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新疆九大产业集群系列解读之煤炭煤电煤化工:倒煤、发电、炼碳,哪个更赚?

文章附图


国际实业INTERNATIONAL INDUSTRY

准东露天煤矿(图源网络)


时光的车轮滚滚向前,泥沙俱下的时代洪流裹挟着人类文明大步向前,唯一不变的是能源始终是驱动国家经济的引擎,如果一个国家的能源对外依存度过高,则可能会带来涉及经济、政治、安全等一系列挑战和风险。在漫长的中国经济发展历程中,“富煤、缺油、少气”的能源分布格局,使得油、气始终无法替代煤炭成为中国能源消费结构中的主体能源。目前,全国已探明的石油、天然气总储量在能源矿产资源中,合计占比不足6%。


随着能源需求总量逐年攀升,近年来我国天然气、石油对外依存度更是分别达到40%和70%以上。而国际油价长居高位,以原油为基础的石油化工产业利润被进一步摊薄。数据显示:在同等热值下,煤炭、石油、天然气价格比约为1:7:3,这也就意味着在未来很长时间内,煤炭依然是中国能源安全的压舱石。


新疆距离传统经济发达区域距离较远,为了把新疆煤炭运往全国各地,适合远距离运输的“公铁联运”、“铁铁联运”、“公铁水联运”、“铁水联运”、“铁海联运”加快了疆煤外运的脚步,但仍未能改变运输成本占到煤炭价格近四成的现实。以新疆巴里坤煤炭为例,坑口单吨5500大卡成本为260元,到甘肃玉门运费约200元,再到曹妃甸运费约426元,疆煤到港综合成本在850元左右。事实上,这还只是一个大致的估算,实际港口价会受到市场供需状况的影响,港口价格倒挂的情况下,新疆煤炭的竞争优势将被进一步削弱。而将传统煤炭转化为电能,不仅大大延长了新疆能源的输送半径,更是将煤炭的附加值进一步扩大。


运煤列车行驶在南疆铁路上


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资源优势化电能,新疆煤电固金瓯

从传统的出售煤炭到发展煤电产业之间,是数倍的产品附加值。新疆煤炭主要有褐煤、无烟煤和烟煤等,其中褐煤是主要产煤种类,占煤炭产量的80%以上。褐煤是一种低位能煤,热值低于无烟煤和烟煤,但其在发电等方面的使用效率较高,是支撑新疆煤电产业的重要能源。


一吨煤能发3796度电,以上网电价0.45元/度计算,全部转换成电能的售价为1708.2元。而一吨褐煤坑口煤价约为400元左右,相较于出售煤炭,煤电产业附加值增加超过4倍。与此同时,与风能、太阳能等可再生能源相比,煤电产业在供电稳定性方面更具优势。作为化石燃料,煤炭供应相对稳定,不易受天气、季节等自然因素的影响。


数据显示:2023年,新疆发电量为4912亿千瓦时,其中火力发电量为3790亿千瓦时,占比77%。2024年1~5月,新疆总发电量2144.4亿千瓦时,同比增长6.8%;其中,火电发电量1624.7亿千瓦时,同比增长2.2%。为了缓解资源产地和需求区域分布不均的状况,新疆用5条空中走廊贯通东西,将电能输送至甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、重庆等20个省市。


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  第一条线路:

哈密—敦煌750千伏输变电工程,于2010年11月3日建成投运,是新疆电力首次实现外送的通道。

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  第一条线路:

烟墩—沙洲750千伏输变电工程,于2013年6月10日建成投运,进一步提升了疆电外送能力。

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  第三条线路:

哈密南—郑州±800千伏直流输电工程,于2014年1月27日建成投运,是新疆首条疆电外送特高压输电线路,开启了大规模疆电外送的序幕。

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  第四条线路:

准东—皖南±1100千伏特高压直流输电工程,于2019年9月26日建成投运,是世界上电压等级最高、输送容量最大、输电距离最远的特高压直流输电工程。

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  第五条线路(在建):

