美国大平原煤制气对中国的启示（简版）

马后炮火

本文由 马后炮化工论坛转载自互联网

近年来，煤制气产业作为中国东部治霾的对策被提上议程。2013年，国家能源局对煤制气项目审批开闸放水。据绿色和平统计，截至2014年6月，全国处于不同阶段的煤制气项目共计50个，若全部建成，总产能将达2250亿立方米/年。煤制气的飞速发展引来各方讨论。

作为知名的能源与环境政策专家，美国杜克大学的杨启仁博士在2013年10月出版的《自然——气候变化》杂志上发表了名为《中国合成天然气革命》的文章，表达了自己对中国煤制气突飞猛进式发展的忧虑，在国内外引起了较大反响。同时，杨博士也通过媒体提醒中国业界，“中国现在就是在重复美国1980年代所犯的相同错误。不同的是，美国当时只建了一所煤制气工厂，减排压力不大，一个煤制气企业破产并非大事，但对当下的中国就不一样了。”

本报告为杨启仁博士受绿色和平之邀而撰写，旨在为中国煤制气产业的各利益相关方详细解读美国大平原煤制气项目的发展历程及经验教训，以期给中国煤制气的发展一些启示。

世界煤制油气的发展历程

截至目前，除了中国外，全球煤制油气规模化量产的案例只有三个，即纳粹德国的煤制油、南非的煤制油和美国的大平原煤制气，其背后都有其特殊的历史因素。纳粹德国的煤制油是应德国战事需求而生。南非的煤制油发生在国家遭受贸易制裁的背景下，成功因素包括了政府的大力支持、谨慎而不贸然投资的发展策略，以及较低的环保要求。

美国以前也面临富煤贫油少气的情况，政府也曾长期支持煤制油气的发展。不过，当时由于政治挂帅以及产煤州地方利益的驱动，煤制油气的经济性和技术可行性被忽略。多数的研发项目无疾而终，只有大平原煤制气这一个项目实现了规模化量产。然而，从经济性来说，大平原项目是一项失败的投资，巨额亏损导致了破产，并牵连美国政府连带赔偿蒙受重大损失。

历史上，日本、新西兰、澳大利亚、英国、加拿大等国都曾尝试过煤制油气的研发，但最终均未实现规模化量产。究其原因，主要归结于这些国家的政治体制设置、政府财政的困难、煤制油气技术的不成熟、全球能源市场的变化及对环保的重视等五方面的因素。

总的来说，如果纯粹从自由市场商业营利的角度看，全球煤制油气从没有过成功案例。

大平原煤制天然气破产重整历程与财务分析

从经济性角度来说，大平原项目可谓是一项重大失败。美国能源部因担保责任，蒙受了十余亿美元的重大损失。北新电力经营大平原的二十多年里，之所以能有少许获利，主要是得益于原始投资者的破产和政府的代偿负债,使其不须承担庞大的建厂费用。如果不是及早破产，即便使用最保守的利率来估算建厂成本带来的利息负担，大平原项目也绝不可能获利。

大平原在经济性上是一项彻底的失败，最为关键的原因是未能预见美国气价改革造成气价走低。美国在1978年立法解除了天然气的价格管制，并在1987年全面实现了天然气价格的市场化。气价改革刺激了气源的勘探开发及开采技术的发展，天然气资源因而变得富足，而美国在2009年成为世界第一大天然气生产国。

大平原煤制天然气厂的污染排放与防治措施

大平原项目建成后，不断追加环保投资、改善污染防治设施，运转十几年后才得以在环保上达标。

大气污染物方面，大平原从运营之初开始就一直无法符合空气污染排放标准，特别是在脱硫问题上，曾被地方政府处以巨额罚款。通过不断投资、改善环保设施，大平原在运转十多年后才符合空气污染排放标准。

废水方面，废水散发的恶臭困扰附近居民二十多年，并不断遭投诉。通过项目近年投入大量资金安装环保设备，投诉案件才显著减少。此外，作为污水零排放处理的一环，大平原将无法处理的浓缩废液向地下深井排注，存在污染地下水的隐患，因此设置了地下水水质监测井进行监控。

