- 黄河河套生态经济区建设研究
- 刘璞 冉特先
- 21字
- 2024-12-23 10:48:58
专题报告一 建设蒙陕宁特大型能源化工基地研究
一、引言
黄河河套生态经济区是保障国家能源安全、生态安全、食物安全至关重要的一个生态经济区,从而也必然成为国家“十一五”时期西部大开发的一个重点开发区域。该区的生态恢复和综合开发,对于我国经济社会可持续发展、东中西部区域协调发展以及相对落后的少数民族地区建设全面小康社会,都具有十分重要的战略意义。
在黄河河套生态经济区开发建设的全局中,蒙陕宁特大型能源化工基地建设占据着关键性的地位。该基地的开发建设在国家能源开发建设中具有何等重要的作用,如何处理好能源开发与生态恢复、环境保护之间的依存关系,实现有序开发、高效开发、安全开发,是我们研究的着重点和落脚点。
二、蒙陕宁能源化工基地发展条件和现状评价
蒙陕宁能源化工基地是指以鄂尔多斯盆地能源资源富集区为核心,其主体为内蒙古自治区鄂尔多斯市、陕西省榆林市、宁夏回族自治区的银川市与吴忠市等行政区域,还包括内蒙古的呼和浩特市、包头市、巴彦淖尔市、乌海市,宁夏的石嘴山市、中卫市等城市。它们合起来构成了中国西北一个特殊的蒙陕宁能源“金三角”区域。
(一)优势分析
1. 储量巨大的煤、油、气资源
本区是全国乃至全球极为罕见的能源资源富集区。晚古生代、中生代鄂尔多斯盆地是全球少有的巨型聚煤盆地,在煤层埋深1500米以内,煤炭资源量达2.41万亿吨,探明储量3000多亿吨,约占全国1/3。其中鄂尔多斯市1496亿吨,榆林市1660亿吨,银川市与吴忠市280亿吨。国家13个大型煤炭基地建设规划中,有三个亿吨级基地(位于蒙西、陕北的神东基地、陕北基地,位于宁东的宁东基地)集中于此。煤质优良,煤种以不粘煤、弱粘煤、长焰煤为主,有部分气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫煤、无烟煤,多数具特低灰(7%~9%)、特低硫(0.8%)、特低磷(0.006%~0.035%)、中高发热量(6800~8200大卡/千克)等特点,煤的机械性能和化学活性好,是优质低温干馏、工业气化和动力用煤,理想的环保用煤,在国内外市场上有较强的竞争力。特别是储量最大的侏罗纪煤液化性能好,如榆林矿区2-2煤液化转化率89.44%~92.35%,油产率53.49%~60.94%,3-2煤液化转化率89.36%~92.16%,油产率53.63%~63.93%。煤田开采技术条件简单,煤层埋藏浅,赋存稳定,矿井水文地质条件简单,瓦斯含量低,矿区内地面建设条件良好。
本区石油、天然气资源丰富。鄂尔多斯盆地石油资源量85.88亿吨,其中可采储量约24亿吨,仅榆林市石油探明储量即达6.8亿吨,预测储量10.3亿吨。天然气资源量11.3万亿立方米,探明储量1.9万亿立方米,拥有苏里格、乌审旗、靖边、榆林等探明储量超千亿立方米的世界级大气田,其中榆林市探明储量11800亿立方米,鄂尔多斯市探明储量7500亿立方米。整个盆地天然气探明储量约占全国储量的1/3。煤层气资源量巨大,达7.8万亿立方米,此外,砂岩型铀矿、太阳能、风能资源也十分丰富,蒙西地区是我国内陆风能资源密度最大的地区。本区完全有实现多能互补、综合开发的有利条件。
可以毫不夸张地说,鄂尔多斯盆地是个世界级的大型综合能源盆地。
2. 具有连片荒地的优越用地条件
位处鄂尔多斯盆地核心区的鄂、榆、银、吴等市,具有大规模开发建设能源化工基地的最好用地条件。
一是地广人稀。鄂市国土面积8675200公顷,2005年末人口149.5万人,人均土地5.8公顷;榆市面积4357800公顷,2005年末人口338.4万人,人均土地1.3公顷;银市、吴市面积2343500公顷,2005年末人口268.0万人,人均土地0.9公顷,而宁东能源化工基地所在的灵武市、盐池县、同心县地区则面积为1665100公顷,人口仅87.5万人,人均土地1.9公顷,均高于全国平均水平(人均0.7公顷)。人少地多,为能源化工基地大规模开发建设提供了十分广阔的国土空间。
二是该区域有大片未利用地和天然草地可用以转化为建设用地。鄂市天然草地近600万公顷,占土地面积的67.7%;榆林市天然草地和未利用地250多万公顷,占土地面积的59.5%;银川、吴忠市天然草地和未利用地150多万公顷,占土地面积的65.1%。未利用地和天然草地(绝大部分是退化、沙化草地)是农用经济价值最差、生态服务功能价值也相对较差的地类,要改造为林地、园地、耕地难度极大,但它们地价最低,征用或转让不存在拆迁和人口迁移问题,改造利用为工矿建设用地不但成本最小,而且还能大大提高这些区域的土地利用率和土地产出率。
三是建设用地与农用地矛盾很小。矿区所在地区,通过近些年实施退耕还林、还草工程和天然草地全面禁牧政策,旱耕地已基本退耕为草地,草地大规模围栏封育,该区域的相当部分农牧民通过从事二三产业、劳务输出,向城镇集聚,原来人口不多的农村人口呈减少趋势,这也为能源化工基地开发建设减少建设用地与农用地矛盾(特别是占用耕地矛盾)提供了极为有利的条件。
四是地貌、工程地质条件良好。矿区和能源化工基地所在区域大部为地域广阔的台地,一般为地势起伏和缓的岗地、宽谷,利于矿井开拓、工业园区布局。由于第四纪堆积物很薄,往往下伏岩层出露,工程地质条件好,地震活动性弱,大部分土地适宜作为工矿建设用地。
一句话,本区开发建设用地条件之优越在东中部地区和西南地区都很难找到。
3. 一定的产业基础和人口集聚
20世纪90年代以来,基地所在区域进入了加速发展的新阶段,积累了一定的产业基础,城镇化进程明显加快,中心城市集聚效应、辐射效应加强,具体表现为:
一是能源产业迅猛推进,煤化工、石油天然气化工已经起步。煤炭:2005年鄂市原煤产量1.525亿吨,为2000年的569%,占全国产量7%,全国第一产煤大市;榆市原煤产量1.06亿吨,全国第二产煤大市;宁夏原煤产量2610万吨;三地合计2.846亿吨,占全国总产量的(22.05亿吨)12.9%,蒙西、陕北已成为原煤输出大户。石油天然气:榆市原油产量500万吨,占全国总产量的(1.81亿吨)2.8%,天然气产量70亿立方米;鄂市天然气产量38.6亿立方米。二市合计天然气产量108.6亿立方米,占全国总产量的(493亿立方米) 22.0%,已成为西气东输的重要气源基地。电力:鄂市发电装机容量488万千瓦,发电量232.6亿千瓦时;榆市发电装机容量163万千瓦,发电量68.5亿千瓦时;宁夏发电装机容量488万千瓦,发电量312.9亿千瓦时;蒙西已成为西电东输的重要电源基地。三地合计装机1139万千瓦,占全国总量(51718万千瓦)2.2%,发电量614亿千瓦时,占全国(24975亿千瓦时)总发电量的2.5%。
煤化工、石油天然气化工开始成为本区新兴产业。煤炭炼焦化工,煤炭电石、氯碱、聚氯乙烯化工,煤基甲醇、二甲醚,煤基烯烃,煤炭液化制油,石油炼化,天然气甲醇,天然气氮肥等产业方兴未艾。其中榆市焦炭生产量220万吨,鄂市焦炭产量297万吨,宁夏焦炭产量117万吨。
二是能源大开发带动经济快发展。鄂尔多斯市、榆林市、银川市分别是内蒙古、陕西、宁夏近些年发展最快的城市。以鄂市为例,原先是内蒙古一个牧区,出名的贫困落后地区。近些年来,由于能源大开发带动各业大发展,成为我国经济增长最强劲的地区之一,GDP年均增长率一般在15%~30%间,最高达52.7%,其发展速度可与东部增长最快的几个城市媲美,被称为西部大开发中的“鄂尔多斯经济现象”,2005年GDP为1998年的4.9倍,1978年的171倍,人均GDP40169元,为2000年的3.5倍,超过包头、呼和浩特、银川等大城市,为全国平均值的2.9倍,居本区域各市之首。
三是产业集聚促进人口集聚,城市化进程加速。本区的资源初步开发,使资源优势转变为经济优势开始变为现实,工业化带动城市化,成为我国中西部最具活力的地区之一。以鄂市为例,“十五”期间,全市有40万农牧人口进入城镇,其中外来迁入人口年达4400多人,2005年城镇化率达54%。“十一五”时期还将有20多万农村人口向城镇转移。鄂尔多斯市区已由原先的一个小镇一跃而为中等城市。本区包头、呼和浩特、银川、乌海等大城市,以及榆林、石嘴山、巴彦淖尔、吴忠、中卫等中等城市,一起构成了成长中的呼包银榆城市带,成为本区经济社会发展的增长极,为进一步发展奠定了较好基础。农村人口减少也将大大降低对生态脆弱、退化区的资源环境压力,有利于生态环境的恢复、改善。
4. 承东启西的重要地理区位
本区实际上位处我国陆地国土的腹心,大西北的东缘门户地区,居于环渤海经济圈天津、青岛等港口与大西北、中亚之间新亚欧大陆桥的中枢位置,正处在国家西部大开发重点发展轴线呼包银兰西(宁)产业带上。从全国能源开发的地区布局看,山西、安徽、山东、河南、河北、黑龙江等中东部产煤区,大多潜力有限,已经进入开发中期或衰退期,今后将以资源整合和改造为主,重点稳定生产规模,实行保护性开发。国家规划在今后10年内关闭2万多处小煤矿,绝大部分在此。而全国产煤潜力很大的新疆等地则因远离能源消费大市场,在相当一段时期内还不可能进行大规模开发。因此,鄂尔多斯聚煤、油气盆地必然将提升为我国最重要的特大型能源接续基地,在西煤东运、西电东送、西气东输的国家能源格局中发挥更大作用,并有望建成世界一流的煤基石油替代品生产基地。
5. 迅速改善的交通可达性
