煤化工是指以煤為原料，經化學加工使煤轉化為氣體、液體和固體產品或半產品，而后進一步加工成化工和能源產品的過程。在霧霾治理的大背景下，煤化工發展對中國未來的能源和經濟可持續發展有著特殊意義。

　　傳統煤化工產業的產品如焦炭、電石等，是農業、鋼鐵、建筑等相關行業不可或缺的工業原料。而新型煤化工產業的產品以潔凈能源產品和可替代石油化工的產品為主，如汽油、柴油、航空煤油、乙烯原料等。這種替代一方面符合中國富煤、貧油、少氣的資源稟賦—中國煤炭資源豐富、煤種齊全，發展煤化工產業有利于發揮資源優勢;更為關鍵的是，目前中國石油和天然氣的對外依存度已經分別達到58.1%和31.6%，未來這方面的比例仍將繼續擴大，因而發展煤化工產業對中國維護能源安全也具有重要的戰略意義。

　　“煤改氣”似乎為近期煤制油(氣)項目獲得“路條”提供了動力，煤化工又出現一輪投資潮。有鑒于此，今年7月22日，國家能源局發布《關于規范煤制油、煤制天然氣產業科學有序發展的通知》。該通知稱，國家發展改革委、能源局正在研究制定《關于有序推進煤制油示范項目建設的指導意見》和《關于穩步推進煤制天然氣產業化示范的指導意見》，近期將發布實施。該通知強調，將進一步規范煤制油氣產業，禁止建設年產20億立方米及以下規模的煤制天然氣項目和年產100萬噸及以下規模的煤制油項目。

　　在需求增長、煤價持續走低、地方政府利益等各種因素驅動下，近年來中國煤化工產業規模快速擴大，2013年已投產煤制油項目的產量達到170萬噸，甲醇產量達到2900萬噸，煤制烯烴產量180萬噸，煤制天然氣示范項目產量也達到了27億立方米。

　　但產能過剩現象也由來已久。舉幾個例子：2013年中國焦煤過剩的產能已超過1.5億噸，從而導致價格不斷下降，行業虧損面積達到40%左右;甲醇方面，如果按海關總署數據，中國2013年甲醇消費量為3287萬噸，而2012年甲醇產能就已超過5000萬噸，占世界總產能的一半。如今新型煤化工產業也逐漸顯現出產能過剩的跡象。有數據顯示，截至2014年6月，煤制氣項目計劃產能總量已達2250億立方米/年，是國家能源局初定的“十三五”(2016-2020年)末計劃煤制氣產量目標500億立方米/年的4.5倍。這一數字甚至比去年全國1676億立方米的天然氣消費總量還大。而目前煤制油項目建設完成、建設中以及計劃建設的數量已超過10個，計劃產能總量已超過3000萬噸，已達到2020年末的計劃目標產量。

　　煤化工發展的動力和疑問

　　煤化工從來都是煤炭企業和地方政府所向往的，因為其產業鏈的延伸可能意味著更多的盈利和更多的GDP、稅收和就業。還有大道理可以講：中國“富煤、少氣、貧油”的能源儲備提供了發展煤化工產業的基本條件和論據，而充足的煤炭供應和相對其他能源品種較低的煤炭成本是煤化工產品競爭力的關鍵，煤化工發展還可以優化能源結構和緩解石油供應壓力。發展煤化工理由似乎很充分。另一方面，即便目前煤炭價格走低，市場形勢不好，單單煤炭企業的生存也足夠提供發展煤化工的動因。

　　最近煤化工的發展熱潮除了煤炭富裕省份地方政府的推動，也有市場難以阻擋的力量。地方政府大力發展煤化工的目的是為了提高煤炭的附加值，實現煤炭的就地加工轉化，以拉動地方GDP增長和就業。而企業主要考慮的是煤化工產業的成本與利潤問題。早些時候有煤制油項目研究的基本結論是：在投資上，在中國投資建同等規模工廠只有美國成本的65%;在煤炭成本上，煤炭開采成本比美國低得多;在人力資本上，同等規模工廠，內蒙古的一個項目是每位工人一年8萬元人民幣，而在美國則是8萬美元。因此企業認為，煤制油項目有利潤空間。