“疆电外送”第三条直流通道——哈密北—重庆±800千伏直流工程,已于2024年11月8日实现新疆段全线贯通。


截至2024年8月底,新疆累计向全国20多个省区市输电8261亿千瓦时,不仅保障了国家能源安全,也让新疆的资源优势直接变现为经济收益。然而,新疆在发展煤电产业方面也面临着市场供需失衡、资源转化能力受限和政策环境制约等瓶颈。


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能源安全之盾   “三改”下的煤电涅槃

近年来,新能源发电成本快速下降,市场竞争力显著增强,挤压了煤电企业的生存空间。新疆作为新能源大省,风电、光伏等新能源的快速发展进一步加剧了煤电企业的市场竞争压力。而新疆电力装机总量快速增长,但用电需求增长放缓,导致电力市场过剩。全疆电力装机总量近8700万千瓦,但最高负荷还不到3000万千瓦,这使得煤电企业的发电小时数大幅下降,大量机组处于停备状态。


在新能源高比例接入的大趋势下,其间歇性、波动性的特点,对传统煤电造成冲击,导致煤电需要频繁调整运行状态以适应电网需求。煤电机组通常具有较大的装机容量和较高的运行稳定性,但其在频繁启停和宽负荷波动方面的运行灵活性相对较低。频繁启停还意味着将增加更多的能耗,而部分煤电机组存在设备老化、技术落后等问题,导致运行效率降低、能耗增加、维护成本上升,进一步限制了煤电机组的运行灵活性和市场竞争力。


而煤电因受极端天气频发影响再次被赋予重任,成为保障居民用电和电网稳定的关键力量。困境里往往也蕴藏着机遇,为应对这一形势,国家能源局连续发布了多项煤电相关的行动方案。《加快构建新型电力系统行动方案(2024~2027年)》强调了煤电在未来电力系统中的重要地位,提出新一代煤电升级行动,明确了煤电转型的主线任务——实现清洁低碳、高效调节、快速变负荷和启停调峰。煤电的关键作用在于更好地发挥电力供应保障作用,促进新能源的消纳,而长期目标则是应用零碳或低碳技术,大幅降低煤电的碳排放水平。


*广汇能源股份有限公司投建的CCUS项目


随着新型电力系统建设的加速推进,煤电低碳化转型也进入了关键阶段。《煤电低碳化改造建设行动方案(2024~2027年)》明确提出了三条重点低碳转型路径:生物质掺烧、绿氨掺烧和CCUS,并设定了掺烧比例达到10%的具体要求。


以广汇能源股份有限公司投资建设的CCUS(碳捕获、利用与封存)项目为例,项目位于新疆哈密淖毛湖工业园区,采用国内领先的二氧化碳捕集应用技术,通过“氨制冷+低温液化精馏”的低成本碳捕集技术方案,实现二氧化碳的高效捕集和提纯,更是将液态二氧化碳产品运输至区位毗邻油田用以实施驱油生产,在给公司创造经济效益的同时,可为后续百万吨级的CCUS项目提供数据和经验支持,这也是煤炭煤电煤化工产业集群效应的一个缩影。


在应对频繁启停、宽负荷波动和利用小时数下滑等问题方面,新疆不断推进电力调度系统的智能化升级,利用大数据、云计算等先进技术提高调度效率和准确性。通过动态开展电力电量平衡预测,提前分析研判电力供需形势,为精准制定和采取电力保供措施提供科学依据,以便更好地应对频繁启停和宽负荷波动等挑战。



疆电外送第三通道


与此同时,新疆积极实行“三改联动”推动煤电产业清洁高效利用,提高煤电机组的能效、稳定性和灵活性,降低度电煤耗和二氧化碳排放,同时增强煤电机组对新能源的调节和支撑能力。对煤电机组的锅炉、汽机、脱硫脱硝等系统进行优化升级,提高能效和降低排放。通过调节煤电机组的出力,使其能够适应新能源发电的波动性和不确定性,为新能源消纳释放更多的电量空间。


