能源价格对国内煤制烯烃产业的影响

节能减排中国科技核心期刊矿业类核心期刊单股单单单单单单忽单单般单单单录最》单单最单单能源价格对国内煤制烯烃产北的影响冯大任,方斌(通用电气神华气化技术有限公司,上海201203內内摘要:针对国内外煤炭、石油、天然气等主要能源产品近年来的价格走势及相关性,分析全球新的能源价格体系对中国能源价格的影响。研究表明:近年来北美页岩气的大规模开发和利用导致能源价格体系受到冲击,以美国为主的页岩油气主要开采国对全球能源供应依赖性减弱,北美天然气价格持续下跌,西德州W与布伦特 Brent原油价差不断拉大;渫炭产能过剩已使美国更多煤炭贸易转向亚洲,并成为拉低中国煤价的重要推手;而国内外能源价格变化对国内煤制烯烃产业也带来复杂影响,只有通过产业升级才能形成中国煤化工产业核心竞争力。关键词:能源;煤制烯烃;价格;相关性中图分类号:F224;TD849文献标识码:A文章编号:1006-6772(2013)03-0093-05Influence ofenergy price on coal to olefin industry in ChinaFENG Daren. FANg binGE Shenhua Gasification Technology Co., Ltd., Shanghai 201203, China)Abstract: Based on the main energy price variation trend such as coal, crude oil and gas in recent years, analyze theimpact of new global energy price system on China domestic energy price. The results show that, large-scaledevelopment and utilization of share oil in North American has a major impact on the original energy price systemwhich resulted in weaker reliability of energy demands from North America on global supply, continuous decline ofgas price in North America. The price differential between WTI crude oil and Brent crude oil become widerOversupply of coal in North America attract more US coal trades into China market, which lower coal price in Chinarecently. The changes in domestic and international energy price also impact coal to olefin industry of China. Thebest method of forming core competency is industry upgradingKey words: energy coal to olefin; price; relevance收稿日期:2012-08责任编辑:孙淑君作者简介:冯大任(1979-),男,内蒙古赤峰人,经济师硕士研究生(工商嘗理学硕士洁净煤技术市场开拓与营销营理等工作,现任通用电气神华气化技术dHa中国煤化工 nail; fengdareng eCNMHG引用格式:冯大任,方斌能源价格对国内煤制烯烃产业的影啊[门.洁净煤技术,2013,19(3):93-97冯大任等:能源价格对国内煤制烯烃产业的影响节能减排煤、石油和天然气等化石燃料是当前全球最主供求形式的长期偏紧将使未来一段时间内 Brent与要的一次能源,其价格走势对地区及国际经济亦产WT之间差价继续存在。生重大影响。近年来中国原油、天然气进口依存度1.2天然气价格日益提高,国民经济对国际能源价格走势日益敏未来20a天然气在全球能源增长中将占据最感,并形成了煤制烯烃等具有中国特色的煤化工大份额(占31%)(3),天然气贸易也将在全球能源贸产业。易中占据日益突出地位。目前全球主流的天然气1全球能源价格走势定价机制包括美国 Henry Hub天然气定价以及与原油价格挂钩的液化天然气(LNG)定价。