石油進口60%作為紅線的話，煤化工產品(包括直接液化、間接液化、煤制烯烴、煤制乙二醇、煤制芳烴、煤制天然氣、煤焦油和醇醚燃料)在2015年可替代原油2600萬噸，2020年可替代6500萬噸，2030年1.1億噸。

煤制油、煤制烯烴具有經濟競爭力，但投資成本和CO2排放是最大的問題

對比不同石油化工產品的投資成本，從大到小依次為煤制油>天然氣制油>石油基產品；生產成本為氣制油>石油基產品>煤制油；也就是說煤制油產品初期投資大，但生產成本低。CO2排放煤制油遠大于石油基產品；SO2排放為石油基產品>煤制油。初期投資成本大和CO2排放是煤制油的最大挑戰，而CO2排放是最大的弱點。

對比不同烯烴產品，投資成本為煤制烯烴>天然氣制烯烴>石油基產品；生產成本為氣制烯烴>石油基產品>煤制烯烴；CO2排放為煤制烯烴遠大于石油基產品，兩者均大于氣制烯烴；SO2排放為石油基產品>氣制烯烴>煤制烯烴。以神華包頭煤制烯烴和中石化油制烯烴項目為例，包頭煤制烯烴完全成本為6985元/噸(不含稅)，中石化油制烯烴則為8870元/噸(油價設為80美元/桶)，二者差額達1885元/噸，在成本上煤制烯烴有很大優勢。

美國烯烴生產成本遠低于我國

由于天然氣價格高昂，我國無法考慮用天然氣制烯烴，而美國天然氣制烯烴反而比煤制烯烴更便宜。同時由于煤價、氣價低廉，美國天然氣制烯烴和煤制烯烴都比我國更具經濟性，美國煤價比中國便宜一半，天然氣制烯烴成本僅為每噸600多美元。中美石腦油制烯烴的經濟性基本相當。

我國煤制油、煤制烯烴經濟效益看好

從當前市場價格來看，對比不同煤化工產品，煤制油和煤制烯烴具有良好的市場前景，其中直接液化煤制油價格在6800元/噸，煤制烯烴價格高達11200元/噸，煤制天然氣價格則僅為2240元/噸。因此，從國家戰略角度，應該多進口天然氣，多開發煤制油、煤制烯烴產品。

煤制油和煤制烯萬元工業增加值水耗低于我國平均工業水耗

煤轉化萬元產值水耗其實低于我國萬元產值平均工業水耗，煤制油和煤制烯烴的水耗在煤化工產品中更低一些。直接液化煤制油的水耗是18.59噸/萬元(神華實測值)，煤制烯烴為33.68噸/萬元，煤制天然氣為94.93噸/萬元。全國工業平均值則達76噸/萬元。需要有關部門對耗水量指標進行系統的對比，改變煤化工高耗水的固有觀念。

頁巖氣革命給煤轉化技術帶來新的機遇與發展空間

神華自主研發的煤制油技術能夠迅速、便捷的轉化為以頁巖氣為原料的氣制油技術，實現煤與頁巖氣的共同煉制。煤氣共煉可以利用天然氣富氫的特點，更多地轉化煤炭中的碳素，有效降低煤化工成本和環境影響程度，拓展煤轉化技術的應用空間。但這可能更易在美國實現，中國頁巖氣產量提升還需時日。

五、構建煤基新型智能能源系統時機已經到來

目前，我國在技術進步、市場需求、能源安全戰略、產業鏈延伸、區域經濟發展等5方面都已具備了條件來構建煤基新型智能能源系統。該系統的目標為：依靠科技創新和工程示范，利用耦合優化技術和物聯網技術，加大技術集成應用，形成促進煤炭與多類能源融合，及共伴生資源價值最大化，并實現污染物“近零排放”的智能能源系統。