煤炭、煤电作为确保国家能源安全的基石,具有至关重要的作用。而煤化工产业作为实现煤炭资源高效利用的有力手段,直接关系到国家的能源战略发展规划。



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油气市场动荡下的煤化工探索

将煤炭产业向着精细化方向延伸,意味着创造更高的附加值。原煤价格不过数百元一吨,但是,经过气化、液化、干馏等工艺处理生产出的煤化工产品,则高达数千元一吨。


近年来,国际油气市场动荡,油气价格高位运行。国内石油化工等产业则被较高的油气价格进一步压缩利润空间。相比石油化工和天然气化工,在油气价格高的时候,煤化工的优势开始逐渐显现。在能源转型大趋势下,煤炭的转型开始走向精细化、高端化。


2023年7月,国家发改委联合多部门发文《现代煤化工产业创新发展布局方案》,旨在推动国内现代煤化工产业健康发展。《方案》指出要加强煤炭清洁高效利用,推动现代煤化工产业高端化、多元化、低碳化发展。



煤化工产业的发展经历了从传统到现代的蜕变。以往,煤化工主要包括煤炭炼焦、煤制合成氨、煤制甲醇以及煤制电石-乙炔-聚氯乙烯等几种主要形式。而现在,现代煤化工不仅在产品种类上更加丰富,生产规模也逐渐扩大,更体现在工艺、设备和材料的全面更新上。工艺过程控制水平有了显著提升,同时安全手段和环保措施也更加完备。


从数据上看,我国煤化工产业的发展速度十分惊人。2023年,煤(甲醇)制烯烃的产能已经达到了1865万吨,相比2019年增长了17.9%;煤制气的产能为67.1亿立方米,增长了33.3%;煤制乙二醇的产能为1118万吨,增长了131.5%;煤制油的产能为1138万吨,增长了23.56%。煤化工产业快速发展不仅实现了资源的有效转化和利用,还带动了整个产业集群的快速发展。煤化工产业的崛起,无疑为煤炭资源的顶流地位增添了新的注解。


具象到新疆,煤化工产业近年来发展迅速,以煤制天然气、煤制油、煤制烯烃、煤制1,4-丁二醇(BDO)、煤制芳烃等为主的现代煤化工产业格局日渐清晰。



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点石成金的煤化工产业

小到一件衣服,大到碳纤维制成的飞船,都可由煤基精细化深加工而成,这也打开了新疆煤炭资源增值的上升空间。较出售原煤而言,利润更丰厚的煤化工产业早已在新疆的蓝图里。


准东经济技术开发区


准东经济开发区内已建成新疆宜化、国泰新华两个煤化工循环产业园,建成煤制烯烃、乙二醇、1.4丁二醇(BDO)等8条精细化工下游产业链,其中,已形成年产三聚氰胺8万吨、1.4丁二醇(BDO)20万吨产能,三聚氰胺、1.4丁二醇(BDO)单体生产规模全球最大,创造了又一项属于新疆的“全球第一”。


与此同时,煤化工产业进程中,高附加值属性展现无疑。以新疆国泰新华矿业股份有限公司为例,其年用煤250万吨,可创造40亿元—60亿元产值。若以煤炭价格200元/吨计算,250万吨原煤出售仅能创造5亿元产值,由此,煤化工产品的高附加值属性展现无遗,


作为国家煤制油气战略基地,早在2013年,伊犁地区55亿立方米的煤制天然气项目,就以西气东输管网为通道向东部地区供气。从成本考虑出发,煤制气相较直接开采的天然气成本高一些,但是可以保障在极端情况下我国能源安全。


伊犁新天煤化工有限责任公司夜景


在煤制油产业方面,国家能源集团哈密能源集成创新基地项目采用的是我国自主研发、具有自主知识产权的煤制油二代直接液化技术工艺包,该技术难度更大,但出油率更高,对保障国家能源安全发挥重要作用。随着国家对能源安全的重视程度不断提高,煤制油产业作为重要的能源战略储备和补充手段,将得到更多的政策支持和资金投入。


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投资结构优化带动产业结构升级

5月21日,国新办就“以高质量发展新成效扎实推进中国式现代化新疆实践”举行发布会。新疆维吾尔自治区党委副书记、自治区主席艾尔肯·吐尼亚孜在会上表示,要加快油气、煤炭煤电煤化工、绿色矿业、战略性新兴产业等产业集群建设,以重大项目为牵引,推动全区11个千亿元级和南疆11个百亿元级重大工程落地实施。