近些年来,本区的内外交通条件改善迅速,最主要的如全长860公里的神黄铁路运煤大通道,把蒙陕新兴能源基地与渤海湾新兴门户黄骅港连接起来,还修通了包(头)神(木)、西(安)延(安)、神(木)延(安)等铁路,正在建设的太(原)中(卫)银(川)、准(格尔)东(胜)、东(胜)乌(海)、神朔延伸工程等铁路及众多支线、专用线,银(川)青(岛)、(北)京藏(拉萨,途经呼包银)、银(川)武(汉)福(州)、包(头)榆(林)西(安)等一大批高速公路已经建成或正在延伸,将共同构成一个“省际畅通、通江达海、连接周边”的快速公路网络。
此外,油气管道运输和输电线网大发展。仅陕北天然气输气管道即有通往北京、西安、呼和浩特、银川、上海等多条线路。
6. 国家对本区作为重点开发区的功能定位
国家发展改革委于2007年4月编制的《能源发展“十一五”规划》,在第三章建设重点中,明确提出“加快开发神东、陕北……宁东6个大型优质动力煤炭基地,以建设特大型现代化煤矿为主,扩大生产规模”;按照“挖潜东部、发展西部……”原则,“加快建设油气基地”;“优化建设山西、陕西、内蒙古……等煤炭富集地区煤电基地,实施‘西电东送’。合理布局河南、宁东坑口电站,促进区域内水火调剂”;“石油替代工程:按照‘发挥资源优势、依靠科技进步、积极稳妥推进’的原则,加快发展煤基、生物质基液体燃料和煤化工技术,统筹规划,有序建设重点示范工程。为‘十二五’及更长时期石油替代产业发展奠定基础。”
国家发展改革委、国务院西部开发办会同有关部门编制的《西部大开发“十一五”规划》,在第五部分大力发展特色优势产业中,明确提出“充分利用西部地区水能资源、煤炭资源、石油天然气资源丰富的优势,调整优化能源结构,促进集中布局,提高优势资源加工增值比重,加快建设若干国家重要的水能、煤炭、石油天然气等能源工业开发、接续基地和重要能源化工产品加工基地”,并且把陕西、宁夏、内蒙古明确列为煤炭生产及煤电一体化基地、煤化工基地,把陕甘宁、内蒙古列为大型石油、天然气开采及加工基地,把内蒙古、宁夏列为可再生能源(风能、太阳能)基地。在规划第六部分引导重点区域加快发展中,把呼包银城市带列为重点经济区“率先发展”,并明确指出“按照资源赋存条件优良、国内外市场需求旺盛、大规模开发利用条件基本具备等要求,推进优势资源富集地区有序开发,带动地方经济发展。加快矿产资源的勘查与开发,形成一批我国能源、矿产资源重要接替区。”
国家西部开发办副主任王金祥在谈西部开发重点区域时,明确指出,鄂尔多斯盆地是我国西部三大资源富集区之一,是西部大开发资源集约开发的重点区域。
由上可见,国家对本区作为全国能源开发重点区和西部大开发重点区的定位清晰、明确,反映了国家生产力布局的重点指向和政策趋向,这对于蒙陕宁能源化工基地的有序开发和健康发展,无疑具有深远的战略意义。
(二)市场分析
建设国家级特大型现代化能源化工基地,必须从国际层面和国家层面进行市场供需分析和风险分析,为确定总体思路和发展战略提供依据。
1. 国际能源供求形势
当前全球能源形势有以下几个主要特征:一是能源供求结构以油气为主,两者合计占56.2%(见表1)。未来石油、煤比重下降,相对清洁的天然气和可再生能源比重上升。二是当前能源争夺的焦点是石油的争夺。20世纪70年代以来,几次石油危机均导致西方发达国家不同程度的经济衰退,能源安全(主要体现为石油安全)不仅关系到国家的经济安全,还严重影响到政治与军事安全。近些年来,伊拉克战争、全球地缘政治形势不稳定,均反映了某些国家对石油资源更激烈的争夺和控制。三是国际油价持续飙升和剧烈波动。全球能源需求剧增,能源供应相对趋紧,以及国际形势的不确定性,某些大国资本集团为谋求自身利益而控制油价波动。四是从环保考虑,谋求更多地利用可再生能源。特别是二氧化碳减排以减少温室效应对气候变化的影响,要求控制油、气、煤等化石能源消耗。
表1 全球一次能源结构现状和预测 (%)
资料来源:《中国能源可持续发展若干重大问题研究》(2007)。第8页,第44页。
2. 我国能源安全形势
近些年,我国能源发展成就显著,基本满足了国民经济和社会发展的需要,为今后更大发展奠定了坚实基础。目前煤、电供应紧张状况明显缓和,油、气勘探、开发取得重要进展,“上大压小”继续推行,节能减排有所进步。但新时期也面临诸多问题和挑战。
一是消费需求快速增长,资源约束日益加剧。我国能源人均占有量较低,特别是油、气人均资源量仅为世界平均水平的7.7%和7.1%。2005年石油产量1.81亿吨,消费量3.25亿吨,亦有44%即1.4亿吨需要依赖进口,今后石油供需缺口有可能继续加大。
二是国际市场剧烈波动,安全隐患增加。近几年,国际石油价格大幅震荡、不断攀升,给我国经济社会发展带来多方面影响。我国战略石油储备体系建设刚刚起步,应对供应中断能力薄弱;天然气、电力安全供应,特别是煤矿安全生产形势严峻,维护国家能源安全任务艰巨。
三是节能降耗、保护环境任务任重道远。我国尚处在工业化、城镇化加快发展的历史阶段,高耗能产业仍占较大比重,通过优化产业结构、转变发展方式、发展循环经济,来提高能源效率、保护环境,是一项长期、艰巨的任务。
3. 国家对能源产品的需求趋势预测
表2 我国能源生产、消费现状和预测 (亿吨标准煤)
资料来源:据国家《能源发展“十一五”规划》整理。
由表2可以看出,预测2010年煤炭生产量将达18.27亿吨标准煤,即原煤26亿吨,2010年需比2005年增产3.95亿吨。扣去5年中关闭小煤矿1.06万处,以每矿年平均产量3万吨计,则因小矿关闭而年减少产煤量3.18亿吨,亦即需新增采煤能力7.13亿吨。
在天然气和可再生能源生产、消费加速增长的条件下,预测到2010年,原油产量1.93亿吨,而石油消费量达3.85亿吨,亦即石油供需缺口进一步扩大为1.92亿吨,石油安全形势更为严峻。同期天然气产量将由2005年的493亿立方米跃增到915亿立方米,要求加快增加产能。
由上面供需趋势预测可知,国家对煤炭、电力、石油、天然气和其他可再生能源等各类能源产品都有较旺盛的需求。作为国家级能源接续基地的本区,必然承担着增供石油、天然气、煤炭、电力等重要任务。从产品需求的进口依存度和紧迫度看,石油当列为第一。因此,蒙陕宁能源化工基地,一要尽可能加大石油勘探、开发力度;二要尽可能加快开发天然气,以此取代一部分石油需求;三要加快发展大型、现代化煤电,有步骤地开发风电场和太阳能光伏电场;四要积极稳妥地发展煤基醇醚燃料、煤基烯烃和煤炭液化油品等煤化工,为今后大规模发展煤基石油替代产品打好基础。当然,有序开发、高效开发本区最丰富的煤炭资源,更是责无旁贷,是蒙陕宁能源基地综合开发的基础。
总之,国家能源生产力布局的西煤东运、西电东送、西气东输格局,规定了蒙陕宁基地不可替代的能源供应重任。
4. 建设煤基石油替代品基地的可行性
针对我国面临石油安全严峻形势的突出问题,我国已提出了诸多石油替代路线,主要有开发水电、核电,开发风电、太阳能发电、地热发电、生物质能发电,开发生物质能液体、气体燃料(沼气、燃料乙醇、生物柴油等),开发非常规石油天然气(超重油、天然沥青、油页岩、天然气水合物、煤层气等),发展煤基石油替代品(煤基甲醇、二甲醚、煤基烯烃,煤直接液化制油、间接液化制油,以煤气化为龙头的煤电化多联产系统),发展氢能和燃料电池等。作为一个发展中大国、能源消费大国,要保障国家能源安全特别是石油安全,无论哪种单一能源或替代路线都不能单独解决中国的能源问题,必须实施多元化替代路线。2006年11月20日,在研究替代能源发展的国务院工作会议上,曾培炎副总理指出,发展替代能源要按照以新能源替代传统能源、以优势能源替代稀缺能源、以可再生能源替代化石能源的思路,逐步提高替代能源在能源结构中的比重。当前,要重点发展车用燃料和替代石油产品,搞好煤炭液化、煤制甲醇、二甲醚、烯烃和煤基多联产技术的试验示范和开发应用;积极发展燃料乙醇和生物柴油;大力发展沼气、太阳能、风能、水电、地热等可再生能源,尽可能降低对化石燃料的依赖,减少污染物的排放。曾培炎副总理的讲话指明了我国替代能源的大战略方向。
关于煤基石油替代品路线,目前学术界、实业界尚有若干不同看法,概括起来大致有以下几点:
(1)我国大规模产业化技术不够成熟
煤炭液化制油分为直接液化技术和间接液化技术。前者始于20世纪初的德国,1927年德国莱那建立全球第一家煤炭直接液化厂,规模10万吨/年。1944年德国通过煤基液化制油能力达4023万吨/年。我国从20世纪70年代末以来进行研究,已完成中试装置实验。我国第一个煤炭直接液化产业化示范项目由神华集团建于鄂尔多斯市伊金霍洛旗乌兰木伦工业园区,2004年8月开工,一期100万吨油品,年处理原煤300万吨,主要产品为柴油62万吨、石脑油32万吨等。采用国内开发工艺和高效催化剂技术(煤炭科学研究总院北京煤化所),并与美国ABB鲁玛斯公司合作,预计2007年底建成投入示范运行阶段。
煤炭间接液化制油,目前全球唯一大型企业是南非SASOL公司,1955年建成第一条生产线。现共三个厂,年处理褐煤4000多万吨,年产汽油、柴油等各种产品760万吨,其中油品占60%。我国中科院山西煤化所自主开发技术,已于2006年2月开工建设潞安集团煤基合成油示范厂(建于屯留煤油电循环经济园区),规模为年产16万吨,产品为柴油、石脑油等。此外,兖矿集团于2006年2月得到国家发改委批准,2006年4月在榆林市举行煤炭间接液化制油项目奠基,一期年产100万吨油品。内蒙古伊泰集团2006年5月开工建设年产48万吨(一期16万吨)的煤炭合成油项目,2008年初投产。国家部署间接液化的主要原则是:引进与自主开发并举,立足于自主技术;首先引进两套成熟的生产线进行商业示范,同时加快自主技术开发,稳步形成产业。国内目前正由神华集团与南非SASOL公司谈判,拟建榆林、宁东(灵武市)两个百万吨级厂址方案已通过中咨公司论证。