二氧化碳排放方面，大平原项目配置了二氧化碳捕获与储存（CCS）设施，将捕获的二氧化碳卖给加拿大油田。然而，项目的CCS捕集率最高时只有大约50%。如果配置了CCS后的煤制气用来发电，其生命周期碳排放强度仍为一般的天然气发电的两倍。此外，CCS封存的二氧化碳有泄露的风险，必须长期监控。

从能源转换效率看，煤制气发电是一种低效的能源利用方式。根据大平原近年运行数据计算，由煤炭转化为合成天然气再用作燃气发电的能源转换效率大约为30%，而一般大型燃煤电厂可达到40%以上。同样发一度电，使用煤制气发电要比直接燃煤发电多消耗三分之一的煤炭资源。

从水资源消耗来看，大平原项目周边水资源丰富，用水问题并不突出。但中国的水资源远不及美国丰富，规划建设的煤制气项目又都在干旱地区，节约水资源理应成为中国煤制气开发规划的重点，而且应该采取比大平原更严格的耗水标准。

美国发展大平原煤制天然气的历史教训与对中国的启示

总体而言，美国大平原煤制气项目给中国的启示如下：

技术成熟或不成熟的判定。中国国内视煤制气为一项成熟技术，其实是把技术成熟度与技术发展历史长短相混淆，技术的成熟度应以其使用的普及度来定。除了美国大平原项目，煤制气技术在其他国家（除中国外）根本没有规模化量产的经验。大唐克旗项目仅运行一个月后就发生故障停工检修，这恰恰证明煤制气技术尚不成熟，不适合广泛推广。

大而不倒的悖论。像煤制气这类投资巨大的项目，对地方经济及就业的影响深远，因而项目投资失败后，政府往往不得不介入，以避免对社会造成冲击。大平原破产后由美国政府收购并承担负债就是一个典型的例子。因此，煤制气这类大型投资项目有“大而不倒”的特点，所以对投资者的问责难以落实，政府和社会对这类大规模投资必须审慎对待。

沉没成本与技术锁定的忧患。大平原破产而不停产的历史对中国的能源发展路径有着重要的启示意义。煤制气这类资本密集型产业，建厂资金为沉没成本，破产后决定工厂去留时，沉没成本一般不考虑在内，因而经常会出现破产而不停产的现象。然而，煤制气除了资本密集外，也具有高耗水、高碳排放、高污染的特质，因此有破产后继续污染的特殊现象。中国目前规划的煤制气项目一旦全部建成投产，在未来数十年中将持续生产高碳能源，将中国的能源路径锁定在高碳发展上，即使这些项目全部破产，中国也难以重新回到低碳发展之路。

示范项目信息公开透明的重要性。美国在政府信息公开方面有很多值得中国效仿的地方。信息公开不但有利于学术研究，客观正确分析历史经验与教训，以避免重蹈覆辙，也可以为政策决策提供实践数据支持。信息的不透明会误导其他投资者盲目投资，存在大规模破产的风险。到时政府将不得不出面收拾残局，最终全社会都承担损失。

长期能源价格难以预测，富煤少气格局并非不可改变。一个国家的自然资源禀赋跟技术发展、政治经济体制及社会偏好息息相关。美国上世纪80年代初解除天然气价格管制，使得天然气在美国的能源格局中地位逐渐上升。中国天然气价改及相关体制改革才刚刚起步，常规、非常规天然气还处于初级发展阶段，中俄长期天然气进口协议也才刚刚签署。在这个时候大规模投资煤制气，无疑是一个高风险低回报的豪赌。全世界长期的能源价格预测一向极不可靠，美国80年代初对天然气价格走势的误判、中国21世纪初因煤价长期看涨造成的过度投资及煤价下跌，就是明显的例子。中国的天然气价改是否会重蹈覆辙，就要看中国政府和投资者是否能从历史中吸取教训。

必须用长远眼光规划能源基础设施。能源基础设施规划必须把眼光放远，兼顾世界发展的大潮流、国家政策方向及科技发展趋势。低碳已成全球共识，中国国内的环保标准也呈越来越严之势，新科技的发展也可能带来更多资源的开发。像煤制气这样的投资，至少要放眼未来四十年。目前一窝蜂地投入煤制气，将给中国的长期发展带来极高风险。政府和投资者对这样攸关国家社会未来大方向的豪赌，必须要三思而后行，切莫跟风盲从。