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能源改革:“煤老大”踯躅而行

已有 3769 次阅读 2017-12-9 18:21 |个人分类:能源、大气环境与气候变化|系统分类:海外观察| 钢铁, 建材, 能源改革, 煤老大, 煤电联营

“煤老大”:踯躅而行

日前,中国神华与中国国电两大集团合并,打通了“从煤到电”的产业链。一个1.8万亿总资产,几十万员工,年生产煤炭超过4亿吨,发电装机近2亿kw的超大型能源巨头横空出世。

(一)为什么要“以煤为纲”

目前我国已经超越美国,成为世界最大的能源生产国与消费国,一次能源产量约占世界的1/4。由于资源禀赋和市场需求,煤炭是的基础能源,煤炭消费占我国能源总生消费的2/3以上,远高于世界平均水平。煤炭因此成为了我国,也是世界上生产规模最大的大宗商品。

尽管煤炭工业去产能、去库存已经持续了数年时间,但煤炭产销总量仍然接近每年40亿吨,几乎等于世界上其他国家煤炭产量的总合。“煤老大”的称号当之无愧,我国许多工业城市的崛起都是建立在煤矿的身上的,甚至北京、沈阳这些城市的崛起也与煤矿多多少少有些关系。直到目前,采煤业也是我国几百个矿区县市的经济支柱,采煤工业雇佣了几百万工人,是我国矿工的主体。

煤炭是古代植物(一般是中生代蕨类植物)的遗骸在地层深处高温高压作用下形成的,是世界上第一种人类大规模利用的工业能源。第一次工业革命的中心基本上首先出现在煤矿带上,蒸汽机的最初发明也主要是用于矿井排水与运输。全世界的煤矿主要集中在20°-50°N的欧亚大陆与北美洲,南半球主要的煤矿带在南部非洲与澳大利亚。南美洲目前发现的煤矿较少。目前世界上高纬度的沼泽仍在有泥炭层源源不断的生成,这可能都是未来的煤层。目前全球探明煤炭储量大概有35000亿吨(没有发现的可能更多),是石油储量的十几倍,以目前的年产量可以再开采几百年。

煤炭工业的形象一直是傻大黑粗。与其它能源、燃料相比,煤炭的特点是储量大、能量密度低,污染严重。因此,最大的优点是贱,最大的缺点是脏

作为一种深埋于地下的固体矿物同时热量含量较低,煤炭工业开采工艺复杂,运输成本(能耗)高,我国可能有五分之一的石油消费都是用来运煤。在环保上,烧煤不仅碳排放量大,还存在二氧化硫、氮氧化物、粉尘、汞、砷、氟及放射性烟尘污染等污染,并大量消耗水资源(冲渣),产生大量固体废物(粉煤灰、煤渣、矸石)。煤炭开采过程也会大量消耗土地与水资源。由于在安全、环保、劳动生产率等方面的问题,在近现代工业与煤炭开采的摇篮——欧洲,煤矿行业已经变的非常不景气。

但是,半个多世纪以来我国煤炭工业却一直呈现快速增长的态势,直到近年来才进入了一个平台期。过去20年里我国煤炭产量翻了两番,由年产10亿吨增加到了四十亿吨。包括在建产能,总产能已经达到了五十亿吨。电力、冶金(主要是钢铁)、化工(硅酸盐建材、氯碱、硝铵工业)一直是我国能源(主要是煤炭)的主要消费部门。现在,中国生产了生产接近世界总量1/2的钢材和超过2/3的水泥,发电装机占世界的25%以上。这也是我国对煤炭的需要远远超出世界一般水平的根本原因。我国每年的煤消产量中,约有一半用来发电,四分之一作为火法冶金(主要是钢铁工业)中的还原剂,百分之十几用于化学工业中的燃料和原料(主要做还原剂),在世界主要的合成氨与氮肥生产国中,我国是唯一的主要用煤炭裂解水制氢气的;以上合计占到我国煤炭总消耗量的近90%。直接用作民用燃料的煤炭并不多。

即使电煤可以为石油、天然气或者其他低碳电力代替,但是每年冶金和化学工业中(主要是炼铁)用于还原过程的10亿吨煤炭也难以被取代(世界上煤炭产量老二、老三的美国和印度,现在一年挖的煤都没有10亿吨)。

发电量中70%以上也都是用于工业生产过程,如一吨电解铝需要一万多度电,商用和直接用于居民生活的电并不多。也就是“以煤为纲”是出于我国庞大的工业生产和基本建设的规模。“煤老大”必须踯躅和坚定的独自前行

