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发展煤制油,增强我国能源应急能力

  • 2020-06-17
  • 来源:能源杂志
本文针对加强能源行业应急能力建设,探讨煤制油产业在应急能力体系中的地位和在“能源供应严重短缺、供应中断以及其他能源突发事件”条件下维护基本能源供应和消费秩序的重要作用。

2020年4月10日,国家能源局发布了《关于〈中华人民共和国能源法(征求意见稿)〉公开征求意见的公告》,向社会公开征求意见。征求意见稿坚持了《能源生产和消费革命战略》中提出的“立足安全,筑牢底线”的第一原则和“保障安全”的第一战略取向,明确提出,“国家建立和完善能源安全储备制度,有效管控战略能源资源开发,完善能源运输战略通道建设和安全保护措施,完善能源预测预警与应急处置机制,增强能源保障和应急处置能力,保障能源安全”。

征求意见稿明确,“国家加强能源行业应急能力建设,健全完善能源应急协调联动机制,建立能源应急制度,应对能源供应严重短缺、供应中断以及其他能源突发事件,维护基本能源供应和消费秩序,保障经济平稳运行”。

本文针对加强能源行业应急能力建设,探讨煤制油产业在应急能力体系中的地位和在“能源供应严重短缺、供应中断以及其他能源突发事件”条件下维护基本能源供应和消费秩序的重要作用。

我国能源应急能力的建设思路

我国能源总体自给率始终维持高位,但油气资源短板突出,能源的保障性力量是煤炭。我国的能源安全问题实际是石油安全问题,能源应急能力建设的关键是石油应急能力。

能源应急能力建设主要包括石油增储上产、石油储备、煤制油(石油替代)、石油消费管制、能源监测和预警能力等。我国石油增储上产的潜力有限;石油消费管制和能源监测预警都属于管理范畴,平时主要进行预案研究,与其他几个方式的资金投入需求不在同一个量级。我国能源应急能力的方案设计,最关键的是在增加石油储备和提高煤制油产能这两种方式之间的选择。

目前我国能源应急能力建设以石油储备为主。按照国务院批准的《国家石油储备中长期规划(20082020年)》,我国将用15年时间分三期完成国家石油储备基地建设。

第一期为1640万立方米,建成时间为2008年;第二期2680万立方米,建成时间为2015年末;第三期为2680万立方米,建成时间为2020年底。至2017年年中,我国建成舟山、舟山扩建、镇海、大连、黄岛、独山子、兰州、天津及黄岛国家石油储备洞库共9个国家石油储备基地,利用上述储备库及部分社会企业库容,储备原油3773万吨。石油储备建设实际进展滞后于规划。

发展煤制油产业,是我国建设能源应急能力可行的特色办法。我国煤炭资源相对(于油气)丰富,西部地区仍有大量质优、价廉的后备煤炭资源可供利用。我国初步建立了领先于全球的煤制油技术和工程体系,完成了不同技术路线的工业示范,取得了较为充分的产业发展经验。

按照当前产业水平和未来合理的进步预测,煤制油年产能的建设投资约为13000元/吨,其技术经济性已经处于社会可接受的边际。

由于2015年以来,国际能源价格变动剧烈且总体在较低位运行,完全市场条件下煤制油项目无法形成稳定预期,相关项目的决策和实施进程迟缓。

煤制油和石油储备的成本效果对比框架

能源应急能力建设的投入成本是发生在常态经济条件下的,而能源应急能力的产出是“应对能源供应严重短缺、供应中断以及其他能源突发事件,维护基本能源供应和消费秩序,保障经济平稳运行”。

在这些情景下,其主要政策目标是保持能源稳定供应,而不是应急体系本身的经济产出。因此,成本-效益分析对不同应急方式的比较并不十分适用,本文采用成本-效果分析,来对煤制油和石油储备两种方式的优劣进行比较和评价。

1. 效果

维护基本能源供应和消费秩序,最重要的政策目标是能源中断条件下,国内石油储备从开始释放到消耗至零的支持时间。如果两个方案的能源应急体系在能源中断条件和能源应急机制下,维持基本能源供应和消费秩序的时间是相同的,那么这两个方案的能源应急能力是等效的。