总的来看,煤炭液化技术上可行,但我国大规模产业化项目尚处试验示范项目建设阶段。生产线能否稳定、持续运行尚待实践,大规模建设仍有一定的技术风险。
煤制甲醇、二甲醚,技术上成熟,但国内百万吨级以上大型煤基甲醇生产线装备,一步合成法二甲醚装备(即由煤制合成气不经甲醇直接合成二甲醚,可大幅度节约成本)技术不够成熟,需由国外引进设备。目前兖矿集团已于榆林市开工建设大型甲醇项目,一期60万吨规模。
煤基烯烃核心技术,包括MTO工艺(煤合成气通过甲醇制乙烯、聚乙烯为主生产线)、MTP工艺(煤合成气通过甲醇制丙烯、聚丙烯为主生产线),我国已有小型装置技术,大规模产业化技术尚不够成熟。我国首套百万吨级煤基烯烃产业化示范项目已由神华集团在包头建设,采用我国大连化物所自主创新技术,并引进德国鲁奇公司装置,2005年11月开工,年产180万吨甲醇、60万吨烯烃。神华宁煤集团宁东基地煤基烯烃示范项目于2005年11月奠基,鲁奇公司MTP工艺,一期年产聚丙烯50万吨。
(2)经济效益存在不确定性
一般认为,采用现有国内外最新技术,建设具有规模经济的大型产业化项目,在目前国际市场油价居高不下的形势下,煤炭液化等煤基石油替代能源经济效益可行。
也有人认为,煤炭液化等煤化工产业,在美、日、德等发达国家拥有先进技术的条件下,并没有繁荣发达,其根本原因是其经济效益不理想所致。德国二次大战时期的煤炭液化产业是国际石油封锁、战争条件下的产物,南非煤炭液化产业也是在其推行种族歧视政策、受到国际石油禁运条件下的产物,都是不得已而为之。目前国际油价大大高于其实际成本,一旦油价下跌,将使煤基石油替代品企业血本无归。
还有人认为,石油价格固然大幅度上涨,但我国原先低廉的煤炭价格近几年也上涨了10倍左右。随着今后大力实施“上大压小”,2.2万处小煤矿逐步关闭,以及大型现代化煤矿资源代价、环境成本的大幅度提高,煤价将继续上涨,煤与油的价格比较优势可能会逐步下降。而我国石油、天然气勘探前景看好,提高油气储量和产量尚有较大空间,这将从根本上抑制油、气价的过快上扬。油、煤比价的不确定性决定了煤基石油替代品经济效益的不确定性,由此存在较大经济风险。
我国有关主管部门则认为,为了保证国家能源安全,需要支付一定成本,不能因为油价、煤价高低或替代能源原材料价格的高低,就否定或改变替代能源战略。我们当前支付一定成本,是为了保证将来的能源安全和经济安全。在试验示范初期,煤基石油替代品生产,与其他替代路线(如开发风能、太阳能、燃料乙醇、生物柴油等)类似,要创新财政支持方式,建立财税政策保障机制,包括风险分摊、成本分摊、研发投入,要设计一套政策体系,提高资金使用效益,使最需要的企业、项目得到有效的财政支持。同时,国家要加强宏观控制,避免和减少企业一哄而上、盲目投资的浪费。从长远看,大规模产业化技术上去了,经济效益也就上去了。
(3)化石能源之间的转换很难解决节能减排问题
发展煤基石油替代品,其主要着眼点是以煤炭这种我国的优势资源来替代我国的稀缺能源(石油)。但有人提出,煤炭与石油一样,都是不可再生的化石能源,从长远看,煤炭消耗一吨就少一吨,也是珍贵资源。从环境保护角度看,煤变油的过程中,要消耗大量水,排出废水、废气、废渣,严重污染环境。从节能减排角度看,不宜大规模发展。
我们认为,从长远看,应该更多地开发利用清洁能源、可再生能源,逐步减少煤炭生产、消费比重。但从我国实际情况出发,今后相当长时期内(例如一二十年),煤炭仍是能源大头,煤基石油替代品可能是今后一段时期内替代石油比重最大的现实选择。据中国科学院能源战略研究组报告(《中国能源可持续发展战略专题研究》,2006),在四个石油替代品方案比较选择中,煤基石油替代品(不包括煤基烯烃路线)如采用第一方案,到2020年,消耗原煤3.86亿吨,可制油品9100万吨,甲醇500万吨,二甲醚300万吨,这样的石油替代规模,是其他替代路线在较短时期内无法达到的。一句话,煤基石油替代品是近中期技术经济可行、具有大规模生产前景的现实选择。
一般地说,煤基油品、煤基醇醚燃料、煤基烯烃工艺都确实存在三废污染问题,如煤液化过程中,吨油燃料的二氧化碳排放量为常规石油加工工艺的7~10倍,水资源、污水处理和循环利用也是应当重点考虑的环境问题。但如能发展煤基多联产技术,则煤气化可以达到很高的除尘率、脱硫率,SO2、NOX和粉尘排放量分别可达欧盟污染物排放限制标准的18%、65%和2%,达到了环保的极限要求。同时,通过煤气化技术及其之后的转化反应,二氧化碳有可能直接分离出来,得到纯度很高的二氧化碳,使二氧化碳的综合利用和埋存成为可能,从而实现温室气体的近零排放,很好地满足今后的环保要求。
综上所述,可见国家《能源发展“十一五”规划》提出,积极稳妥地推进石油替代工程,加快发展煤基液体燃料和煤化工技术,有序建设重点示范工程的方针是正确、可行的。在本区建设蒙陕宁能源化工基地,以发展现代化、规模化的煤基石油替代品系列作为核心产业和主导产业,不仅符合保障国家能源安全的全局利益,也是摒弃传统的出卖资源、出卖初级产品的发展模式,发展先进产业集群、循环经济的需要,是带动地方经济全面发展,建设和谐社会的重大战略举措。
(三)瓶颈分析
从前述优势分析、市场分析可知,本区建设蒙陕宁能源化工基地既是国家全局和当地发展的需要,也具备十分有利的条件,但我们决不能忽视不利条件和制约因素的负面影响。
1. 资源开发与生态环境脆弱的矛盾
本区有三个显著特点:一是在自然环境上属于我国北方对气候变化特别敏感的生态脆弱带。区内绝大部分属干旱半干旱气候,年降水量由东南部的460毫米向西部减至100多毫米,降水年变率26%以上,月变率73%以上,而年蒸发量达2000毫米以上。风大且频繁,最小值为5米/秒的起沙风年出现次数为85~200次,水资源短缺,植被以旱生、超旱生植物的荒漠草原,草原化荒漠为主,土壤类型中风沙土约占半数,生态系统抗干扰能力、自我修复能力极差。
二是在农业生产方式上属于农区向牧区过渡的半农半牧地带。历史时期内,本区是农耕为主的汉族与游牧为主的少数民族频繁进退的地区,历代长城曾为农区与牧区的重要分界线。以后由于人口增长,不适于耕垦的荒漠草原被垦殖为旱耕地,不适于放牧的草原化荒漠也大量放牧牲口,加上气候变化的影响,土地退化、植被退化愈演愈烈。
三是我国土地沙化和水土流失最严重的地区之一,也是干旱、大风、沙尘暴频发的多灾地带。本区内部和周边分别有库布齐沙漠、毛乌素沙地、宁夏河东沙地、乌兰布和沙漠、腾格里沙漠,沙漠和土地沙化面积大。榆林市水土流失面积1.7万平方公里,年输入黄河泥沙2.9亿吨。鄂尔多斯市强度水土流失面积2万平方公里,年输入黄河泥沙1.6亿吨。加上黄河干流宁蒙段风沙入河量,总计年输入黄河泥沙约5亿吨,占黄河总输沙量的1/3。全区土地荒漠化率为70%,草原退化率80%以上,主要生态指标均位于全国最差之列。
本区生态恶化的局面,不仅严重制约自身的经济社会发展,而且对东中部地区特别是黄河下游和首都圈的生态环境构成严重威胁,例如2000年鄂尔多斯地区发生18次沙尘暴,其中直接危及京津地区的就有12次。近些年因能源开发导致采空区地面塌陷、地下水位下降、植被退化等生态破坏以及三废污染问题突出,资源浪费、破坏也很严重。而能源基地的开发建设,对当地生态环境必然构成重大挑战。
如何处理好开发建设与生态恢复、环境保护的相互关系,强调在改善环境、节约资源的前提下谋求生态与经济的协调发展,是有关基地开发成败的根本性问题。
2. 开发建设与水资源短缺的矛盾
本区降水稀少,地表径流贫乏,整体上是西北地区水资源短缺地区。经近几年来勘探,鄂尔多斯市、榆林市部分地区深层地下水比较丰富。但相对于特大型能源化工基地电力、煤化工、石油天然气化工等用水大户对水资源的较大需求,水资源不足是基地开发建设的重大制约因素。基地的开发应以水资源承载能力和环境承载能力为基础,实行有限开发、有序开发、有偿开发。
本区靠近黄河干流及其某些重要支流(如陕北的无定河、窟野河),可说是解决水资源问题非常有利的条件。目前黄河分配给宁夏、内蒙古、陕西的用水量,主要是作为农业灌溉利用的。因此,鄂尔多斯市、银川市若干在建企业(如达拉特电厂、灵武电厂),都是通过内蒙引黄灌区、宁夏引黄灌区农业用水权向企业的转让,使企业获得黄河用水权,而灌区则以用水权转让所得资金实施节水改造工程,将节约下来的灌溉用水转换为工业用水。在当前黄河用水量不可能增加的条件下,农业灌溉节约用水的潜力大小决定了向工业企业转让水权的规模,而新建的一些水库则成为接纳黄河引水或其支流来水向工业企业稳定、持续供水的调蓄水库。从近期看,尽快兴建位于黑山峡出口处的大柳树水利枢纽,对于有效调节上游发电来水与农业灌溉、工业用水之间季节变化的矛盾,提高蓄水水位以利于向基地各大企业自流供水,保证基地建设持续、健康发展,具有十分重大的意义。
3. 基地发展与先进技术、高端人才不足的矛盾
蒙陕宁能源化工基地要又好又快发展,把资源优势真正转化为经济优势,中心环节是要引进、消化、吸收世界一流技术并实现再创新,是要立足于自主技术创新、立足于最先进的体制机制和经营管理,而这都需要一大批顶尖的高端管理人才、高端技术人才和精干技能人才。本区经济、社会、文化、科技基础较差,人才特别是高端人才严重不足,可以说是基地建设的最大制约因素。基地的效益高低、活力大小、竞争力强弱,最终决定于科技创新实力和人才的竞争力。我们必须高度重视这一问题,通过多途径、多方式引进、培育人才,并且建立一套以人为本的用人激励机制,较快地形成各类人才荟萃的创业团队。