而且世界上也没有额外的几亿吨石油天然气产能去替代中国的电煤。目前我国已经成为世界上最大的油气资源消费国和进口国,石油表观消费量突破五亿吨;但是主要是用于交通运输行业以及做有机合成化工的原料,直接烧掉用来取暖、发电或用于化工行业的不多。天然气消费大概折合2亿吨油当量,天然气的用途很多,供热、发电、化工原料、民用燃料等等,但是很多都是补充性质的。

7-8亿吨油气消费从热量上大概折合15亿吨煤炭。此外,每年的水电发电量大概折合近五亿吨电煤;核、风、光电以及生物质能等低碳电力和可再生能源也折合一亿多吨电煤。也就是非煤能源总计也只有煤炭的一半左右。

(二)电力的辉煌十年

虽然,上世纪末的一段时间,由于对能源需求增长的估计偏低,导致煤矿、电站建设迟缓,以致本世纪最初几年出现了“煤超疯”、“电荒”等现象;但刚刚过去的10年是我国电力基建最为辉煌的10年,每年投产装机容量已经超过了任何一个西欧国家(包括英、法、德等老牌经济强国)总装机,过去规划中的2020年装机10亿千瓦的目标已经提前10年实现。

最近几年,我国每年新投产的发电装机都超过了一亿kw,火电、水电、风电、光伏装机都已经是世界第一,核电站在建规模也是世界第一,目前电力总装机已经突破15亿KW,其中:火电10亿qw(超过美国的发电总装机)、水电3亿kw,风电和光伏在短短二十年的时间内从零基础疯长到大概2亿kw;人均装机突破1kw,超过世界平均水平,但和发达国家人均2-3kw的发电装机还有一定的差距。目前,我国是世界第一电力生产国,年发电量超过6万亿度,其中火电4亿多度(大部分是煤电),水电一亿多度,风、光、核电也都达到了千万度的规模。发电总量比美国多1/3,相当于欧盟的2倍或者美国、日本与俄罗斯的总合,以及除了中国以外的整个欧亚大陆或者南北美洲的总和

火力发电(主要是煤电)占我国电站总装机容量的70%,发电量的80%,是我国电力工业的基础。目前虽然电力市场已经趋于饱和,但国家仍在压小上大,发展大型坑口与港口发电基地、城市热电站(包括燃机热电站)。热电联产是我国北方城市取暖的主要热源。活力发电的副产品——粉煤灰还被广泛用于水泥工业、建筑材料及土壤改良。

同时,电力工业大发展推动了我国能源-动力装备的跨越式发展,世界最大的水轮发电机组、超超临界锅炉与汽轮电机、第三代核电技术与装备、特高压输变电,以及正在发展中的风电、光伏技术,我国都迅速实现了国产化,并向全世界(包括英国这样的老牌工业化国家)出口,现在整个能源-动力装备中,除了燃机热电设备和与其同源的航空发动机以外,中国制造都具有很强的国际市场竞争力,形成了包括三大电汽(哈尔滨、上海、东方)和西电集团在内的具有国际竞争力的大型电力装备生产商,“中国(水)电”与“中国铁路”共同成为新中国留在世界各地亮丽的名片。

在经济体制改革中,与原煤炭工业部企业大部分下放给地方管理,民营煤矿一度占半壁江山不同,电力领域仍然保留了国企,特别是央企主导的格局,但也不同于石化领域全产业链的寡头竞争。剥离规划、设计、建筑安装等工业服务业以后,原电力工业企业被整合成五大发电商(华能、华电、国电、大唐、中电投)和两大电网企业(电力零售商,国家电网、南方电网),这些企业都先后进入了世界500强。

目前五大发电企业的权益装机都在一亿千瓦以上,总计接近7亿千瓦,略相当于全国发电量的半壁江山。此外,还有以水电为主的三峡集团(长江电力)——世界上最大的清洁电力生产商,投产装机已经有4000万,还有几千万在建装机。核电领域有中国核电(中核集团的核心企业)和中广核,投产和在建机组都达到了2000万kw的规模,还都有成百上千万kw的水、风、光装机。除了以发电为主业的八家央企外,另外三家大型央企也涉及发电领域,分别是神华国华电力(神华能源)、国开电力(煤、电都是国家开发投资公司涉足的关键领域)、华润电力(在港上市公司,,华润公司是央企中几乎无所不包的综合性资本运行商)都有几千万kw的装机。水利系统也拥有一定的水力发电企事业单位,如部属的新华水利(万家寨水电站)、小浪底管理中心,委托黄委管理的黄河明珠(集团)公司(三门峡管理局)、长委管理的汉江水利水电公司(丹江口管理局)和珠委的珠江水利水电开发公司等,都拥有几十万千瓦的水利装机。此外,还有一些地方独立电厂,如企业自备电厂、城市热电厂,特别是小水电领域有很多民营企业。