石油储备和煤制油这两种应急能力具有不同的响应特性,石油储备是消耗性释放,而煤制油是持续性释放,不能直接做简单比较。1吨石油储备形成的应急能力并不等于建设1吨/年煤制油产能形成的应急能力,因此不能简单的比较1吨石油储备的成本和建设1吨/年煤制油产能的成本。只有在具有等效应急能力的前提下比较两种方式的成本,才是有意义的。

如果只考虑石油储备方式,那么石油储备需要规模是:

石油储备需要规模(万吨)=基本石油缺口量(万吨/年)×支持时间政策目标(年)

如果只考虑煤制油方式,那么煤制油产能需要规模是:

煤制油需要产能(万吨/年)=基本石油缺口量(万吨/年)

综合这两个公式,我们有:

石油储备需要规模(万吨)=煤制油需要产能(万吨/年)×支持时间政策目标(年)

1吨石油储备与1吨/年煤制油产能对应急能力的贡献关系,实际上与能源应急能力的政策目标(即支持年限)是相关的。如果能源应急体系的设计是针对时间长度n年的能源中断,那么1吨/年煤制油产能对应急能力的贡献就相当于n吨石油储备。

2. 石油储备成本

应急能力建设,其主要资金投入发生在平时(常态)。煤制油和石油储备这两者的成本投入方式也十分不同。

石油储备的资金投入包括储油库建设投资、购油成本、油库运行维护成本等。根据我国已建石油储备基地的投资情况,吨油储油库投资约为1000元;购油成本按40美元/桶计即约2000元/吨,合计3000元/吨,维护成本忽略不计。对于战略储备而言,在非应急情景下是不能动用因而不能经营的(如果进行出入库操作经营那么势必损失应急能力),这部分资金投入全部需要由政府承担(或者由政府委托的企业或银行承担,同时以交叉补贴进行补偿,这不改变问题的实质)。

需要特别说明的是,购油成本在平时是实际发生的成本,这部分成本在应急状态下可以回收,但由于应急状态发生是小概率事件、应急状态下保供的重要性远高于经济效益这两个原因,应急状态下回收购油成本的效用期望是非常低的,几乎可以忽略。

3. 建设煤制油产能成本

煤制油产能和石油储备两种应急方式具有不同的特点,重要的一点就是在平时煤制油产能是可以正常运营的,这意味着建设煤制油产能的投入并不需要完全由政府承担。按照可预期的技术水平测算,低煤价区域的煤制油可在布伦特原油60美元/桶价格水平下具有合理收益,50美元/桶价格水平下保持盈亏平衡,这与石油增储上产的边际成本可比。

煤制油产能在客观上可以起到增强国家能源应急能力的效果,但这一正向的外部性并没有相关政策使其内部化。如果考虑相应的政策措施,则可有效的推动企业决策。在此仅讨论固定资产投资补助这一种方式,以利于与石油储备相比较,其他各类政策措施的财务效果均可按照一定的数量关系转化为等效的固定资产投资补助。

根据《中央预算内固定资产投资补助资金财政财务管理暂行办法》(财建〔2005〕355号),投资补助根据国家调控宏观经济的需要和国家确定的重点进行安排,对具体项目的投资补助,原则上不得超过项目总投资的50%。

经初步测算,对于煤制油项目而言,30%的固定资产投资补助(约4000元/吨产能),可将项目的盈亏平衡点和合理收益平衡点降低10美元/桶,从而形成稳定的项目预期收益,推动企业决策和实施。换言之,如果煤制油项目采用政策支持的市场化形式运作,则中央政府用4000元/吨产能的资金投入强度即可撬动社会资本以市场化方式完成产能建设。

4. 成本-效果对比

我们在前述成本分析基础上,比较增加石油储备和建设煤制油产能两种方式达到同样政策效果时的财政投入成本。显然,成本-效果的比较是与能源应急能力的目标密切相关的。

当能源应急能力目标小于1.3年,1吨煤制油产能的应急效果小于1.3吨石油储备,而财政成本为后者的1.3倍,达到同样效果时建设煤制油产能的财政成本高于增加石油储备。