　　這筆賬反映出地方政府和企業的樂觀判斷，但沒有足夠的說服力。煤化工是資本密集型產業，需要從投資周期的收益衡量其經濟性。企業盈利受市場容量的影響，還受水資源成本、環境成本、人力資源成本等動態因素的影響，而且這些成本都將進入快速增長期。

　　最近低迷的煤炭價格使得煤化工投資的熱情更加高漲，新一輪比較大規模的產能過剩似乎看得見了。在已有產能規劃比較大的情況下，投資又一擁而入。但霧霾治理背景下的煤化工行業如果對市場空間和利潤沒有足夠的把握并做好功課，將面臨很大的風險。

　　大力發展煤化工是否有利于環境治理，這個問題可以以煤制氣為例。一方面，我國的能源結構是“多煤少氣”，另一方面，環境治理要求減少煤炭消費而增加天然氣消費。大規模發展煤制氣似乎是為了解決天然氣短缺矛盾，為解決城市霧霾提供可能性。因為，至少從表面上看，煤制氣是排放量低的清潔能源。其實沒有那么簡單。

　　首先，煤制氣得到的天然氣屬于對煤炭加工后的二次能源，其原料是煤炭，煤制氣的過程本身也是一個高耗能的生產過程，意味著更多的煤炭生產同一單位的能源產品。如果從全國范圍來看，煤制氣沒有達到改變以煤炭為主的能源結構的目的，也達不到減少排放的目的，因為將生產過程考慮在內，煤制氣的溫室氣體和其他污染物排放，比直接使用煤炭要多。其次，大規模發展煤制氣替代燃煤，實際上只是將污染排放從東部轉移到了西部;而從整體上增加全國的排放量，也不利于應對減少碳排放。

　　煤化工對水資源的消耗同樣不容忽視。生產煤制氣需要消耗大量的水資源。目前通過發改委審批開展前期工作或者已經被核準的煤制氣項目，大多集中在新疆、內蒙古和山西等煤炭資源比較豐富的地區，這些地區的水資源往往比較缺乏。如果新建的煤制氣項目加劇這些地區缺水現狀，水資源供給問題反過來將會對煤制氣生產和收益造成負面影響，這需要慎重對待。

　　煤制氣本身的問題

　　作為經國家發改委核準的首批煤制氣示范項目之一，位于內蒙古克什克騰旗的大唐克旗煤制氣項目于去年投產后曾出現故障，已于今年3月恢復正常生產并向北京供氣。這是國內首個大型煤制氣項目進入商業運營。據統計，目前我國煤制氣項目主要集中在新疆和內蒙古，兩地計劃產能占全國的80%，其中新疆備案的項目有22個，產能約千億立方米。內蒙古有12個，產能規模約740億立方米。大唐項目通氣引發業界高呼煤制氣重大突破，煤制氣迎來黃金時代。

　　當前中國以煤炭為主的能源結構是我們遭遇霧霾的一個主要原因。2013年9月份發布的《大氣污染防治行動計劃》要求，到2017年實現我國煤炭占能源消費總量比重降到65%以下，京津冀、長三角、珠三角等區域力爭實現煤炭消費總量負增長。充足的能源供應是保障經濟增長的重要因素，減少煤炭消費比重需要其他替代能源，短期內天然氣作為清潔能源無疑是最佳選擇。隨著我國“煤改氣”進程的加快，天然氣消費量迅速增加，供需缺口嚴重。2012年我國的天然氣消費1471億立方米，其中進口量為425億立方米，對外依存度高達28.9%。

