石油巨头垄断天然气合成油技术 拿什么替代疯狂的石油？

　　石油巨头垄断天然气合成油技术，拿什么替代疯狂的石油？（原题：拿什么替代疯狂的石油？）

　　昂贵的石油正在成为经济发展的瓶颈，寻找替代石油的新能源是大势所趋

　　文/陈晓进

　　在过去的一年中，油价继续疯狂上涨，突破了100美元/桶大关，比年初最低点上涨近一倍。

国际能源机构在去年7月预测，未来5年石油需求远高于供给，全球将面临能源短缺，油气价格将继续走高。昂贵的石油正在成为经济发展的瓶颈，寻找替代石油的新能源是大势所趋。

　　数据表明，2006年全球57%的石油消费在交通领域，预计到2020年交通用油占全球石油总消耗的62%以上。因此，替代石油的重点，在于开发新型交通燃料，对交通燃料的开发主要集中在生物液体燃料、煤基液体燃料、天然气合成油和氢燃料电池等领域。

　　生物液体燃料潜藏隐忧

　　生物液体燃料是指通过生物质资源生产的燃料乙醇和生物柴油。许多科学家认为，生物液体燃料是最有可能大规模取代石油的替代能源，不少国家制订了雄心勃勃的开发计划。

　　美国计划在今后10年内将其国内的汽油消费量减少20%，其中15%通过使用替代燃料实现，计划到2017年时，每年使用燃料乙醇达到1亿吨，是目前年使用量的7倍。欧盟计划到2020年实现生物燃料乙醇使用量占车用燃料的10%。近两年，我国开发生物燃料乙醇的热潮骤然升温，2006年产量达到144万吨，成为继巴西、美国之后第三大燃料乙醇生产国和消费国。

　　由于以纤维素、半纤维素和木质素为原料的第二代技术尚不成熟，目前生产燃料乙醇的原料都是粮食类作物。基于全球粮食供应和安全的考虑，燃料乙醇的生产是不可持续的。

　　第二代生物液体燃料，以木质纤维素为原料，这种技术的成熟成为能否大规模替代石油的关键。目前，纤维素燃料乙醇在原料预处理技术和降低酶成本方面还有待突破，取得重要突破的时间分歧很大，美国认为在2012年左右，欧洲认为在2015〜020年左右，还有一些研究机构则认为在2025年之后。美国业界普遍认为目前生产纤维素乙醇的成本在0.8〜1美元/升。在纤维素燃料乙醇实现商业化生产之后，预计成本在0.53美元/升左右。生产纤维素乙醇的前期投资较大，据美国机构的测算，在生产规模相同的条件下，纤维素燃料乙醇需要的投资是玉米燃料乙醇的7〜8倍。

　　我国纤维素乙醇技术方面还没有取得根本性突破，目前各单位中试研究的每吨纤维素乙醇的原料消耗都在6吨以上，生产成本估算在5000〜6500元／吨乙醇以上，不适合于工业化生产。理性估算，中国的纤维素乙醇形成规模化生产至少还要3〜4年以上时间。河南天冠、安徽丰原等公司的纤维素燃料乙醇的研发和示范走在全国前列。

　　煤基液体燃料污染严重

　　煤基液体燃料主要包括煤制油、煤制甲醇和煤制二甲醚等液体燃料。煤制油包括直接液化和间接液化，直接液化工艺的研发已基本完成，美、德、日等国成功完成了日处理150〜600吨煤的工业性试验。我国神华集团公司正在神东煤田建设煤直接液化生产线，计划于今年9月投入试运行并正式生产煤制油产品，预计每年生产各种油品108万吨。在间接液化方面，南非萨索尔公司最有经验，已经建立了3个间接液化厂，年产成品750万吨。神华也计划与萨索尔公司合作，在陕西榆林建设一家煤间接液化企业。此外，山东兖矿集团煤炭间接液化技术取得中试成功，已生产出合格的柴油、汽油和液化石油气，其中汽油达到98号标准。

　　近3年来全球甲醇进入产能扩张期，每年产能保持5％〜6％的增长。我国近年来新开工建设的煤制甲醇项目较多，2006年国内甲醇产能合计1344.4万吨，预计“十一五”末期产能可达到2500万〜3200万吨。