当能源应急能力目标大于1.3年,1吨煤制油产能的应急效果大于1.3吨石油储备,而财政成本为后者的1.3倍,达到同样效果时建设煤制油产能的财政成本低于增加石油储备。

成本-效果对比结果的讨论

未来一段时期内,我国能源安全风险凸显。从供需基本格局判断,世界能源供需渐趋宽松,但国际能源市场从来不是由“自发的”供需基本面决定的,供需基本面本身就受到金融、科技、战争、舆论等的极大影响。

美国在全球具有金融、科技、军事、舆论多位一体的绝对优势,拥有深度影响国际能源供需格局的多种手段,具有在特殊情形下控制和操纵国际能源市场的能力。随着美国能源渐趋独立乃至能源净输出、中国能源对外依赖程度持续攀升两种相反趋势的发展,能源作为美国的一个战略工具,效费比将极大提高,被动用的可能性也将大大增加。中国作为一个大国,“决不能在根本性问题上出现颠覆性错误”。在能源安全问题上,必须坚守底线思维,“牢牢掌握主动权”。

从这个角度而言,我国能源应急能力的政策目标应不低于2年,只有这样才能与油田上产、后续煤制油产能建设的响应周期相匹配,形成可行的平稳过渡方案,做好面对长期能源短缺这一最坏情景下的思想准备和工作准备。因此,在一定的政策目标下,通过提高煤制油产能来增强能源应急能力,是比增加石油储备成本效益比更优的选择。

上述模型没有考虑资金成本之外的其他成本(资源环境成本等)、应急周期长度的不确定性、发生应急风险的时间概率分布、两种方式资金投入时序的差别等,但结果初步说明了,从能源应急能力建设的成本效果而言,煤制油是一个可行选项,应将发展煤制油产业作为能源应急能力建设的一个重要组成部分。

成本效果对比模型结果的数据示例

基本石油缺口量、能源应急能力的政策目标等参数具有较大的不确定性,增加石油储备、煤制油产能的成本也并不完全透明,我们对这些参数进行合理化假设,对能源应急能力不同构成方式的成本效果进行分析。

发展煤制油,增强我国能源应急能力

测算基准:国内基本石油需求3.2亿吨/年,扣除国内石油产量2.3亿吨/年、陆上原油管道进口量0.3亿吨/年,国内基本石油缺口量6000万吨/年。

不论哪种方案,建立能源应急能力体系,都需要大量的财政投入。不同的财政投入强度可以获得不同的能源应急能力。我们假设后续财政进行某额度的投入,这个投入可以用于增加石油储备,也可以用于增加煤制油产能,最终都提升能源应急能力。对不同方案的测算如表2所示。

发展煤制油,增强我国能源应急能力

从测算结果看,在已经形成一定石油储备规模后,集中财政资金推动建设煤制油产能,可有效提高财政资金使用效率。按后续若干年投入1500亿元财政考虑,全煤制油方案可以形成接近3年的能源应急能力,而全石油储备方案只能形成约2年的应急能力。

政策建议

根据前述分析,提出如下政策建议:

1. 能源应急能力建设需要付出一定的社会经济成本,我国可按照“基本石油需求绝对安全,总石油需求开放条件下相对安全”的原则进行能源应急能力建设,权衡安全与经济的关系。

2. 增加煤制油产能和增加石油储备都可以作为我国能源应急能力建设的方式。煤制油在长期应急方面更优,石油储备方式在短期应急方面更优,应充分发挥两者特点共同配合,达成能源应急能力建设在短期和长期政策目标上的平衡。

3. 应将煤制油产能建设纳入我国能源应急能力建设总体方案,与石油增储上产、石油储备、能源应急管制方案等统筹考虑。根据我国能源应急能力建设的实际需要,在考虑资源环境等要素承载力的前提下,确定煤制油产业发展更积极的规模目标。

4. 煤制油产业在应急时期可发挥与石油储备等效的作用,显示出很强的宏观正外部性,在非应急时期呈现可以正常经营的特点。能源应急能力建设是国家的义务和责任,应考虑将国家规划内的煤制油项目纳入中央预算内固定资产投资补助的公益项目范围,由中央财政直接承担一定比例的投资费用,稳定产业资本收益期望,采取混合所有制形式推动产业发展。

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