如图2所国际能源问题除供求因素影响外,政治化倾向示,美国 Henry Hub天然气价格在过去5a下降超日益明显。近年来随着美国等国大规模开发与利过50%,特别当页岩气作为页岩油开采过程中的副用页岩气资源导致其天然气量增价降,原来的能源产品,其价格甚至低于平均开采成本,最低时曾跌价格体系受到影响破2美元/ MMBTU。1.1原油价格全球石油贸易占全球能源贸易总量的70%以上。近年来原油市场价格波动剧烈,油价整体呈上行趋势,2008-09-22创历史新高147美元/桶,在经历了全球金融危机后迅速回落,随后又呈现6波浪式上行。如图1所示,自2010年国际油价呈现出的一个显著特点就是美国西得克萨斯州原油价格指数(WTI)与欧洲北海布伦特原油价格指数(Bren)价差的不断扩大,最大价差在201l年9月达到27美元/桶。图2美国 Henry Hub天然气价格走势Brent原油与此相反,全球80%的LNG定价目前依然与原定120wTI原油油价格挂钩(LNG价格=相关系数x原油价格+调整常数),近年来价格整体呈上升趋势。由于天然气运输瓶颈问题,除陆上管道运输外,绝大部分天然气需冷凝压缩至140℃以下的液化天然气运输。这天然气贸易方式的投资与运行耗费都十分巨大,世粗略估计,一套100万t/a的LNG生产线从天然气开采、冷凝压缩、远洋运输、再气化、输送至终端用图1北海 Brent与美国WT原油价格走势户的总投资高达80亿~100亿美元,而其中冷凝压缩部分所占投资与运行费用最大。高额的投资与WT原油价格除受近年来美国当地原油库存运行费用形成了地区间天然气贸易与价格套利的高企和美国经济疲软等因素影响,更反映出美国国壁垒。此外,虽然美国近年来气价一路走低,但根内天然气与原油产量激增而导致对全球能源供应据美国国内的《天然气法》,美国目前依然严格限制依赖性的减弱。目前全球65%以上原油挂靠布伦向尚未与美国签署自由贸易协定(FTA)的国家出口特体系定价,而 Brent在北非、中东等地缘局势动天然气。考虑到中美两国之间在全球能源贸易之荡,特别是中国、印度等新兴经济体对原油需求增间的微妙关系,在今后一段时间内,美国向中国大长较快的支撑下,近年来走势坚挺。随着美国未来规模出口液化天然气的可能性不大。鉴于此,作为原油和页岩气产能的持续增加国内原油供应充全球最大的T足其对全球能源供应的依赖性将继续减弱2,WT挂钩的LNH中国煤化工与原油价格CNMH美天然气市原油价格将更多反映区域性供求状况;而全球原油场与亚洲LNG市场价格脱钩的局面《洁净煤技术》2013年第19卷第3期节能减排中国科技核心期刊矿业类核心期刊1.3煤炭价格素及库存量、运力约束与运费因素影响外,与GDP澳大利亚在全球煤炭进出口贸易中的地位举之间也有很强的相关性。图4进一步分析近年足轻重,其动力煤出口量约占世界贸易总量的来国内煤炭价格与全球主要能源产品价格相关性20%,长期以来,澳大利亚在世界煤炭市场拥有卖可见其与国际能源价格相关性并不明显;但随着近方的定价权。自2011年底以来,国际动力煤市场下年来中国融人全球经济一体化步伐的加快,国内煤行趋势明显4,纽卡斯尔指数近期逼近90美元/t,炭价格与原油等国际能源价格相关性日益加强(表全球动力煤市场供过于求局面已经形成。以美国1)。2012年中国煤炭进口量达29亿t,占当年国为例,长期以来煤炭一直以国内供给为主,但从内全年煤炭产量的8%左右,进口煤炭对国内煤炭2009年以来,美国国内煤炭消费开始呈现下降趋价格,特别是东部沿海地区的煤炭价格已产生日益势,2012年美国电力生产部门消耗的煤炭总量预计显著影响。今后要继续关注印尼、澳大利亚等国际为7.96亿t,较2011年减少14%。美国大量使用更主要煤炭出口国以及美国等新兴煤炭出口国对中为廉价、清洁的燃气发电导致煤炭产销量减少,并国煤炭供求及价格的影响。迫使煤炭企业纷纷转向国外市场。廉价美国煤的表1国内煤炭价格与国际能源产品价格相关性不断涌人已经使得欧洲煤价加速下跌。近年来美年份2007-2012年2007-2009年2010-2012年国煤炭贸易已将目光转向亚洲,并可能成为拉低亚0.7640.684洲煤价的又一推手。2能源价格走势与中国能源价格的相关性24英国石油(BP)近期发布的《BP2030世界能源展望》3对未来全球能源需求平衡作了预测,如图3所示。由图3可以看出,美国作为全球最大能源消费国和净进口国,将在未来20a内实现能源供求平衡;而中国能源对外依存度继续提高,至2030年,主要能源都依赖进口,能源供应形势非常严峻。