　　燃煤發電提供我國電力消費的近80%，因此采用燃氣代替燃煤發電是治理霧霾的一個重要措施。但是，煤制氣是一個高耗能的生產過程，是指通過煤炭與蒸汽、氧氣在高溫高壓下進行反應，產生主要由一氧化碳和氫氣組成的混合氣體，再進一步合成甲烷的過程。這個生產過程需要消耗煤炭，同時排放二氧化碳、氮氧化合物、二氧化硫和粉塵。考慮到煤制氣的副作用，應將煤制氣的生產環節和終端應用環節綜合考慮，計算煤制氣生命周期的排放量總和。粗略計算，煤制氣發電的每一度電耗煤在386-455克標準煤之間，而2011年全國火電行業的平均煤耗為329克標準煤，煤制氣發電的煤耗比直接使用煤炭高17.3%~38.3%。這意味著，從一次能源消耗的角度來講，使用煤制氣發電會消耗更多的煤炭。

　　另外，在控制污染排放方面煤制氣沒有優勢。不僅是發電，將煤制氣的應用擴展到交通、烹飪和供暖等領域，煤制氣的生命周期中碳排放也將比直接使用煤炭高36%~108%。據估計，將煤炭轉換成天然氣再進行發電，比直接燃煤發電多排放40%~50%的二氧化碳;其中煤制氣生產環節的二氧化碳排放占總排放的70%~80%，天然氣發電產生的排放占20%左右，此外還包括在運輸環節產生的一些碳排放。煤制氣發電會形成硫化物、氮氧化合物和粉塵等大氣污染物，這也是煤制氣利用中值得關注的排放問題，因為上述三種物質是形成霧霾的一個主要原因。并且，煤制氣發電的二氧化硫、氮氧化合物和粉塵排放均高于燃煤發電。近年來我國加大了對工業二氧化硫排放的治理，燃煤發電的二氧化硫排放得到很大改善，由2005年的6.4克/千瓦時下降到目前的2.26克，脫硫率也達到95%以上。煤化工多采用克勞斯硫回收工藝，目前的技術水平能使脫硫率達到97%左右。但是，由于煤炭投入量大，煤制氣發電的二氧化硫排放比直接使用煤炭發電高出很多。

　　目前火電的脫硝和除塵技術也已經成熟，氮氧化合物減排效率在70%~90%之間，除塵效率更是達到99%以上。煤制氣生產過程中的除塵標準大體和火電相近，其氮氧化合物減排效率甚至達到90%以上，比火電更高。但煤制氣發電的氮氧化合物和粉塵的排放還是分別比燃煤發電高出11.7%和80%，主要原因在于煤制氣發電較低的綜合能源效率。在現有的技術水平下，煤制氣發電的綜合能源效率在27%~31.8%之間，而最新的超臨界燃煤機組發電效率已經達到40%左右。也就是說，煤制氣的能源轉換效率較低，形成同樣的發電量需要消耗更多煤炭，從而可能造成更多污染物排放。

　　政府的政策應對

　　為引導煤化工產業良性、持續地發展，政府應實行有針對性、前瞻性的政策措施。

　　對于煤化工，國家的基調應當是支持的同時加以限制。無論如何，政府應當制定合理的規劃，對煤化工產業的有序發展加以引導，對在什么地方該做、什么產品該做這兩個關鍵問題上慎重規劃，實行總量控制。在對地方的考慮上，要使得煤化工產業的發展從當地資源能源稟賦及經濟基礎條件出發，充分考慮市場因素，符合當地建設與運輸條件，避免不結合當地情況和不考慮資源特點的盲目發展。在對產品的考慮上，要盡量選擇一些相對環保、市場缺口大、有利于進行精深加工以提高附加值的產品，關注煤化工主要研究領域以及關鍵技術的進展，盡量采用環境友好型的高新技術。