六、構建煤基新型智能能源系統應建立國家戰略和規劃

一是2030年前以5年為階段，確立煤潔凈轉化的技術路線。二是建議在2020年前，規劃四大以煤轉化為核心的新型煤基能源基地建設，包括能源金三角、新疆、呼倫貝爾、云貴地區。2030年前，基本建成煤基近零排放的能源技術體系，并得到推廣應用。三是明確煤潔凈轉化的單項產品戰略目標。四是明確煤化工產業升級的戰略方向：控制傳統煤化工規模，提高集中度；優先適度發展現代煤化工，2020年煤制氣達到800億立方米，煤制油達到400萬噸，煤制烯烴達到700萬噸乙烯當量；通過示范引導，發展煤基多聯產系統，突破煤基多聯產關鍵單元技術與系統集成技術，2020年前建設規模不等、多種工藝的工業示范項目。五是發展以綜合聯產為核心的煤基清潔能源示范基地，發展煤-電-熱-油-氣多聯產和煤-電-稀缺資源(鋁、鎵等)綜合利用。六是建設褐煤多聯產轉化產業示范及技術研發基地，實現煤-化-油-電-熱多聯產。七是打造全開放式的產、學、研、用協同發展模式，強化煤化工發展的頂層設計和國家戰略，避免亂象叢生和今后整合的巨大代價。

與會專家感謝張玉卓院士的詳盡介紹，并在隨后的討論中闡述了以下觀點。

1。 煤化工是煤炭利用的發展方向，我國應在掌握技術的基礎上科學有序發展。

一是適度發展煤化工不僅可以作為國家能源安全的籌碼，也是為了實現煤炭資源的綜合高效利用。我國煤質復雜，高灰分、高硫分的煤炭資源可以通過轉化得到利用。

二是煤炭直接燃燒的路線是效率最低的煤炭利用形式，應減少直接燃燒，增加轉化利用。1)煤燃燒除塵標準趨嚴。過去最嚴的煙塵標準是50毫克，目前PM 2.5標準是75微克，差了600多倍。2)脫硫、脫硝、脫汞成本高，標準趨嚴。3)CO2減排成本高。大體上看，從煙囪脫CO2成本在200~300元/噸，一噸煤要產生2、3噸CO2，而一噸煤價格才500~600元。4)直接燃燒效率偏低(燃煤電廠在38%左右)，而煤基多聯產綜合利用可以將整體效率提高到60%。

三從長遠角度看，燃料替代的技術途徑多樣--如風電可以代替煤電，但原料不可再生，也無法替代--風力吹不出任何化工原料。將煤炭從目前的燃料為主、原料為輔的定位過渡到原料為主、燃料為輔的過程中，煤化工技術是不可或缺的。因此，從國家能源發展戰略上，要減少煤炭在直接燃燒發電中的比例，適當增加包括煤化工在內的煤炭綜合利用的比重。

四是煤制油可作為未來煤化工的優先領域。我國石油進口今年快達3億噸。照4噸煤制1噸油計算，如果從發電中減少2億噸煤用來制油5000萬噸，則相當于一個半大慶以上的產量。油氣“走出去”付出巨大代價也僅是獲得數千萬噸的產量。不同于市場與價格都變化無常的煤化工產品，我國國內的油品市場需求旺盛，價格也相對來說比較穩定。

2。　我國煤化工發展應明確外部條件。

一是煤炭消費總量控制與煤化工擴大煤炭使用范圍的矛盾。現在我國近37億噸的煤炭產量中至少一半不能完全算科學產能，其中一部分根本無法做到安全生產，所以每個月都有重大礦難。煤化工某種程度上擴大了煤炭的使用范圍，而不是替代了煤炭，而國家又要對煤炭消費實行總量控制。應明確在什么樣的煤炭生產和消費規模下適度發展煤化工這一邊界條件。最佳的選擇是減少燃煤來增加原料煤，這就要求今后控制燃煤火電，發展風力、太陽能、生物質能、水電、核電在發電中的比重，將減少的煤炭用于化工原料。

二是項目所在區域水資源總量問題。將煤化工項目的萬元工業增加值與全國平均進行比較不盡合理，應在煤化工所在的區域內考慮水資源問題。我國目前考慮的煤化工項目大多處于西北煤炭基地，水資源尤為短缺，需考慮區域水資源承載能力。尤其要防止在這些區域盲目發展低技術水平的煤化工項目，與高技術項目爭水和增加環保壓力。