(四)问题分析
在能源基地开发建设过程中,也出现了若干应予高度关注的问题,现简要分析如下:
1. 无序开发,浪费、破坏资源
一是边勘探、边开发,甚至先开发后勘探,单类资源勘探、开发而不顾其他资源的综合勘探、开发(如一些地区油气资源开发制约了煤炭、岩盐等资源的开发),只有单类资源的开发规划而缺乏区域资源综合开发规划,缺乏能源化工基地资源开发、经济布局、环境整治的总体规划,导致各类严重后果。二是各类投资主体抢资源、争地盘,破坏资源。榆林市1997年底中小煤矿854个,多数是年产3~6万吨的小矿,2005年压缩为404个,其中大型矿仅4个,中型矿(45万吨以上)仅9个,其余都是小矿,包括3万吨以下139个。很多煤矿违反国家要求,越层越界偷采,采厚弃薄、采易弃难、吃肥丢瘦,小矿回采率仅为45%左右,机械化大矿也仅为50%,与国家要求煤炭矿井回采率不应低于75%,差距甚大。为了争夺勘探、开采权,甚至发生冲突、械斗, 2006年3月18日,长庆油田公司与延长石油集团为争夺开采区块发生数百人的大规模械斗,造成恶劣影响。陕北青阳岔一个山头有10多家投资者27台钻机打油井,有的县钻采公司、采油个体户资源回收率极低,造成严重的资源浪费。三是由于无偿或变相无偿配置资源,掠夺式开采现象严重,不但民营小矿超设计能力开采,大集团大矿也受利益驱动,超规模生产。榆林市2005年煤矿设计能力6210万吨/年,但超设计生产4400.74万吨,超产70.9%,榆家梁矿设计500万吨/年,2005年产煤1500万吨,原设计服务年限34年,现缩短为11年。神府矿区原规划可采200年,照现在情况,可能只有100年、50年,这就把子孙后代的资源也提前吃了。还有一些个体户甚至无证开采、滥采抢挖,地方政府以很大精力打“护矿保卫战”。由此,安全隐患不断增多。四是资源利用率低。煤矿矿井水、煤层气随意排放,伴生矿物无法利用。炼焦企业煤粉几乎全部丢弃,焦炉气排空,焦油回收率仅为70%~80%,仅榆林市炼焦行业年直接损失即达6亿多元。个体小炼油、“脱水厂”造成的石油资源损失也很惊人。
2. 三废污染,环境问题严重
一是采煤沉陷区不断扩展。榆林市采空区面积已达320平方公里,神木县218个煤矿形成187平方公里采空区。采煤沉陷区导致地表形态变形、地面水系和地下水环境变化,植被退化,以至引发地面建筑物和其他设施的破坏,是采煤引发生态破坏的最大环境问题。神华集团神东公司因采煤沉陷损毁水浇地200多公顷,旱地1000多公顷,林草地3000多公顷,使村民生产生活面临严重威胁。宁东基地现有沉陷区面积1071公顷,已损坏住宅36.3万平方米,公用建筑10.7万平方米,受灾居民15645人正在实施搬迁。神木县因采空区影响,数十条河流断流,著名的黄河支流窟野河也变成季节河,许多灌溉地弃耕,树木枯死。村民每户年收入减少万余元。二是三废污染造成大气、水环境等各类指标严重超标,2004年神木县城因水源污染造成10多万人断水10多天。靖边县由于油气开发破坏植被4000多公顷,破坏耕地1000多公顷,河流受含油废水污染,大理河油类超标1004倍,小河乡6000多村民到外村买水。榆林市煤矸石利用率不到20%,粉煤灰利用率仅48%,固体废物堆放成为环境恶化的大问题。多数企业环境治理经费不到位,赔偿协议无法落实。
3. 资源外运,就地转化率低
本区虽然早就提出了“三个转化”的战略(即煤向电转化、煤电向载能工业品转化、煤气油盐向化工产品转化),但转化起步艰难、进展不快,如榆林市“十五”期间规划开工建设煤炭转化项目25个,实际仅建成14个,共可转化原煤1330万吨,占2005年产量的12.5%,绝大部分原煤通过铁路、公路(2200万吨)外运,这种主要出卖资源产品的现状如得不到较快改变,就很难谈得上优化结构、转变经济发展方式,当地经济社会也难能得到全面、健康地发展。
4. 分配不顺,利益矛盾突出
本区资源开发牵涉到中央企业、地方企业和个体经营的关系,中央和各级地方政府的利益分配关系,企业和当地群众的利益关系等一系列经济利益矛盾。无论煤炭采掘,还是油气开采,往往中央企业、地方企业、个体户共同开采一个井田,有的一个井田内甚至有几十家“四证齐全”的小矿同时争相开采,矛盾迭起。有的大企业圈地占有一种资源,其他资源就无法开采,如中央企业登记了油气探矿权,红柳林煤矿井田26亿吨储量中被压占17亿吨只能弃而不采。除资源占有矛盾外,税费政策上各级政府的分成比例不合理,地方利益流失巨大,特别是资源开发带来的环境补偿、土地补偿、利益分配、劳动力安置等均引发大量纠纷,仅神东公司矿区近年群众上访即达100多批、4000多人次。榆林市和吴忠市等地既是GDP、地方财政收入增长较快的地区,却又是农民收入较低的地区,2005年农民年均纯收入均低于全国平均水平,榆林市仅相当于全国平均水平的55.4%。少数煤矿、油井老板暴富和多数农民贫困构成社会不稳定的重要因素。
(五)综合评价
首先,河套生态经济区蒙陕宁金三角由于其巨大的煤、油、气储量和其他有利条件,有可能建成我国最大、世界一流的国家级、现代化能源基地和煤基石油替代品生产基地,打造当代中国的“能源航母”,为保障国家能源安全作贡献,为带动地方经济跨越式发展、为民生造福祉作贡献。
其次,鉴于本区脆弱、退化的生态环境现状,资源开发、基地建设必须特别重视处理好与生态恢复、环境保护的相互依存关系,在追求资源节约、环境友好的前提下谋求生态、经济的协调发展。
再次,鉴于本区处于干旱半干旱地区,水资源严重短缺,开发建设的规模、布局和进度必须与供水能力(农业节水潜力、水权转让进程、供水设施建设进程、大柳树水利枢纽建设以及南水北调西线工程实施)发展状况相协调。
最后,鉴于本区高端人才严重不足的现实,必须高度重视引进、培育一大批高端人才,以人才强区战略、一流人才集群打造一流产业集群。
三、发展思路和目标
(一)总体发展思路
以科学发展观、西部大开发战略、国家能源发展方针(坚持节约优先、立足国内、煤为基础、多元发展,优化生产和消费结构,构筑稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系)为指导,按照大型化、现代化、信息化、高起点的要求,统筹规划,合理开发,优化布局,依托煤、油、气资源的综合开发,突出发展以煤基石油替代产品(煤基油品、煤基醇醚燃料、煤基烯烃等)为主的煤化工产业集群,追求技术先进、经济高效、资源节约、环境友好、强区富民的多重目标,既为国家提供急需的各类能源产品和化工产品,为保障国家能源安全、经济安全作贡献,也为本区生态经济系统进入良性循环,建设全面小康社会,和谐社会发挥主导、支柱作用。
(二)发展战略选择
1. 有序开发战略
摒弃片面追求发展速度、掠夺式开发、无序竞争的开发方式,重视协调开发规模、建设布局、发展时序与资源、环境的关系,做到合理开发、适度开发,煤电化建系列产业相互衔接、配套布局,产业开发与地质矿产勘探、基础设施、公用设施建设协同发展,技术进步效益、规模经济效益、产业集聚效益与环境优化效益统筹兼顾,企业主体运作、政府行为和社会力量紧密结合,处理好中央、省区政府、市县政府、企业与人民群众的利益分配关系,做到有利全局、造福一方、致富居民、惠及子孙后代。
2. 高效开发战略
摒弃常规的追求数量扩张、大量出卖资源、出卖初级产品的技术经济路线,走机制创新、科技创新之路,把引进国内外最先进技术、装备和顶尖人才、提高自主创新能力放在优先位置,以现代化大型煤炭气化、液化工程为中心,谋求煤炭间接液化制油、直接液化制油、一步法合成二甲醚、煤基甲醇大规模制取烯烃技术的突破性发展,争取相关的煤炭采选技术、整体煤气化燃气—蒸汽联合循环发电技术、煤电化建和石油天然气化工循环经济技术走在世界前列,大幅度提高能源开发的综合效益和核心竞争力。
3. 安全开发战略
摒弃传统重增长轻安全、重开发轻保护、先污染后治理的老路,落实以人为本理念,把保障当地和国家能源安全、生态安全、食物安全,建设平安基地作为开发的出发点和落脚点。针对传统的能源化工产业高耗能重污染问题,必须按照建设资源节约型、环境友好型社会要求,规划设计人性化、生态化工业园区,实行安全生产、清洁生产,重视煤矿瓦斯、矿井水、煤炭伴生矿物、煤矸石等综合开发利用,实现能源和原料减量化、废料资源化、三废低排放和零排放。针对当地生态脆弱、土地沙化的突出问题,实行保护优先、综合治理,严格封沙育草,严禁一切滥垦、过牧、滥伐采等活动,采取沙化防治、水土保持、煤矿采空区复垦等有效措施,改善生态环境,保证可持续发展。
(三)总体目标和近远期目标
1. 总体目标
通过15年或更长一段时间的开发建设,使本区煤炭—电力—化工—建材系列产业和石油天然气及其加工、化工系列产业构成较完整的产业链条和产业集群,特别是煤基石油替代产品(煤基油品、煤基醇醚燃料、煤基烯烃等)大规模加工技术取得重大突破,产品形成了一定的规模,装备技术、生产管理达到国际先进水平,工业园区循环经济形成气候,经济、社会、环境效益全国领先,建成全国规模最大、效益最好、世界一流的国家级能源和煤基石油替代产品基地,西部重要的现代化新型工业化基地,为保障国家能源安全和生态安全,推进西部大开发,促进蒙陕宁少数民族欠发达地区建设和谐社会和可持续发展作出重要贡献。