图4国内煤炭价格与国际主要能源产品相关性山画甘n且1—秦皇岛动力煤;2-原油3- Henry Hub天然气;4WT原油2.2天然气价格与成本中东以英国天然气集团( BG Group)为例°,其在美国haynesville(总储量1.5万亿m3)气田的开采成本已降想0:发南美洲和中美洲1且其他亚太国至24美元MMBU(投资成本1美元/ MMBTU,操作成本1.4美元/ MMBTU),盈亏平衡点3.2美元/ MMBTU。口国国际能源署对中国、美国和欧洲的燃气生产成本也作了分析(表2),目前美国非常规天然气生产成图3全球能源供求展望(1990-2030年)本已经与常规气接近,并随着规模效应及开采技术2012年以来,国际政治经济形势复杂,欧债危的进一步提高成本仍有进一步下降空间。与美国机影响不断扩大,国内经济困难加大,主要能源产相比,由于中国的地质结构差异较大,开采技术与品价格受国内外宏观经济政治及供求关系影响,呈美国也有较大差距,综合考虑宏观政策因素以及天现出不同趋势。然气开采到管中国煤化工状,目前国内2.1煤炭价格页岩气的开dyHCNMHG优势,且风险些研究认为,中国煤价除受产能、季节性因较大。冯大任等:能源价格对国内煤制烯烃产业的影响节能减排表2天然气生产成本比较美元/ MMBTU气成本高的难题,在中国东部沿海生产烯烃后直接项目常规气页岩气煤层气煤制天然气液化天然气(LNG)面向沿海主要化学工业园区及终端市场。考虑到中国45-810~12目前中国甲醇产能过剩,小甲醇企业受规模与生产美国3-73-73-7力限制成本居高不下;中东等地甲醇至中国东部沿欢洲5-95-105-9海到岸价与国内甲醇出厂价相比极具竞争优势,如目前中国天然气进口基本上仍接受与国际油能通过统筹规划获得海外上游天然气资源,从源头价挂钩的定价机制。将来中国天然气仍将大量依上获取长期稳定的低成本甲醇原料并在东部沿海赖进口,包括从中亚、俄罗斯等国进口管道天然气建设煤制烯烃项目,将有可能降低烯烃生产成本和以及在东部沿海建设LNG终端进口LNC。无论天终端产品运输费用,被认为是继现代煤化工后另一然气管道运输还是液化运输(LNG),投资都非常巨条经济高效的新烯烃产业链大。虽北美和中东等地上游天然气开采成本和价3.3乙烷制乙烯格下降明显,但考虑到政治因素,美国等新兴产气在天然气低价区域,利用天然气(页岩气)生产国短期内对中国出口天然气可能性不大,中国仍将过程中副产的乙烷替代传统的石脑油脱氢裂化生在未来一段时间内以较高代价从国际市场进口天产乙烯,具有很强的成本竞争优势。以美国陶氏化然气学为例(图5),其公布的按照201年成本标准在美国墨西哥湾地区利用页岩气中乙烷生产乙烯项目3对中国煤化工产业发展的影响的现金成本接近600美元/t,远低于中国石脑油制考虑到中国能源结构以及未来国际能源市场烯烃和煤制烯烃成本。考虑到乙烯运输难题如的价格走势,在当前及今后较长时间坚持以煤为主能将乙烯在低成本地区继续加工成下游易于运输的能源消费结构符合中国国情。的液体或固体产品、半成品,并运至中国沿海地区31石脑油制烯烃与甲醇制烯烃系统的成本比较继续深加工,该产业链竞争优势明显,并可能对中作为烯烃生产传统路线,石脑油制烯烃成本对国中西部地区的煤化工项目形成冲击。煤制烯烃产业具有关键影响,而影响石脑油制烯烃成本的关键因素是原油价格。一些学者对国内石脑油制烯烃与甲醇制烯烃成本作了比较分析。,见东北亚表3。从表3可知,煤化工(以煤为原料制甲醇、甲美国(平均)通东南亚醇制烯烃)作为石油化工的替代路线,在当前的能国(乙烷源(国内煤炭、国际原油)相对价格下是一条经济合理的路线;但仍需关注煤价与原油价格的变化趋原油价格/(美元·桶)势,规避原料成本变化风险。图5全球乙烯现金成本-天然气表3石脑油制烯烃与甲醇制烯烃成本比较(乙烷)制乙烯成本忧势°Brent原油价格/烯烃完全成本/成本相对时甲醇价格/美元·桶(元·t1)(元·t)4中国煤制烯烃产业的发展方向与对策50中国以煤为主的能源结构在较长时间内不会11952改变,但作为煤化工行业,特别是煤制烯烃产业必须未雨绸缪,形成产业的核心竞争力。3.2天然气制烯烃4.1整合产业链,提高终端产品附加值鉴于目前国际上天然气供应现状,国内产业界受中国煤炭资源区域分布的制约,当前国内煤提出利用海外廉价天然气资源就地转化成易于运制烯烃项目主要西部地区,虽然当地原料价输的液体甲醇,并将甲醇运至中国东部沿海进行甲格优势明显中国煤化工场,无形中增醇制烯烃生产的新思路。