事实上,早在2022年5月,陕煤集团就与新疆建设兵团第十三师新星市签订战略投资协议,涉及系列项目总投资约2000亿元。2024年6月,陕煤集团、兵团能源集团和新星国有资本运营公司共同签署《新疆中新建煤炭产业有限公司股权转让协议》。作为陕煤集团的核心业务之一,煤基产业将是此次投资的重点领域。在煤基产业方面,陕煤集团与兵团第十三师新星市计划在煤制烯烃、煤制天然气等方向开展系列项目合作,建设煤基化工耦合绿氢清洁能源示范工程,包括150万吨/年煤制烯烃项目和40亿立方米/年煤制天然气项目等,以充分利用新疆丰富的煤炭资源。这些项目的实施无疑为新疆能源化工产业的发展注入了新鲜的血液,不仅提升了新疆煤化工的技术水平和产业竞争力,还将成为当地经济增长强有力的支撑。


陕煤集团、兵团能源集团和新星国有资本运营公司共同签署《新疆中新建煤炭产业有限公司股权转让协议》


事实上,随着煤化工产业的快速发展,对煤炭资源的需求不断增加,产生的废弃物和污染物对环境造成了一定压力。另一方面,技术和人才瓶颈也制约了新疆煤化工的进一步发展。特别是在高端技术研发、智能化生产等方面,由于技术限制,煤化工产业相较油化工产业成本相对较高,同时,煤化工领域的高技能人才和复合型人才相对匮乏,也制约了产业的进一步提升。


为应对环境压力和资源利用效率问题,新疆煤化工企业尝试在循环经济着力,通过资源循环利用和废弃物资源化利用,提高资源利用效率。新疆广汇新能源有限公司研发的“低温甲醇洗VOCs(挥发性有机物)尾气热能综合利用装置”,被认定为国内首台(套)旋风无焰高温热氧化余热回收装置,实现了VOCs尾气热能的综合利用。


无独有偶,新疆庆华能源集团有限公司正在推进二氧化碳利用项目,计划将煤制天然气过程中排放出来的二氧化碳利用起来,与光伏制氢产出的绿氢反应,合成甲醇。废弃物资源化利用无疑提高了资源利用效率,真正做到了“把一块煤榨干”。



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结语:

投资结构的优化,意味着未来产业结构的优化。7月28日,中央企业产业兴疆推进会在新疆喀什市隆重召开,会上25家中央企业与新疆签署了183个项目协议,计划在2028年底前完成9395.71亿元的产业投资。其中,国家能源投资集团有限责任公司在此次签约中,计划投资23个项目,涵盖煤制油、煤制气以及新增新能源大基地建设,预计总投资额超过2000亿元。中国石油天然气集团有限公司公司则计划在未来3年内在新疆推进油气勘探开发、炼化转型升级和新能源发展等24个重大项目。


投资结构反映了资金在不同产业、不同地区和不同项目上的分配情况。当投资结构得到优化时,意味着资金更多地流向了具有高效益、高成长性和高创新性的领域。此次签约无疑引导煤炭煤电煤化工产业结构的调整和升级,推动传统煤炭产业的改造提升和煤电、煤化工产业的集约化发展。在国际国内双循环的格局下,新疆煤炭煤电煤化工产业集群不仅仅保障了国家能源安全,未来更将成为辐射中亚的能源中心。


从传统的出售煤炭,到煤炭精细化深加工延伸的煤电、煤化工之间,是科技和技术的推陈出新和数倍翻升的产品附加值。当港口价格倒挂时,出售煤炭的利润值基本为负数,而将煤炭转化为电能或化工产品,不仅延长了能源的输送半径,更能从中获得优于出售煤炭数倍的产品附加值。煤化工是煤炭高端化衍生物,其中煤制气、煤制油,就现阶段来看保障国家能源安全的意义优于产品附加值,但当技术迭代更新进入新的阶段,集群化效应显现,届时煤制气、煤制油高附加值属性将真正显现。


* 本文来源为疆来 为将来

* 本文不代表我集团之投资建议



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