2. 近远期具体目标
(1)产品生产能力
根据有关方面规划和开发建设进程,以及我们的初步测算,按留有余地的规划原则,将蒙陕宁能源化工基地的能源煤化工主要产品预测生产能力增长情况列入表3。
表3 能源煤化工主要产品产能指标
由表3可见,蒙陕宁基地的地位作用随时间而提升,其中作为基地的核心产业煤基石油替代品生产,增幅更大。到2010年,煤基油品、煤基醇醚燃料、煤基烯烃三大系列合计产能1595万吨,其产品可替代石油1795万吨;到2020年,三大系列合计6900万吨,可替代石油7800万吨。这对于缓解我国稀缺能源石油的供应不足问题,将会作出重大贡献。
(2)主要技术经济指标
生产规模:2010年前关停整合年产10万吨以下小矿,2020年前关停整合年产20万吨以下小矿。坑口电厂不准建设≤30万千瓦机组。一般不准建设小于300万吨的煤制油项目,小于100万吨甲醇、二甲醚的项目,小于60万吨煤基烯烃项目。
资源节约:煤矿回采率2010年达到70%以上,2020年达到75%以上。“十一五”期间能源煤化工企业单位工业增加值能源消耗降低20%,单位工业增加值用水降低20%。坑口电厂发电机组全部采用大型空冷机组。煤化工企业全部采用先进节水装置。企业循环用水率2010年达90%以上,2020年达95%以上。
安全生产:煤矿百万吨死亡率2010年降到0.3%以下,2020年降到0.1%以下。
环境保护:煤矸石和工业固废综合利用率2010年达70%以上,2020年达80%以上;矿井水利用率、工业废水利用率2010年达90%以上,2020年达95%以上;采煤沉陷区整理复垦面积2010年达30%以上,2020年达50%以上。电力机组全部安装高效脱硫装置。企业三废全部达标排放。大气质量指数符合二类、三类区标准。
生态建设:城镇、工业园区、独立工矿用地内部绿地和周边防护林带面积占建设用地面积比重,2010年达20%,2020年达30%以上。周边草地全部封育,水土流失、土地沙化得到有效治理。
(3)带动当地经济社会跨越式发展
通过延长产业链条,打造先进产业集群,建设循环经济,发展深加工、精加工下游产品,将能源化工基地建成关联效应大、综合效益高的新型工业化基地,带动相关工业和建筑业配套发展,带动各类服务业协调发展,预测到2020年,基地主体工业增加值达到4400亿元,约占基地主体所在地区生产总值(指鄂尔多斯市、榆林市、银川市、吴忠市)的38%左右,其中鄂尔多斯市、榆林市对GDP的贡献率达40%左右,银川、吴忠两市对GDP的贡献率达33%左右。
经济社会大发展,促进城市化水平快速提高,城乡一体化进程明显加快。预测能源化工基地开发建设,将使银川市区成为特大城市,鄂尔多斯市区、榆林市区成为大城市,并形成吴忠、灵武、神木等若干中小城市,城镇化率将由2005年的29%(榆林市)、40%(银吴)、54%(鄂尔多斯市)分别提高到2010年的40%、50%、65%,2020年的58%、68%、78%,15年内约有154万农村人口向二三产业转移、向城镇集聚,使当地城乡人民生活质量大幅度提升。农村人口的减少,也将大大减轻原先农村超载人口对资源环境的过大压力,从而有利于大面积脆弱、退化生态环境的恢复、改善,有利于草原生态系统转入良性循环,从根本上解决土地沙化、水土流失等生态灾难问题。
四、发展重点
蒙陕宁能源化工基地的产业结构,以煤炭、石油天然气采掘业为最基本的基础产业和优势产业,以煤炭一次转化为主以及可再生能源转化的电力产业为支柱产业和优势产业,以煤、油、气深度转化的煤化工和石油天然气化工为主导产业,特别是以煤基石油替代品产业作为核心产业和特色经济,以三废综合利用为主的建材业为环保产业,由此构成较完整的煤油气—电—化—建产业系列、产业链条、产业集群。同时配套发展新材料、机械装备、农产品加工等其他工业,以及系列化的服务业。本节中,着重对以煤基石油替代品为核心的煤化工作较具体的论述。
(一)煤炭采选
基于煤炭量大质优开发条件好的突出资源优势以及在全国的重要地位,采煤业是基地建设的基础之基础。按照国家13个大型煤炭基地建设规划,要求神东煤炭基地、陕北煤炭基地、宁东煤炭基地以建设特大型现代化煤矿为主,扩大生产规模,提高生产、供应能力,向东北、华北、华东、中南、西北供给煤炭,并向作为西电东送北通道的煤电基地提供煤源,拿出部分煤炭发展以煤基石油替代品为核心的煤化工。采煤工业增长速度要按照国家规划实行有限开发和有序开发,即一要满足国家的全局需要和地方的发展需求;二要严格按核定的设计能力安全生产,科学合理地延长开采期;三要与外运煤炭和当地煤电、煤化工发展相互协调;四要整合资源,改造关闭小矿,与“上大压小”部署在时间上相互协调;五要重视煤层气、矿井水、煤炭伴生矿物的勘探和开发利用,重视煤矸石利用和采煤沉陷区治理复垦。
蒙西:重点建设准格尔煤田、神东煤田、东胜万利煤田三个5000万吨级以上煤炭基地和乌海、塔拉沟、乌审、上海庙、西卓子山煤田等千万吨级煤炭基地,调整改造重组中小煤矿,组建大型煤炭企业集团,依法关闭不具备安全生产条件、破坏资源和环境的煤矿,2010年原煤产量达到2.2亿吨。机械化程度达65%以上,新开井工矿单井规模年产达120万吨以上,露天矿单井规模年产达300万吨以上。煤炭回采率达70%以上,洗选比重达60%,就地转化率达60%以上。
陕北:按照大型化、国际化和可持续发展要求,重点建设神府矿区柠条塔煤矿,神木红柳林煤矿、大保当煤矿,榆阳区煤矿等10多个矿区建设。其中榆树湾煤矿一期800万吨(总规模2000万吨)、神府新民矿区杨伙盘矿扩建新增210万吨等将在“十一五”初期完成。
宁东:近期重点开发灵武矿区、鸳鸯湖矿区、横城矿区、石沟驿矿区和韦州矿区,煤种以不粘煤、长焰煤等动力、化工用煤为主,同时开发一部分炼焦煤,完善采煤、洗煤、配煤系列,提高原煤回采率、选洗率和煤炭气化率。远期进一步开发马家滩、积家井、萌城等矿区。
(二)石油天然气开采、输送
加大投入力度和新技术应用,加快勘探、开发石油、天然气资源,使近远期油、气的探明储量和产量有较大幅度增长,进一步提高本基地油气产量占全国的比重。同时相应加强油气管线建设,增加必要的复线和重点联络线,加快中转枢纽和战略储备设施建设,进一步加强本区作为全国西气东输基地的战略地位。
陕北:要扩大石油天然气勘探和开采面积,提高生产、加工能力和天然气净化能力,加快城市气化进程。
蒙西:对重点区域进行深入的地质勘探工作,加快鄂尔多斯天然气田和乌拉特中旗川井盆地油田的开发利用,加快以天然气代替城市煤气的建设改造步伐,相应建设输气管线。
宁东:重点加紧油气勘探工作步伐,建设输气管线。
(三)电力
本区煤炭、天然气产量占全国比重远高于电力产能、产量占全国的比重,电力工业是本区相对薄弱环节,也是近期较快提高煤炭就地转化率的主要途径,应作为近期主要投资方向,加大投入,加快发展大型煤电坑口电厂特别是煤电一体化、煤电化建一体化项目,重点建设60万千瓦以上的大型空冷机组,把本区建设成为全国装机容量大、节能节水节地水平高、供电可靠性安全性高、发电成本低、具有强大竞争力的电力系统,全国重要的西电东送基地,为远期吸引区内外更多高载能产业来此投资兴业创造良好的投资环境。同时要重视煤气化电、热、化多联产技术开发,重视风电场、太阳能电站的开发,争取在可再生能源开发利用方面走在全国前列。
蒙西:合理布点,有序推进,重点建设坑口电厂、煤电一体化项目,鼓励发展热电联产、煤矸石发电、大型风电和毛乌素沙地太阳能长廊,强化电网建设,提高供电可靠性。根据国家电网公司以及内蒙古自治区有关规划,2006~2020年蒙西煤电项目储备规模将达12010万千瓦。
陕北:将电力建成为重要的支柱产业,重点建设一批煤电一体化项目和骨干电厂,关闭现有的中小电厂,优化电源规模结构,促进榆林电网与全国联网,形成结构合理、运转协调、安全稳定的供电网络。2006~2020年陕北煤电项目储备规模达3660万千瓦。
宁东:重点建设具有一流技术、规模经济效益和环境保护效益的大型现代化煤电坑口电厂,全部采用空冷机组、先进脱硫装置,配套建设煤矸石综合利用电厂和热电厂,加速开发风电场。2006~2020年宁东煤电项目储备规模达2780万千瓦。
(四)以煤基石油替代品为核心的煤化工
根据国家全局需要、市场需求和本区实际,煤化工的主要产业系列是:
1. 煤基石油替代品
可大致分为三大系列:
(1)煤炭液化
由煤生产与石油产品相似的烃类产品(油品)。可分为直接液化和间接液化两种工艺。直接液化是在高压(15~20兆帕)、高温(400~450℃)和催化剂帮助下,煤粉与重油调成浆状,与氢气进行化学反应,可将煤转化为类似石油的烃类化合物。将沸点低于500℃的大部分烃类油品通过进一步加氢处理、加氢改质、催化重整和加氢裂化,得到石脑油、汽油、柴油和液化石油气。煤直接液化对煤种要求较高,但我国仍有相当储量。生产每吨油品耗标准煤2.9吨,新鲜水8吨,300万吨/年规模吨油投资约在8000元以上(据《中国能源可持续发展若干重大问题研究》16页,2007)。
间接液化是煤先转化为合成气,即煤经过氧化和水蒸气分解反应变成一氧化碳和氢,在中压(2.5~3兆帕)、中温(250~350℃)和催化剂作用下,一定比例的合成气在浆态床或循环流化床反应器内转化为混合烃,再进一步加工为石脑油、柴油、润滑油、石蜡等产品。这一过程通称为费—托(F-T)合成。合成气环节投资、加工成本较高,是影响间接液化效益的主要因素。