除了专业性强的三家以外,五大三小八家国有发电巨头,在火电领域基本上是插花分布的竞争格局。但是水电基地建设基本上是由一家公司作为龙头领衔大流域的的滚动开发,除了三峡集团(长江电力)滚动开发下金沙江以外,还有华能澜沧江、国电大渡河、国投雅砻江、中电投黄河上游水电等流域开发公司。国电还投资了红河的水电开发。大唐主要是开发珠江上游(红水河-南盘江),主要有广西桂冠电力、龙滩电厂、岩滩电厂,此外还有大唐汉江水电(陕西)。华电的项目则比较分散,主要在乌江和岷江流域,有华电乌江(贵州分公司)、华电杂谷脑等水电开发公司。

(三)煤电联营

火电主要是煤电,占我国发电量的80%以上,煤是电力工业的粮食,也是发电最主要的成本。火电厂上网电价主要有三部分组成,发电机组的折旧、人员成本和电煤款。电力是资金和技术密集型行业,人力成本相对较低,资本折旧和维修费折合每万度电力也只有几百元,二者合计不超过1000元。买煤是发电成本的大头。每一万度电需要原煤四、五吨,正常情况下一吨电煤五六百元或更高,因此一万度电需要支付煤款2000-3000元,火电正常的上网电价在每度0.3元以上。由于电力工业的全产业链被切断,发电公司之间存在同质竞争,上网电量和电价都无法保障,而产业链的上游煤炭市场已经全面放开,价格随行就市;因此,在煤价高涨时期,发电企业实际上是处于两头受气的传力介质的位置

影响煤炭发电效益的另一个因素是火电难以调峰。由于把一大锅炉水烧开需要一定的时间,煤电机组不能快速启动,一旦启动就不能开开停停,基本上没有调峰能力。一个以煤电为主体的电网,为了应付每天的用电高峰只能满负荷运行。有高峰就有低谷,但每天用电低谷期间火电机组也停不了机,造成了很大的浪费,电网中的大半电量得不到有效利用而白白流到大地里去了。这样的电网环境下,即使我们的生活习惯再节电,节的也是自己家里的电费而已。

水轮机可以快速启闭,水电机组达到满发只需要几分钟、十几分钟的时间,目前,电网中平衡峰谷差异的稳定力量只有大型水电(包括抽水蓄能电站)。对于水电装机比例低的地区如华北电网,应该加大抽水蓄能电站建设。另外,目前各大发电公司,都在负荷附近建设燃气轮机电厂。但是燃机热电设备,目前还没有实现完全国产化,投资很高,同时调峰电源的有效运行时间比较少,造成单位电量的折旧太高,同时天然气也比煤炭贵得多,所以燃机发电在经济上并不划算。

为了对冲市场风险,锚定利润,近10年来,大型发电企业都在加快自有煤炭基地的建设,目前五大发电集团已经掌握了近2亿吨的煤炭产能,主要集中在西北地区,特别是新疆和内蒙古边疆。如华能旗下有伊敏煤电、北方联合电力、华能煤炭(生产基地在陇东、渭北、陕北、晋西以及滇东)。参与整合内蒙古国有煤矿的还有中电投霍林河煤炭公司、国电平庄煤业公司等。华电煤业在山西、陕北、蒙西、新疆、黑龙江等地建立了煤炭基地。大唐煤业的煤炭基地在陇东,内蒙鄂尔多斯、锡盟、呼伦贝尔,以及新疆伊犁等地。五大发电集团在煤炭基地的周围,也都建立了坑口热电基地,依托煤电产业发展煤化工,并进军水陆物流领域,以期建立煤、运、电、化一体化的全产业链领域。但是发电集团们在煤化工领域的投资都不是很理想。如大唐的煤化工板块已经形成了500多亿的债务,到目前仍然没有稳定的利润。

煤炭工业部撤销后,国家统配煤矿大部分下放到地方(主要是省一级)管理,中央只保留了神华和中煤能源两家生产企业和中煤科工一家科技服务企业。中国世界500强中的煤炭企业除了神华以外,还有冀中能源(当然除了煤炭主业外,更像河北省政府的一家资本运营平台,控股华北制药、河北航空等)、陕煤、山西的同煤、焦煤、阳煤、潞安、晋煤,以及山东能源等......,其中依靠五大省属煤炭企业,山西省成为我国省级地方区域中500强企业比较多的地方。中煤能源和其他一些大型地方煤炭集团,如河北的开滦,河南能化、平煤神马,山东兖矿,黑龙江龙煤等5000万吨规模的大型煤炭企业等,也都是徘徊在500强的门槛。

03年到08年是煤炭工业的“黄金五年”,煤炭产量有了很大的发展。20年前,中国煤炭年产量只有10亿吨,现在全部产能达到了50亿吨,去产能的压力很大。当然煤炭产能中有很大一部分是年产量只有一二十万吨甚至几万吨的小矿小井,采用钻爆法半机械采煤,劳动强度大、效率低,安全风险高,正在逐渐被市场淘汰。