该产业链充分利用全加了运输成CNMHG须综合利用中球廉价的天然气原料,规避直接远洋运输液化天然国中西部地区其他原料资源,依托煤化工建设一批《洁净煤技术》2013年第19卷第3期节能减排中国科技核心期刊矿业类核心期刊综合一体化产业链和产业群,包括油气煤盐综合化北美和中东等地发展化工产业的成本优势愈发明工,延长产业链增加终端产品附加值,实现多种显,但考虑到化工产品种类繁多,部分产品如丙烯资源的综合利用和优势互补。晴、环氧乙烷等具有易燃易爆、有毒、不宜长距离运4.2提高能源转化效率,节能减排输或长途运输成本高昂等特性,国外低成本原料优煤制烯烃产业生产工艺复杂,能耗、水耗指标势无法转化成空间上的成本优势,因此无法进行价相对较高,必须走集约型道路。《能源发展“十二格套利。国内煤化工产业应重点关注这些产品及五”规划》对煤炭深加工示范项目更是提出了明确其产业链,通过合理选址、有效控制运费等物流成的能效指标要求:“十二五”期间新上的煤制烯烃项本形成国内产业优势。目能源转化效率应达到40%以上。因此,只有通过5结语科技创新,提高能源转化效率,才能实现产业升级以通用电气德士古煤气化技术为例,基于原先水煤中国在未来较长时间内能源供求关系脆弱,石浆气化激冷流程应用于目前国内煤制烯烃项目基油等主要能源产品仍需大量依赖进口,国内能源价础上,采用最先进的87MPa高压气化或废热锅炉回格与国际能源市场相关性也将日益增强。随着北收热量流程,煤制烯烃能源转化效率能获得大幅提美国家近年来以天然气为主的能源价格下降,中国升,并达到40%以上。同时,也可考虑在有条件的作为世界低成本“制造工厂”的地位将受到冲击,特地区适时发展以煤气化为龙头的热、电、冷、化工多别对于原料成本敏感的化工产业,只有通过整合上联产一体化项目,降低碳排放强度,提高上游原料下游资源,合理利用国内低成本原料资源,提升自与能源的利用率和下游终端产品的附加值。主研发能力,有效控制成本,提高终端产品附加值,4.3发展煤制丁二烯、煤制芳烃等产业才能形成具有中国特色的煤化工产业核心竞争力。近年来随着常规油田伴生气、北美页岩气(包参考文献括页岩油副产伴生气)作为化工原料的大规模推广应用以及石脑油等传统石油化工原料产品价格的[1]江泽民对中国能源问题的思考J上海交通大学学不断攀升,化工产业上游原料组分变化趋势明显报,2008,42(3):345-359以乙烷为主要原料的蒸汽裂化制乙烯以及丙烷脱2) Edward I.Mors, Eric g Lee, Daniel P Ahn,Eaey2020: North America, the New Middle East[ R].Citi氢制丙烯等工艺将获得进一步快速发展与产业化GPS: Global Perspectives Solutions, 2012: 12-14应用,并导致下游化工产品的生产与供应发生显著3]英国石油公司BP030世界能源展望[R]英国石油变化。表4为以生产1000乙烯为基准,不同化工公司,2012:76原料生产的产品产量分布。近年来,以丁二烯为主[4]陈刚,黄腾.页岩气将美国煤炭逼近国际市场[J.中的碳四及以上化工原料价格巳经呈现出较其他烯国煤化工,2012(4):66-67烃价格更为明显的波动。这一趋势为国内煤化工[5]王迪聂锐.2012年中国煤炭供需状况及价格走势判带来了新机遇,大力发展煤制丁二烯、煤制芳烃技断[J].中国煤炭,2012,38(2):13-16.术,形成对传统石油化工行业的替代和补充是煤化[6]BG集团,2011年年度报告 BG Group2011 AnnualReport[R].BC集团,201l工行业发展的必由之路。[7 International Energy Agency, Golden Rules for a Golden表4不同化工原料生产的产品产量分布Age of Gas -World Energy Outlook Special Report on项目乙烷丙烷丁烷石脑油Unconventional Gas[ R]2011: 73乙烯1000100010001000[8]李建新.利用海外甲醇发展我国烯烃产业的技术经济丙烯432分析[冂].石油化工技术与经济,2010,26(5):1-4[9]亚化咨询全新价值链:海外天然气(页岩气)-甲醇芳烃等沿海港口 MTO[R].2012:2.oast Investments4.4有效控制物流成本0中国煤化工[R]国内煤化工产业的发展还需关注原料与产品[11张积耀同,+田量坏合利用技术研究的物流成本,始终把降低成本做为首要任务。虽然[J].洁净煤技术,2011,17(5):26-27冯大任等:能源价格对国内煤制烯烃产业的影响