由表4可知,间接液化与直接液化相比其技术特点各有优缺点。我国目前这两种路线都在进行百万吨级产业化试验示范阶段。按需要和可能计算,有关方面提出了2020年煤炭液化油品达到2400万吨至9100万吨的4个方案。
表4 煤直接液化与间接液化制油的技术特点比较
资料来源:《中国能源可持续发展战略专题研究》53页,2006年。
(2)煤基醇醚燃料
由煤制合成气在中温、中压和催化剂作用下可转化为甲醇。甲醇是人工合成化学品中产量最大者之一,工艺成熟,目前已向大型化(百万吨级)发展,成本随之降低。如生产燃料级甲醇,成本可进一步降低。甲醇进一步脱水制备二甲醚,技术成熟。国外已有煤制合成气一步法制备二甲醚工艺,可使成本大降,为大规模应用开辟道路。生产上,高硫劣质煤、煤层气、焦炉气、化工释放气等均可生产甲醇、二甲醚。与煤炭液化路线相比,煤基醇醚燃料技术经济指标稍优(见表5)。
表5 煤基醇醚燃料与煤炭液化技术经济比较
注:比较条件为:原煤热值按27.215兆焦/千克折算,原煤坑口价80~100元/吨,新鲜水价1~2元/吨,产品按近年国内市场平均价;气化方式选用壳牌粉煤气化。
资料来源:《中国能源可持续发展战略专题研究》55页,2006年。
甲醇与汽油混合配比可作为汽车清洁燃料,特别是低比例掺烧(甲醇占15%)在山西试验示范效益明显。但大规模推广高比例甲醇汽油(如掺烧甲醇85%或全部)涉及汽车发动机改造、防止有毒污染等问题。按2020年全国50%地区推广M15甲醇汽油(即甲醇掺烧15%)计,需燃料甲醇480万吨,加上化工用甲醇消费量650万吨,共需甲醇1130万吨。
二甲醚性质类似LPG(液化石油气),在贮存、运输、安全等方面优于LPG。代替柴油燃料具有经济竞争性,但也涉及汽车发动机改造、二甲醚车示范运行等问题。仅按替代广大乡镇民用燃料LPG的50%计算,2020年至少需要二甲醚燃料500万吨。
(3)煤基烯烃
石油一方面通过炼油工业提供成品油,另一方面通过化学工业提供有机化工基础原料低碳烯烃,即乙烯、聚乙烯、丙烯、聚丙烯,合成塑料、合成纤维等都离不开烯烃。煤基烯烃路线就是通过原煤—合成气—甲醇—烯烃的转化,从另一方面以优势能源煤炭替代稀缺能源石油,是煤基石油替代品生产的另一有效途径。
当今,煤基烯烃工艺主要有MTO技术和MTP技术,前者的产业链是:原煤—合成气—甲醇乙烯—聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯,乙烯—醋酸乙烯共聚树脂(EVA)、乙丙橡胶、环氧乙烷/丙二醇、醋酸乙烯、聚醚等。后者的产业链是:原煤—合成气—甲醇MTP丙烯—聚丙烯、丙烯—乙丙橡胶、环氧丙烷/丙二醇、环氧氯丙烷、丁辛醇、异丙醇、苯酚丙醇、丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯腈等。MTO技术、MTP技术的一个特点是可以根据市场需求,调整乙烯或丙烯的生产比例(如MTP技术既可以生产丙烯为主,也可以调整生产一部分乙烯),另一特点是除生产乙烯、丙烯外,还可生产一定比例油品。可见,煤基烯烃路线是一条以煤化工代替石油化工,从而减少石油消耗的极好路线,目前除国外美孚、巴斯夫、埃克森、鲁奇等公司有成熟技术外,我国中科院大连化学物理所已与陕西新兴煤化工科技发展公司、中石化洛阳石化公司合作完成了万吨级MTO工业化装置。
据前两年信息,目前我国乙烯消费量1500万吨,55%以上靠进口,国内生产主要是石油化工路线,少量是煤基电石路线。按每吨乙烯、丙烯需消耗2.5吨甲醇计,如2020年实现煤基烯烃替代石油烯烃30%的替代率,则仅煤基烯烃路线所需煤基甲醇即达2250万吨,可取代石油1800万吨。
综合煤基醇醚燃料、煤基烯烃两条路线,则预测2020年煤基甲醇生产量需达2730万吨,如届时二甲醚燃料仍以二步法(煤—甲醇—二甲醚工艺)生产,则加上制二甲醚的甲醇750万吨,化工用甲醇消费量650万吨,合计共需生产煤基甲醇4130万吨,共需原煤6600万吨。如加上煤炭液化油品9100万吨,需煤3.86亿吨。合计三大系列石油替代品用煤共需4.52亿吨。
2. 电石氯碱
煤化工的另一重要产业系列是以煤(焦炭)、石灰石、食盐(氯化钠)为原料的电石氯碱产业,其主要产品为聚氯乙烯塑料(PVC树脂)和烧碱。PVC制品及其衍生品多达数千种,是世界三大通用塑料之一,2000年全球产能3040万吨,普遍以石油为原料,即原油—乙烯—聚氯乙烯。电石法生产PVC路线因高耗能、高污染早在20世纪90年代已为石油乙烯路线取代。但随着近些年油价剧升,而电石法循环经济新工艺的进步,使该技术路线重新勃兴。特别是本区煤、灰石、食盐资源富集,资源优势突出,电石氯碱产业的成本优势和竞争力远高于石油乙烯路线。电石产业还可发展石灰氮及其下游新型化工材料,如磷、盐、碳等胍盐类,液体或固体单氰胺及其下游产品,二氧化硫脲等。
3. 煤基合成氨
煤炭气化,使氢气、氮气在催化剂作用下生成合成氨,进而形成尿素、硝酸、纯碱、已丙酰胺、甲胺、三聚氰胺、三聚氰胺甲醛树脂、三聚氰胺尿酸盐、丙烯腈等产业系列。目前国内外通行天然气制合成氨,煤基合成氨有可能在本区逐步替代天然气制合成氨的技术路线。
4. 煤制氢
煤制合成气过程中,稍许改动工艺流程就可制成氢气,大致7吨标煤生产1吨氢气,大型装置吨投资约需12000元。当每吨入厂煤价为100元时,氢气(2兆帕)出厂销售价为7.4元/千克。远期汽车用燃料电池发动机使用氢燃料得到普及时,将使以煤为原料的大型制氢工厂走向产业化。
5. 煤焦化工
这是最传统的煤化工,炼焦煤通过干馏,焦炭可用于冶金、电石化工等,煤焦油可用于生产苯、萘等多种化学品,焦炉气可用于冶金、化工(如生产甲醇等)。
6. 煤气化多联产技术
以煤气化为基础的电—热—化学品多联产技术尚在试验示范阶段,它可以真正实现煤电化一体化生产,包括燃气蒸汽联合循环发电、热电联产、多种煤化工产品清洁生产和循环利用,大幅度提高煤的利用效率,把常规污染降到最小以至近零排放,而且二氧化碳也可以集中回收处理,达到温室气体减排的目标,使煤基石油替代品路线(包括煤制氢燃料)的经济效益和环境效益得到大幅度提升。
7. 煤化工近期重点建设项目
除在建项目外,今后新建项目要求技术高起点、规模大型化,煤炭液化制油项目年产量规模300万吨以上,煤基甲醇、二甲醚项目100万吨以上,煤基烯烃项目60万吨以上。
蒙西:积极发展大型煤炭液化、甲醇及二甲醚、甲醇制烯烃、煤焦油等系列深加工产品,鼓励发展科技含量高的大型煤电—电石—氯碱—聚氯乙烯联合生产项目,在鄂尔多斯市建设准格尔旗大路新区、树林召(达拉特旗)、蒙西(东胜)、棋盘井、上海庙、纳林河、乌审召、乌兰木伦等特色煤化工工业园区。
陕北:加快建设榆神煤电化(以煤基烯烃、煤炭液化为重点)、榆横煤化工及载能(以煤基甲醇、烯烃为重点)、榆米绥盐化工(以PVC、烧碱、醋酸、氯酸钠为重点)、吴堡煤焦化等工业园区,形成综合开发、相互配套、相互支撑的产业集群。
宁东:集中主要力量发展煤基烯烃、煤基醇醚燃料、煤炭液化三大煤基石油替代品系列,同时扩大电石法PVC、煤焦化、煤基合成氨等产业链条,发展先进产业集群和循环经济园区。
(五)与煤化工优势互补的石油天然气化工
充分利用石油、天然气资源,提高油气就地加工率,重点发展天然气化工,做到与煤化工相互配套,实现优势互补。
蒙西:天然气化工要按照气化平衡原则,优先大项目用气,以博源联合化工、鄂尔多斯联合化工、天野化工等为依托,加快合成氨、甲醇和乙炔等天然气化工产品的生产,发展以合成氨为原料的尿素、氨等深加工产品,以甲醇为原料的甲醛、醋酸和聚丙烯等产品,以乙炔为原料的醋酸乙烯、聚乙烯醇等产品。
陕北:加快原油加工、天然气制甲醇、醋酸等系列建设。
(六)建材和环保产业
利用煤矸石、粉煤灰、煤炉渣、电石渣、冶镁渣、脱硫石膏等工业固体废弃物,生产水泥、新型墙体材料;利用煤矸石等回填煤矿采空区、露天矿区;利用矿井水、工业废水处理后的中水发展林草绿地建设产业,等等。
五、战略布局
(一)合理布局的基本原则
1. 建立蒙西、陕北、宁东三基地之间战略分工协作关系
依托大型企业集团,充分利用各自优势和已有基础,发展各具特色的能源化工产业和拳头产品,建设各具特色又相互紧密联系的工业园区,在引进技术、培育人才、科技创新、市场开拓、经营管理等方面加强信息交流、互助合作。
2. 依托矿区或水源、交通干线,建设煤电化建一体化、油气化工一体化项目
煤炭工业布局要以资源分布为主要依托,在勘探程度不够的情况下,初步划定的井田、井口布局需在详查、精查之后进一步调整优化。电力、化工的燃料、原料运量大、耗水量大,要尽可能靠近矿区、水源、交通干线布局。电厂尽可能紧靠井口或洗煤厂选址,以争取采用皮带运输方式运煤,节约运费。热电厂选址要充分考虑热负荷分布特点。高度重视以水定规模、定布局、定开发时序。
3. 以工业园区为重点,构成产业集群
根据产业、产品特点,重点考虑上中下游产品链条,以及旁侧联系,以主导产品为中心,以配套产品和相关设施为辅,交通、供电、供热、供水、供气、电信等管线布局合理,形成合理、有序的产业系列和新型、先进的产业集群。
4. 发展循环经济,节约资源,保护环境
针对能源化工产业资源耗量大、废料排放多的特点,以及当地生态脆弱、土地沙化、水土流失严重的实际,强调矿区、电厂、工业园区布局必须以循环经济新理念为指导,实行减量化、再利用、再循环的原则,企业内、企业间、工业园区整体都要搞好生态设计,各环节都要综合利用能源、原料和废料,三废通过处理加以循环利用,还要保护自然植被,建设人工林草,搞好采煤沉陷区治理复垦。