　　首先，以“十三五”規劃為契機，規范項目審批程序，制定嚴格的產業準入要求，把握總量控制。國家能源局于今年7月間發布的上述通知再次強調，禁止建設20億立方米及以下規模的煤制氣項目和年產100萬噸及以下規模的煤制油項目。實際上，這一標準在2013年就已經提出過。自2006年以來，政府基本上每年都會出臺政策，明確煤化工產業的審批標準，試圖引導產業發展，事實上這些標準并沒有被嚴格執行。地方政府為了獲得煤炭產業鏈延伸帶來的收益，拉動GDP和就業，明知違反國家標準，也上馬了各種煤化工項目。所以，對于國家來說，規范審批程序和制定嚴格標準是一方面，更重要的是加強懲罰和監督力度，使政策標準具有應有的約束力和執行力。地方政府則需要全力配合，重新定位自己的角色，以引導和服務為主，避免過度參與地方經濟發展。

　　其次，要充分考慮環境和水資源問題。煤化工產業是以大量耗煤為生產基礎的，這一過程勢必帶來環境污染問題，并且煤化工需要水資源保障。我國煤礦資源和水資源逆向分布，使得煤化工項目多建設在新疆、內蒙古、山西等突出缺水地區，許多地區的煤化工企業不但擠占生活用水、農業用水，甚至利用地下水來發展煤化工產業，給水資源帶來了極大的污染隱患。因此政府在項目規劃時，要充分考慮當地的環境承載力和治理成本。并且要制定嚴格的排污和耗能標準，甚至可進行強制性的技術改進。另一方面，對于降低污染，提高能源轉換效率的煤化工技術研發，要給予更多政策支持。

　　最后，政府要對煤化工的投資進行合理規劃和有效引導。發展煤化工產業對環境要求非常高，必須要充分考慮各方面因素，謹慎論證項目的可行性。一方面，從自然環境來看，一個煤化工項目每年的煤炭消費量在幾百萬噸左右，綜合考慮項目的投資收益年限以及煤炭的開采率，就需要有幾十億噸的煤炭儲量，才能滿足一個煤化工企業的長期發展需求。因此，一個地區如果煤炭資源不足或者質量不佳，則不適宜發展煤化工產業。另外，正如前文提到的，地區的環境承載力、治理成本以及水資源條件也需要謹慎考慮。

　　另一方面，從項目收益性的角度來看，目前的投資過熱也是由于一些企業和地方政府盲目認為煤化工產業存在巨大的利潤空間。其實，煤炭價格不會持續低迷，隨著煤價逐漸趨于穩定，環境成本、人力成本會急速上升，煤化工項目的利潤空間將會受到壓縮。更重要的是，一旦產能過剩嚴重，造成一些煤化工產品供過于求，用煤制成的產品收益極低甚至是沒有市場，那還不如干脆直接賣煤。

　　結論

　　總結一下，如果“煤改氣”是為了治理環境污染，那么發展煤制氣將與初衷相背。煤制氣大規模發展的主要動力應該來自保障能源安全或者是其經濟性。因為，將煤炭轉換成天然氣，本身是一個高耗煤的生產過程。大規模發展煤制氣不利于煤炭消費總量控制，其污染排放也要高于直接使用煤炭。盡管煤制氣可能采用比燃煤發電更先進的減排技術，但由于煤制氣發電的綜合能源轉換效率較低，其排放也要高于燃煤發電。大規模發展煤制氣替代燃煤，實際上只是將污染排放從東部轉移到了西部，從整體上會增加全國的排放量，也不利于應對氣候變化。因此，煤制氣應該至多是一個保障天然氣供需和治理霧霾的補充手段。除非煤質不適合發電，否則同樣是二次能源，在西部發展大型超臨界燃煤電站，通過特高壓輸送到東部，可能更清潔和更有經濟性。

　　政府最近設立了較高的煤制油氣準入門檻，也明確了基本產業政策：煤制油(氣)不能停止發展、不宜過熱發展、禁止無序建設;堅持“量水而行”、清潔高效轉化、示范先行、科學合理布局、自主創新等原則;示范項目必須符合產業政策;滿足具體的能源轉化效率、能耗、水耗、二氧化碳排放和污染物排放等指標要求。綜合起來看應該是很全面了，但現實中能否真正規劃和引導煤化工產業健康發展，還需要地方政府的配合，以及對行業發展的有效監管。