三是系統能效問題。煤制油將煤炭進行轉換變成另一種燃料，總的系統熱值損失是多少？在系統總體能效和項目經濟性之間如何比選，這需要進一步分析。

四是煤炭發展路線問題。探討煤化工未來發展，要分析我國能否建立以煤為主的先進能源發展路線？這條路線能否代表今后的發展方向？會遇到哪方面的挑戰？除中國外，美國、俄羅斯等國是煤炭儲量更為豐富、開采更加容易的國家。中國的煤化工路線今后是否也會受到這些國家的挑戰？

五是碳排放問題對能源技術路線選擇的影響。中國目前占全球碳排放總量的30%左右，近年來占全球碳排放增量的70%。中國10年后將從發展中國家畢業，碳排放總量可能超過所有發達國家的總和，國際減排壓力會非常巨大。如果煤化工項目無法解決碳排放問題，那么可能出現的高碳成本將會給煤化工技術路線一個致命的打擊。如果按15元/噸CO2征收碳稅，煤制乙烯與石腦油路徑相比將增加400元/噸的成本。

六是煤化工成本的國際競爭力問題。一方面，煤化工項目評估應與石油、天然氣的生產成本進行比較，而不僅是現有的市場產品價格。二是如果煤化工真的成為全球潮流，我國將面臨全球化競爭，美國、澳大利亞等國的煤炭價格低于我國，煤化工邊際成本低于我國。我國目前幾百萬噸的產量對全球市場平衡沒影響，而幾千萬噸的產能就會沖擊全球化工產品，此外，國外特別是中東地區的油氣生產成本極低，以中東廉價輕烴為原料的烯烴產品也極具競爭力，烯烴產品的成本競爭力需與其他國家的煤化工路線、中東伴生輕烴為原料的技術路線進行比較。以聚甲醛為例，在市場價格為每噸6萬元時，國內企業大規模上馬。但因市場容量有限，目前已經降到了每噸7500元，低于9000元每噸的生產成本。

3。 目前煤化工項目存在的環境污染風險很大，廢水、廢氣、固廢物排放嚴重超標。

1)廢水。煤化工行業的廢水成分復雜，處理工藝難度高。雖然現在多數煤化工項目報批時都說是廢水零排放設計，還沒有看到任何一個真正零排放的項目運行。2012年西北地區四個煤化工基地中，環保部現場檢查的幾十家企業80%多都有問題：近三分之一煤化工項目沒有廢水處理設施，三分之二廢水處理設施不能達標，所有項目高鹽水在沒有處理的情況下外排，有一企業全部排入防洪洞。部分企業生產的廢水、高鹽水在工廠里存放、蒸發。這樣一方面造成水資源浪費，另一方面帶來巨大的環境安全隱患。

2)廢氣。所有受檢工業企業大氣污染物實際排放量均超出環評批復總量。國家SO2排放控制目標為2015年低于5.45萬噸，2012年已經達到8萬噸。

3)固廢問題更加突出。某煤化工基地2012年工業固廢物產量占全省的70%，綜合利用率只有40%，遠低于全國平均的60%，更低于“十二五”規范中2015年到達72%的目標。煤化工行業固廢產生量大、利用率低。相比于受到重視的水、氣污染，固廢物處理還沒有提到應有的日程上。

4。　以石腦油為原料的烯烴路線存在巨大的經濟風險。

我國目前以石腦油為原料的乙烯項目已出現虧損，而"十二五"規劃中還有多套以油為原料的乙烯要上馬，應認清新原料路線下帶來的挑戰。國內煤化工、中東乙烷和美國頁巖氣已經對我國以石腦油為原料的烯烴產業造成了巨大的沖擊，中石化現有的1200萬噸乙烯虧損嚴重，上半年化工板塊虧損6個億。中石油原來堅持石油化工路線，現在也意識到這方面的挑戰而在調整戰略。據初步統計，我國至少有3000萬噸烯烴產能在排隊待批。大規模的煤化工項目投產之后，極有可能會出現產能過剩的情況，造成價格大戰。因我國石油化工產品在價格上無法與國際、特別是低價的中東產品競爭，價格戰將導致石油化工全行業虧損。其中地方和民營企業更容易盲目擴大產能，問題尤為嚴重。預計三年后將出現烯烴行業全面虧損的局面，造成銀行貸款受災。因此，及時調整產業發展戰略，謹慎選擇化工產品原料路線迫在眉睫。