5. 处理好工业布局与基础设施布局、人口、城镇布局的关系
矿区、电厂、工业园区相互间要在时间上同步建设,在空间上相互配合,还要同步建设基础设施,重视从业人口的生活服务设施、后勤基地、退休人员生活基地建设,基地各项设施与城镇体系建设在时间、空间上的协调配合,避免重复建设或相互牵扯。
(二)蒙西、陕北、宁东三块的初步功能定位
在开发建设国家级特大型蒙陕宁能源化工基地的统一目标下,要从蒙西、陕北、宁东三块各自的资源特点(能源矿产资源、水资源、土地资源等)、现有基础、投资环境等实际出发,着眼于充分发挥各自的资源优势、区位优势等比较优势,以及现实和潜在的竞争优势,明确各自的功能定位,现初步设想如下。
1. 蒙西
有序开发煤炭资源,远期建成国家最大的煤炭供应基地之一,通过运煤大通道向东部供应较多精煤。
加速开发天然气,建成西气东输的主要气源基地。
加紧发展煤电以及风电等可再生能源,建成西电东送的主要电源基地。
积极发展煤基石油替代品产业,依次序以煤直接液化制油、煤基烯烃(MTO技术)、煤基醇醚燃料作为重点发展方向,建立煤直接液化制油等国家级工程技术中心,重点突破,建设世界一流的煤直接液化制油、煤基烯烃等战略产业、战略产品系列,逐步提高煤炭就地转化率。
合理发展煤焦化工、天然气化工等产业,积极稳妥地推进煤气化多联产技术发展。
2. 陕北
有序开发煤炭资源,远期建成国家最大的煤炭供应基地之一,国家西煤东运的主要煤源基地。
加速开发石油、天然气,建成我国西部重要的油气供应基地,西气东输的主要气源基地。
加紧发展煤电以及可再生能源,建成西电东送的主要电源基地。
积极发展煤基石油替代品产业,按先后次序以煤间接液化制油、煤基烯烃、煤基醇醚燃料作为重点发展方向,建立煤间接液化制油等国家级工程技术中心,重点突破,建设世界一流的煤间接液化制油、煤基烯烃等战略产业、战略产品系列,提高煤炭就地转化率。
合理发展煤基电石PVC化工、天然气化工等产业,积极稳妥地推进煤气化多联产技术发展。
3. 宁东
有序开发煤炭资源,建成一定规模的煤炭供应基地,以就地转化为主,外运为辅。
加紧发展煤电及风电等可再生能源,以就地消化为主,并与黄河上游水电打捆向东输送一部分。
积极发展煤基石油替代品产业,按先后次序以煤基烯烃(MTP技术)、煤间接液化制油、醇醚燃料作为重点发展方向,建立煤基烯烃等国家级工程技术中心,重点突破,建设世界一流的煤基烯烃、煤间接液化制油等战略产业、战略产品系列。
合理发展煤基合成氨化工、煤基电石PVC化工等产业,积极稳妥地推进煤气化多联产技术发展。
(三)基地核心区域的主体功能区划分
基地核心区域为鄂尔多斯市、榆林市、银川市、吴忠市。根据国家“十一五”规划纲要关于推进形成主体功能区的要求,根据本区资源环境承载能力、现有开发密度和发展潜力,统筹考虑未来人口分布、经济布局、国土利用和城镇化格局,将本区国土空间划分为重点开发、限制开发和禁止开发三类主体功能区,按照主体功能定位调整完善区域政策和绩效评价,规范空间开发秩序,形成合理的空间开发结构。主体功能区划的主要目的是兼顾工业、城镇开发建设与生态环境保护,处理好在保护中开发、以开发促保护的依存关系。
1. 重点开发区
鄂尔多斯市包括鄂尔多斯市市区(一城三区,即原东胜市区、新区、伊金霍洛旗的阿腾席连镇区),树林召(达拉特旗)、大路(准格尔旗)、蒙西、棋盘井(鄂托克旗)、上海庙(鄂托克前旗)、纳林河(乌审旗)、乌审召(乌审旗)、乌兰木伦(伊金霍洛旗)等8个工业园区,以及大中型矿区、电厂等独立工矿用地。
榆林市包括榆林市区,神木、靖边、绥米等中小城市市区,榆神、府谷、榆横、榆米绥、定靖、吴堡等6个工业开发区,以及大中型矿区、电厂等独立工矿用地。
银川、吴忠市包括银川市区、吴忠市区,灵武、青铜峡等中小城市市区,宁东煤化工、临河综合工业、灵州综合工业、太阳山能源新材料等工业园区,以及大中型矿区、电厂等独立工矿用地。
分区管治的政策和规则如下:
(1)适当扩大建设用地供给,优先保证重点建设项目的合理用地需求,促进工业化、城镇化加速发展。
(2)支持区域基础设施建设和城镇公共服务设施建设。
(3)土地利用必须做到建设用地尽量不占耕地,优先利用闲置地、废弃地,优先开发未利用地和天然草地。
(4)提高企业进入工业园区的准入门槛,鼓励节水、节地、节能、无污染企业进入,鼓励技术先进的循环经济型企业成组配套布局,提高工业园区和独立工矿用地的土地投入强度和产出效益。
(5)因开发建设挖损、压占、塌陷的土地应及时整理、复垦、绿化。
(6)城市市区、工业园区和独立工矿用地都要提高建设用地内部绿地率,并且加强其周边的林地建设,为改善大环境作贡献。
(7)在绩效评价和政绩考核上,要综合评价其经济增长、质量效益、工业化和城镇化水平,资源节约、环境保护等指标。
2. 禁止开发区
包括本区内的自然保护区(如银川市的贺兰山自然保护区、白芨滩自然保护区、阅海和鸣翠湖国家湿地公园等,吴忠市的哈巴湖自然保护区、青铜峡水库鸟岛自然保护区等)、历史文化遗产保护区(如鄂尔多斯市的成吉思汗陵文物保护区、库布齐沙漠响沙湾旅游区等,榆林市靖边统万城遗址、佳县白云山道教建筑群等)。
管治政策和规则:
(1)依据法律、法规规定和相关规划实行强制性保护,控制人为因素对自然生态、原始风貌的干扰。
(2)实行最严格的土地用途管制,严禁生态用地和自然文化遗产保护地改变用途,严禁一切不符合主体功能定位的人类活动进入保护区。
(3)保护区实行分层次保护,其核心区实行全封闭管理,保证重点物种、重点文物的安全维护。缓冲区内可容许必要的科研、考察、监测等活动,试验区可适度开展旅游、多种经营和必要的基础设施建设等活动。
(4)保护区内影响自然生态、文化遗产的现状土地用途,应按规划逐步调整为合适的土地利用类型。
(5)保护区内除保护建设、旅游服务人员外,其他农业人口、非农业人口都应有计划、有步骤地引导,自愿、平稳、有序地转移,或实施生态移民计划。
(6)要从财政政策、投资政策上支持保护区的生态保护、文物保护事业以及相关基础设施的投入。
(7)对于煤矿油气井开发、电厂选址、煤矸石和固体废弃物堆放等有可能导致对保护区产生不利影响的生产建设活动,应通过多方案比较,提出最佳方案,达到无害化或把危害控制到最小程度,对工业和城镇三废污染要严加防治。
(8)在绩效评价和政绩考核上,主要评价生态环境保护和自然文化遗产保护的成效。
3. 限制开发区
除上述重点开发区、禁止开发区范围以外的全部地域,包括广大农村的耕地、园地、林地、草地,县镇和农村居民点,小矿区等。
管治政策和规则:
(1)实行严格的土地用途管制,严禁农用地特别是耕地随意改变用途,不准在无规划的情况下在压煤区地表建设永久性建筑物和人工设施。实行和完善草地有偿分户承包经营管理机制,促使草场的责、权、利明确,管、建、用统一。
(2)引导发展适合当地资源环境承载力的特色产业,通过整理、改造,提高耕地及其他农用地的综合生产能力,以及农产品的加工、运销能力,限制不符合主体功能定位的产业盲目扩张。
(3)整合资源,改造提高有条件的小矿,撤并、关闭不符合条件的小矿;不得违法、违规进行采矿、取土、挖沙石等活动;不得破坏、污染土地或导致土地荒废的人为活动,不得在无灌溉的条件下开垦草地为农田。
(4)城乡居民点建设必须在规划指导下有序实施。
(5)增加用于公共服务和生态环境补偿的财政转移支付,重点支持区域公共服务设施建设和生态环境保护,建立生态补偿的长效机制,逐步使当地居民享有均等化的基本公共服务。
(6)在绩效评价和政绩考核上,要突出水土资源可持续利用、生态环境保护、特色优势产业发展等评价,弱化经济增长、工业化、城镇化等指标的评价。
(四)基地建设的水资源供需平衡
1. 基地所在区域水资源供需平衡预测
根据《内蒙古自治区燃煤电厂建设水资源供给能力研究》(内蒙古自治区水利水电工程咨询公司,2006年12月)、《陕北能源基地燃煤电厂建设水资源供给能力研究》(陕西省水利电力勘测设计研究院,2006年11月)、《宁夏回族自治区燃煤电厂建设水资源供给能力研究》(宁夏水利水电工程咨询公司, 2006年12月)等专题研究成果,现将蒙西、陕北、宁夏水资源供需平衡预测列入表6、表7、表8。
(1)蒙西
表6系75%枯水代表年可供水量和需水量预测。蒙西供需平衡分析虽有一定余水,但目前实际情况是:城市、能源基地等产业、人口高度集聚地区存在严重的缺水问题,一些地区地下水已经超采。按照黄河初始水权规划,近五年平均分配内蒙古引黄水量为42亿立方米,实际平均用水量为57亿立方米,其中巴彦淖尔市、乌海市等利用黄河水量均超出分配指标。用水结构问题突出,农业用水比例过大。用水浪费现象严重,农业灌区工程年久失修,输水损失大,灌溉用水有效利用率仅30%~40%,工业用水重复利用率低。因此,表6的预测是建立在加强地表水利工程建设、积极落实节水措施、采取引黄灌区水权转换等措施的基础上,是以厉行节水为先决条件的。表7、表8情况类似。
表6 蒙西水资源供需平衡预测 单位:亿立方米/年
资料来源:《能源基地建设及电力中长期发展规划深化研究总报告》(2007)。
(2)陕北
表7为75%枯水代表年下陕北可供水量和需水量预测。榆林市有一定的地下水资源和黄河支流窟野河、秃尾河、无定河等,已建和正建一批大中型水库作为供水水源,如神木采兔沟水库(库容7281万立方米,年供水5419万立方米)、神木朱盖沟水库(库容4156万立方米,年供水2000万立方米)、横山无定河王圪堵水库(库容3.18亿立方米,年供水2.81亿立方米),近期基本达到供需平衡,但远期缺口较大,需从黄河引水。