中国最主要的煤炭基地是中西部地区的山西、陕西、内蒙古,这三省区的煤炭产量占到全国的将近2/3。另外,新疆、青海国土辽阔,矿产资源丰富,很多矿可以露天开采;但由于运输距离,开发困难。此外,河北、河南、山东、辽宁、黑龙江以及苏皖两省的北部,有许多老煤矿基地,资源正在逐渐枯竭。煤炭资源最少的北方省份应该是吉林。南方煤炭资源最丰富的是贵州省及周边云云南、四川、重庆等地,此次是江西、湖南、福建,再次是两广,湖北、浙江、海南几乎没什么煤。

从煤炭产业的发展趋势看,大型国有煤炭集团会越来越重要,年产量只有一、二十万吨甚至几万吨的私人小矿基本上不会有什么发展,正在逐渐被去产能。过去东部地区一个百万吨的矿务局就觉得很了不起,现在晋陕内蒙一个大型矿井,年产量都达到了几百上千万吨,比东部地区一个矿务局的年产量都多,大型露天矿区的产量最多可以达到每年3000万吨。神华是我国大矿最多的煤炭企业,是我国也是世界年产量最多的固体矿业集团之一,也是我国唯一一个劳动生产率和安全生产水平可以达到世界先进的煤炭企业。神华井工矿的标杆班组全员劳动生产率可以超过每人每班100吨,而全国平均的煤矿全员劳动生产率还不到每人每年1000吨,个别矿只有几百吨。由于劳动生产率高出全行业平均水平太多,即使全行业亏损,神华也会有足够的利润。神华也是我国国企中最优质的国有资产之一。

中东部老矿区大多数资源趋于枯竭,开采成本上升。对于开采成本高、安全隐患大的边角煤层和深部的生产能力可能面临着永久性压缩问题。因为煤矿一旦闭井,由于地下水、地应力的作用,重新启动将很困难。煤炭市场不景气也会加剧投资增长过快的中西部新兴矿区经济和金融的不稳定。资源枯竭型矿区和城市面临的事关生死存亡的问题是产业转型。中西部新兴矿区最重要问题是煤炭外运。当然困难最大的可能是东北的一些煤炭企业,资源枯竭、人浮于事、劳动生产率下降,开采成本增加,安全风险增大;但是当地产业结构单一,城市经济转型困难。但是,这些困难地区的煤炭企业,还保留着比较优秀的矿工队伍。

煤电联营的最主要的途径还是大型煤炭与发电企业签订长协价的供销合同,以锚定成本与利润。但是在市场价格剧烈波动的时期,由于还有数量众多的小煤矿,这种协议价格很容易被破坏。为此,发电企业一直试图进军上游企业,不过他们获得的很多煤矿可能开采运输成本较高,或者是尚处于前期工作的新矿区;同时,挖煤也并不是发电企业的强项。另外,一些大型煤炭企业也在向下游发展,延长产业链,进军煤焦化、发电和其他载能工业。

此外,还有煤炭企业和发电企业实质性合并。神华与国电两大集团合并成立国家能投是大型电力与煤炭企业第一宗实质性合并。当然,与其它煤矿不同,神华并不缺现金流,国家能投仍然是煤强电弱。国电在五大发电集团中大概是老二,加上神华自有的发电资产(国华电力)国家能投的发电装机达到2.2亿千瓦,跃居国内首位(在世界上也数一数二)。国家能成立之前,电力系统中还发生了中电投与国家核电技术合并成立国家电投这一规模较小的资源重整,但没有涉及电力工业的上游。中电投拥有全国第三块核电拍照,重组的主要目的使拥有自主知识产权的“华龙一号”核电技术尽快落地。国家电投还是一个涵盖火电、水电、核电和新能源发电的全方位的电力生产商,低碳电力产量居于世界前列。经过两次调整以后,国家五大发电企业还没有参加整合的还有原来总装机容量最大的华能,以及居于第三、四位的华电、大唐。

电力工业改革是发电企业间的继续合并,还是以发电企业为核心进行全产业链的整合?中东部老矿区很多煤炭企业虽然仍具有一定的技术优势和较高水准的矿工队伍,但资源濒临枯竭,现金流紧张,生产经营困难。与煤炭企业相比,发电巨头一般并不怎么缺钱。发电巨头重组煤炭工业,不仅有助于掌握资源,打通能源产业链条,更重要的在于可以盘活资源枯竭煤矿的技术与人力资源存量,推动西部地区煤炭资源的接替开发。

国电投与国能投的成立,应该是能源产业新一轮改革与重组的战略起点。

 



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