　　全球二甲醚产能也大幅增长，2006年产量在50万吨以上。我国近年来对煤制二甲醚的投资呈井喷之势，国内产量从2002年的2万吨增长到2006年的32万吨。国外大型工业化二甲醚装置的建设计划正在实施，投资商以日本公司居多，最大规模达到250万吨/年。我国已经具备建设百万吨级二甲醚装置的能力，预计到2010年，国内二甲醚总产能将超过1580万吨，年产量达到500万吨。

　　我国发展煤基液体燃料具有资源优势，成本低廉，具有很大的利润空间。与传统气柴油相比，煤基液体燃料机动车在道路行驶过程中能大幅减少污染排放。但煤基液体燃料生产过程中耗费大量化石能源和电力，导致二氧化硫、烟尘和温室气体排放量上升，在现有技术条件下会造成地区性的环境破坏。如果以煤制甲醇和煤制二甲醚作为车用燃料，需对现有汽车的发动机和尾气排放系统等进行改造，这将是一笔巨额投入。

　　石油巨头垄断天然气合成油技术

　　近年来，一些天然气资源国积极发展天然气合成油工业。目前世界上大约有50个天然气合成油项目处于施工、设计和前期可行性研究阶段，在今后10〜15年间能够投产的天然气合成油生产能力约能达到5000万吨/年。国际能源机构预计，2030年全球天然气合成油的总生产能力可达到1.15亿吨/年。不过，除个别区域外，天然气合成油项目生产的柴油不太可能对国际柴油市场产生很大的影响，2020年该类柴油的消耗量预计小于3%。

　　天然气合成油技术主要掌握在壳牌、萨索尔、埃克森美孚等巨头手中。壳牌近年来在天然气合成油领域频频亮出大手笔：2006年7月，壳牌和卡塔尔石油公司合建一个全球最大的天然气合成油项目，成本达180亿美元，包括两个日产7万桶柴油的生产线和相关设施，第一条生产线将于2009〜2010年开始生产。壳牌还打算和俄罗斯Gazprom公司合作新建一个天然气合成油厂，设计产能为1000万吨/年，预计耗资70亿〜80亿美元。卡塔尔是最大的天然气合成油生产国，2006年6月，位于卡塔尔RasLaffan的商业天然气合成油厂投产，日产2.4万吨柴油，9000石脑油和1000桶石油液化气。预计到2011年，卡塔尔5座天然气合成油厂的生产能力为3500万吨/年。

　　氢燃料电池任重而道远

　　氢能开发在本世纪初有过一次开发热潮，但由于储氢、用氢领域的技术不成熟，短期内氢燃料电池车很难大规模产业化。去年的美国总统国情咨文首次未提及氢燃料电池。欧盟对发展氢燃料电池汽车相对积极，去年10月，欧盟通过了发展氢燃料汽车的立法建议，在未来6年里欧盟和私有企业将各出资4.7亿欧元发展氢燃料汽车。世界各国普遍认识到氢燃料电池可能是车用能源的终极发展方向，但氢燃料电池车大规模产业化是一个“长跑”过程。

　　初始成本高、使用寿命短是燃料电池车应用的主要障碍。满足商业化要求的车用燃料电池系统的目标寿命应不小于5000小时，国外公开报道的车用燃料电池寿命不超过2200小时，国内燃料电池的寿命大多在1500小时左右。不过，随着高压储氢技术的发展，燃料电池汽车的续航里程在缓慢提高。去年初，通用公司的Sequel燃料电池车，在实际道路测试中首次实现单次加注续航里程300英里；去年9月丰田公司的FCHV燃料电池车在实际道路测试中仅利用储氢罐中的70%的氢气成功行驶348英里，其续航里程可以达到450英里。

　　随着二次电池技术的进展，氢燃料电池车的技术呈现出混合动力化的倾向。去年3月，福特汽车公司在堪萨斯展示了世界第一辆可以驾驶的插电式燃料电池混合动力车。该车结合了车载氢燃料电池发电机和锂离子蓄电池，锂离子电池组提供最初的25英里动力，燃料电池则提供另外200英里的行驶动力。

　　中国目前的燃料电池轿车已经发展到第四代，样车的性能参数基本达到国际水平。燃料电池的客车方面，2007年上海神力公司等联合研发的氢燃料电池客车首次出口国外，并且中标多项国际燃料电池城市客车示范运营项目。

　　燃料电池或许是替代石油作为车用动力的一个长远解决方案。但燃料电池技术的研发将是一个长期过程，预计燃料电池技术及其混合动力系统至少到2020年才有可能大规模商业化。

　　（作者为国务院发展研究中心国际技术经济研究所副研究员）