表7 陕北水资源供需平衡预测 单位:亿立方米/年
资料来源:《能源基地建设及电力中长期发展规划深化研究报告》(2007)。
(3)宁东
宁东基地所在地区属宁夏中部干旱带,地表水、地下水资源均严重短缺,必须从区域范围来实现供需平衡。表8即为75%枯水代表年下,通过大力节约用水尤其是节约较多农业灌溉用水,来解决工业用水、生活用水增长的需求。
2. 实现水资源供需平衡的具体途径
(1)通过节约农业灌溉用水和水权置换,优化水资源配置,作为解决工业用水的主要渠道
目前宁蒙引黄灌区农业灌溉用水占了黄河水用量的90%以上,而农业节水有很大的潜力。据研究测算,通过农业用水权向工业用水权的转换,利用用水企业的购买用水权费用来实施节水改造工程措施,宁夏引黄自流灌区可转换水量为7.04亿立方米,可解决宁东基地2020年全部工业用水量并存有余数;内蒙古引黄灌区可转换水量为12.13亿立方米,其中6.7亿立方米可用于鄂尔多斯市等基地工业用水。可见这是解决蒙西、宁东基地工业用水的主要途径。
表8 宁夏水资源供需平衡预测 单位:亿立方米/年
资料来源:工业需水包括服务业需水,数据来源同表6。
(2)充分利用煤矿矿井水
根据宁东基地灵武煤矿区一些矿井的实践经验,矿井水经适当处理后可作为井下工业用水,井口工业广场工业用水,洗煤厂用水,以及绿化用水,这条途径可使煤炭采选用水节约30%~100%(生活用水除外)。据测算,处于干旱区的宁东基地煤炭产量6000万吨时,矿井水量可达1380万立方米左右。这既是解决水资源供需平衡的一条重要途径,同时也为矿井水实现近零排放,减少和避免环境污染作出贡献,为矿井周边地区绿化和人工林草建设作出贡献。
(3)适度开发利用当地地下水
鄂尔多斯盆地也是一个储水盆地,有一定的深层地下水储量。如鄂尔多斯市地下水可开采量达12.2亿立方米,大部分尚未开发。因此,可在鄂尔多斯市、榆林市地下水量丰质优地段,适度开发潜水或深层地下水,用作基地区城镇的生活用水或中小企业一般工业用水。但不允许大用水企业(如煤电厂、化工企业)把地下水作为主要水源。强调必须在做好地下水源勘探和开发利用规划的前提下科学开发、有限开发,严禁超补给量开采。
(4)建设循环经济型的工业园区
所有企业及工业园区,都要把节水放在重要位置,抓好设备的技改,抓好循环用水、重复用水,抓好园区的污水处理厂建设,实现污水处理后中水的再回用。这方面的节水潜力很大,必须引起有关方面和企业的高度重视,关键是要增加节水投入。中水除用于一般工业冷却水、冲洗水等方面外,多余中水用于绿地灌溉,争取循环用水率95%以上,废水近零排放。
(5)城镇中水利用
基地区城市、县(旗)镇,有条件的建设污水处理厂,规模太小、条件不具备的建设适合当地条件的简易生态污水处理设施,通过工业废水、生活污水的适当处理,实现中水、处理污水的再回用,如用作工业冷却用水、冲洗用水、生活冲厕用水以及绿化用水、温室农业用水等等。
(6)黄河引水工程
陕北基地远期供水缺口较大,规划通过引汉济渭工程,从汉江调入黄河水量17亿立方米,按照入黄水量不减少的原则,可由黄河干流向陕北能源化工基地引水14亿立方米,其中包括由黄河碛口水库引水10亿立方米,由天桥水库引水3亿立方米,由黄河河漫滩地下水(府谷岩溶水)引水1亿立方米,扣除长距离输水损失,实际可供水量12.32亿立方米(参见表7)。
(7)黄河大柳树水利枢纽供水
拟建大柳树水利枢纽是黄河上游最后一座高坝大库,全河三大主干梯级之一,总库容达110亿立方米。该枢纽对于维护黄河健康生命,优化黄河水资源配置,改善受水区生态环境,以及为蒙陕宁能源化工基地供水,都具有不可替代的重大作用。大柳树枢纽把黄河水位提高100多米,可以向宁东基地多数工业园区、鄂尔多斯市基地西部某些工业园区自流供水,向榆林基地西部工业开发区低扬程供水,既可以在调节上游发电用水与宁蒙灌区农业用水、能源化工基地工业用水的季节性变化矛盾上发挥作用,大大提高工业供水的可靠性、安全性,也比直接从黄河扬水节省供水成本。鉴于大柳树枢纽多方面的重大作用,建议国家及早决策,尽快建设黄河大柳树水利枢纽工程。
(8)南水北调西线工程
南水北调西线工程前期研究中,已考虑到为蒙陕宁能源化工基地安排一定的供水量。预计该工程完工后,可为基地更大规模开发建设提高较充分的水资源保障。由于该工程尚未最终决策,我们认为,2020年以前基地建设的规模、布局和进度,必须与供水能力特别是农业节水、水权转让进程,供水设施(输水管道、调蓄水库等)建设进程,大柳树水利枢纽建设、黄河引水工程等发展状况相协调。
六、保障措施和建议
(一)探索蒙陕宁三省区统筹协调、战略合作的能源开发新体制、新机制
处理好区域合作中观念与行动、行政区与经济区、整体与局部、竞争与合作等关系。加强统筹规划,通过专家层面、企业层面、领导层面的研究、探讨、协商,明确蒙陕宁能源化工基地战略布局、分工协作的基本原则,明确基地中蒙西、陕北、宁东三块的功能定位,明确特大型企业各自的重点发展方向和战略产品,相应建立各自的国家级工程技术研究中心(如煤炭间接液化工程技术中心,煤炭直接液化工程技术中心,煤基一步合成法二甲醚工程技术中心,煤基烯烃MTO工程技术中心,煤基烯烃MTP工程技术中心)。完善合作机制,建立地区经济联合市长联席会议为代表的协调机制,形成不同性质、多元化、多层次的区域合作机制体系,重点组建若干专题工作组,专门负责相关领域合作任务的落实。统一市场体系,促进资源、资本、技术、信息、人力的优化配置和共有共享,有效整合和集中优势资源,重点攻关、重点突破,做到各有侧重、优势互补,组成新型战略协作关系和整体对外竞争格局,最大限度地消除低水平重复建设,提高各自的竞争力和基地的整体竞争力。
(二)设计和建设产业集群、循环经济型工业园区的运行机制
通过编制基地主要工业园区(开发区)的总体规划,设计建设先进产业集群、循环经济产业、产品链条的生态工业园区的各种不同类型发展模式。通过典型试验,大胆创新工业园区的体制、机制改革,实行大型企业集团或骨干龙头企业主导型,由一家大企业全面承担园区综合开发和管理经营,实施“以商招商”;或者试行由企业集团与政府合作建设、经营、管理的新体制、新机制,做到充分发挥企业人才、技术、经营管理和资金实力的优势,有效促进相关企业进入园区,加强入园企业的相互联系和分工协作,迅速形成具有当地特色的产业集群。政府则重点发挥规划、服务、监管和提供公共产品、投入引导资金等作用,政府与企业各展所长,紧密协作,把工业园区办成功能明晰、设施配套、服务到位、环境良好的创业乐园。鉴于煤、电、化、建一体化,油气化一体化,煤气化多联产技术的发展,建议积极创造条件,组建一体化项目的大型企业集团,形成投资、研发、生产、营销的一体化新型机制。
(三)完善生态环境保护、采煤沉陷区整理复垦、环保产业等系列化规划
鉴于本基地开发建设成败的一个关键因素是生态环境保护,必须给以高度重视,制订相应的系列化配套规划,包括草原保护、土地沙化和水土流失综合治理、煤矸石利用、固体废弃物处理和利用、矿井水利用、绿地建设等各类专项规划,促进基地区生态与经济的协调发展。
(四)出台资源税费分成、生态补偿等系列化的资源、环境政策
要处理好中央与地方、政府与企业、企业与职工、企业与农民的利益分配关系,在土地资源、矿产资源、水资源等使用权转让,资源费税征收和分成,生态补偿和环境保护长效机制建设等方面就要公平照顾各方利益,迅速推进财税体制改革尤其是资源性产品和要素市场化改革,完善煤、油、气、土地、水资源的价格形成机制,充分反映其资源稀缺程度和环境成本,适当提高资源税费,还原所得税为地方税种,提高资源产区收益和公共服务水平,促进可持续发展专项基金和能源产业投资基金的建立发展,做到有利全局,企业增收,政府得益,造福一方,致富居民,惠及子孙。对于具有较大投资风险的煤基石油替代品企业,要出台风险共担、成本分摊的财政支持政策,政府在研发投入上应给予积极支持和资金补助。
(五)建议国家在本区建立国家级煤基石油替代品试验示范工业园区
鉴于煤基石油替代品大规模生产是保障国家石油安全的重要途径,而煤基石油替代品的几条主要工艺大规模加工技术仍处在试验示范阶段,而它们正是本区能源化工基地最重要的主导产品,这些产品大规模加工技术的突破是本区能源化工开发的核心和关键环节。因此,建议国家分别在蒙西、陕北、宁东建立3~5个国家级煤基石油替代品试验示范工业园区,即煤基油品试验示范工业园区(或煤炭间接液化试验示范工业园区,煤炭直接液化试验示范工业园区)、煤基醇醚燃料试验示范工业园区、煤基烯烃试验示范工业园区,在风险投资、技术购买、产品研发、科技创新、人才激励、财政支持、信贷税收等方面给予试验示范工业园区以系列化特殊优惠政策和特别扶助措施。
(六)建议统一编制河套生态经济区能源化工基地综合开发总体规划
为了处理好能源化工基地开发建设与毛乌素沙漠化防治区生态恢复、环境保护的相互关系,规划好蒙陕宁三省区的战略性分工协作关系,协调好中央与地方政府资源、环境税费分成、企业增收与地方富民的利益分配关系,规范各级政府职责和企业行为,发展先进的产业集群和循环经济,避免低水平重复建设和无序竞争,建议由国家权威部门(如国家发改委)牵头,内蒙古、陕西、宁夏三省区政府参与,对本区能源化工基地开发建设进行统一规划,真正构建国家级特大型现代化能源化工基地。
(执笔人:汪一鸣)
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