5。 美國頁巖氣革命不僅改變了世界能源貿易的格局，也改變了化工產業以及制作業的格局。美國烯烴在建項目數量都在飆升，五年內將對國際市場帶來巨大的影響。在我國國內到處都在反對PX項目時，美、日、韓都在抓緊建設新的項目。

在上述分析基礎上，與會專家建議：

1。　要盡快出臺規劃，引導與規范煤化工產業發展。避免煤化工項目不顧水資源狀況和環境承受力而逢煤必化。同時，要對現有煤化工項目進行總結評價，分析存在的問題和解決途徑。

2。 加快制定煤化工行業的環境準入政策、污染物排放標準，提供碳排放政策預期。對煤化工項目進行園區化管理，嚴格先期環評，加強運行期監督管理。水資源利用要以保障生態環境紅線為底線，不跟老百姓爭水，同時強化廢水管理。提早規劃固廢物處理，避免大量固廢物堆存。在CO2排放方面，應通過提供政策預期來進行約束。

3。 打通“煤-化-電-熱”一體化多聯產的路徑，提高煤炭利用的綜合效率。基于兗礦集團的成功經驗，利用與IGCC結合開發煤基多聯產系統，提高煤作為原料的比重，減少煤作為燃料的比重，充分利用高硫煤、褐煤，減少固廢排放，提高脫硫、脫汞程度。同時考慮能源的梯級利用。

4。 研究試點煤炭和石油綜合煉制，落實煤、油、化、電一體化開發。以煤制氫代替天然氣或石腦油制氫可以節約成本三分之一。煤炭中豐富的氫元素作為化工原料比簡單燃燒更具價值。新增電力供應應拋棄簡單燃煤發電的做法，應盡量提取煤炭中具有更大價值的成分作為化工原料，實現煤油化電一體化開發。

5。 開發推廣節水技術。煤化工項目的原料用水基本上是一噸原煤一噸水，其他多出的大量用水在于冷卻系統。可以參照發電系統以風冷代替水冷卻的做法，煤化工項目可以采用密閉式的冷卻方法。通過這種方法，煤化工項目的水耗可以降低60~70%。密閉式系統也使得廢水的排放量大幅度降低。如果增加投資5%，再加上嚴格管理，煤化工節水工作可以做的非常完美，80~90%用水量都可通過循環利用節省下來。

6。 拓展碳利用的思路。應重點考慮兩個領域：1)建煤化工廠時考慮結合碳源和碳匯的布局，提升CO2驅油、驅氣的利用程度；2)充分發揮微藻利用CO2制油與生產食品的潛力。　

7。 提高煤化工高端、精細化產品程度。我國煤化工在精細化、高附加值產品方面的能力還弱。以乙烯為例，國外已經把乙烯產品做到了化纖、化妝品等，而我國的關鍵精細化產品，如高性能塑料多為進口。　

8。 提升煤化工核心高端設備制造能力。泵設備制造能力是中國機械行業的軟肋，特別在節水和低溫能工程方面。這方面的制約導致沒辦法利用壓縮機提高能源利用效率，也是我國大型能源系統發展滯后的原因之一。

9。 利用我國技術，開發海外煤化工市場。目前已有哈薩克斯坦、烏克蘭、俄羅斯和印度尼西亞等國都表達過意向。在這些煤炭和水資源豐富的國家，煤化工在原油價格每桶80美元以上的前提下具有相當強的競爭力。

10。 加強跨部門合作。煤化工行業，特別是煤、油、電、化一體化項目，涉及不同政府部門，要進行綜合性審批，行政體系要跟上形勢發展。同時，電力設計院、化工設計院、規劃設計院等機構應加強交流，共同制定煤化工產業的相關規范和標準。