陕北能源化工基地“三个转化”战略再深化

◆娄杰海

陕北能源化工基地是我国西部地区重要的能源基地，长期以来在“三个转化”（煤向电力转化、煤电向载能工业品转化、煤气油盐向化工产品转化）战略引领下，不断发展壮大，成为驱动陕北高质量发展的主引擎和陕西发展重要的推动力、增长极。近年来，随着国家强化环境治理，调整能源结构，推进能源清洁低碳发展，陕北能源化工基地“三个转化”发展战略面临的环境发生了根本变化，战略实施遇到了前所未有的困难，迫切要求及时做出调整，在现有基础上进一步深化。

一、“三个转化”战略再深化的基础

自1998年榆林市获批成为全国第一个国家级能源化工基地以来，陕北高端能源化工基地历经20年发展，无论是产业规模，还是发展水平都迈上了新台阶，为“三个转化”战略的再深化奠定了坚实基础。

（一）能源总量和转化规模快速增长

截止至2017年底，陕北能源化工基地煤炭产量达4.5亿吨，20年增长了23.4倍；石油、天然气产量分别达2566万吨和204亿立方米，风电、光伏发电装机规模达687万千瓦。煤电装机规模达到1648万千瓦，形成煤制甲醇580万吨、煤制烯烃240万吨、兰炭5000万吨的生产能力，煤制烯烃产能全国第一。煤炭就地转化率达到32%。

（二）能源化工产业集群初步形成

先后布局建设了现代煤化工综合利用“十大基地”和“十大园区”，形成了以兰炭、化肥、甲醇、电石、PVC、PP、PE、煤制油、精细化工、新材料等为主的化学工业体系。陕北能源化工基地成为全国四大现代煤化工产业示范区之一和世界最大的兰炭生产基地、中国最大的甲醇生产基地、国内重要的氯碱生产基地。

（三）重大能源转化项目持续推进

20年来，陕北能源化工基地累计开工170多个重大项目，总投资约8000亿元，建成了靖边煤油气资源综合利用、中煤榆横煤炭深加工、陕西未来能源煤间接液化一期和神华煤直接液化、神华煤制甲醇及下游加工等一批全球技术领先的能源深度转化项目，大项目的引领带动作用日益显现。

（四）能源化工技术取得突破

延长石油榆林能源公司的油、气、煤资源一体化高效耦合应用技术，开创了油、煤共炼资源一体化应用新途径。陕西未来能源百万吨级煤制油项目是目前国内最大和首个拥有自主知识产权的煤间接液化项目，代表了国内最新的煤液化技术水平。华电完成了世界上第一个甲醇制芳烃的中试。

（五）能源化工产业链条不断延伸

在煤、焦、冶金、电力四大传统行业中，构建了原煤—兰炭—电石、冶金、吸附剂、气化剂；原煤—兰炭—煤焦油—精细化学品（苯酚、吡啶、喹啉等）—燃料油；原煤—甲醇—醋酸、PVC、PP、PE等循环产业链，提高了资源的综合利用水平，循环产业体系初步显现。

（六）产业基础设施进一步改善

形成了“750千伏为骨干、330千伏为支撑”的电网主网架和“五纵两横一环线”的天然气管网骨架。煤炭铁路、公路运输和电力外送、油品运输通道能力大幅提升。

二、新形势下“三个转化”战略实施面临的约束

（一）资源环境约束

在国家对资源利用效率和环保要求越来越严格的背景下，陕北能源化工基地发展面临着日益严重的资源环境约束。

1.能耗总量约束。“十三五”期间，国家分解陕西省的能源消耗总量控制目标是1.3886亿吨标煤。而陕北能源化工基地能耗量的刚性增长是影响全省完成能耗控制目标的重要因素，2018年榆林、延安分别拉动全省规上工业能耗增长1.0和0.8个百分点，使全省完成能源消费总量和强度“双控”目标任务压力加大。“十三五”期间榆林能耗指标缺口达4482万吨标煤，延安“十三五”末全社会能源消费量将达1107万吨标煤，超出控制目标的315%。

2.水资源约束。现代煤化工都是高水耗项目，生产一吨煤制油的耗水量约为9吨，煤制烯烃约为16吨，煤制二甲醚约为12吨，煤制天然气(甲烷)约为6吨，煤制乙二醇约为9吨。而陕北是全国水资源最紧缺的区域之一，人均水资源低于国际社会公认的最低需水线，水资源短缺是制约陕北能化基地发展的重要瓶颈因素。《榆林市水资源综合利用规划》显示，2020年需水17.26亿立方米，缺口4.8亿立方米；2030年缺口9.2亿立方米。

3.环境容量约束。陕北两市的一般工业固体废物产生量和工业废气排放量约占全省的三分之一，工业废水排放量占全省的一半以上，因而陕北的污染物减排情况直接影响到全省环境容量约束指标的完成。随着国家环保政策日渐严格，陕北煤化工等能源转化产业受环保容量控制政策影响将越发明显，持续发展存在严重问题。

（二）不同转化路径面临的约束

1.煤向电转化路径面临国家去产能政策限制和送出通道不足的制约。一是随着能源消费结构中非化石能源和可再生能源比重的不断提升，而化石能源比重持续降低，我国煤炭产能总体过剩的问题将长期存在，去产能将成为未来较长时期内煤炭行业发展的主线。在此背景下，陕北煤炭、煤电产业发展受到的约束会越来越多，进一步扩大产能困难较大。二是受煤炭、煤电去产能政策影响，国家收紧以煤电为主的特高压输电工程建设，原则上不再批复以煤电为主的电力跨省跨区输送通道。受此影响，使得陕北煤电产业受制于外送通道不足而无法进一步扩大外送规模，提高煤向电转化率。以上因素使陕北基地煤向电转化的路径受到了极大的限制，进一步发展的空间有限。

2.煤电向载能工业品转化的路径面临产能过剩和高电价成本的约束。一是在全国经济进入中低速增长阶段和加大产业结构调整、节能减排政策力度的背景下，高载能产业整体发展态势逐年疲软，全国范围内都出现产能过剩的情况。陕北能化基地的载能工业目前主要有烧碱、电石、金属镁、聚氯乙烯、铁合金、电解铝、多晶硅等，多数属于限制或淘汰类的产能，进一步发展潜力不大，亟需实现转型升级和结构优化。二是高载能产业电能成本占其生产成本的比重很高，以电石、烧碱、电解铝为例，电能成本占其总成本的比重分别为60%、60%、44%，因而电价波动对高载能产业的生产成本和盈利能力影响极大，电价水平直接影响着整个高载能产业的发展趋势。而目前陕西的电价水平明显高于周边的甘肃、青海、宁夏、内蒙、新疆等省份，甚至高于东边的山西。较高的电价水平已成为制约陕北高载能产业进一步发展的关键因素。

表1 2018年陕西及周边省份电价水平对比 单位：元/千瓦时

3.煤油盐向化工产品转化路径面临远离下游产品市场、石油化工路线竞争，以及产品同质化、低端化的约束。陕北的化工产业主要集中在煤化工上，而当前陕西煤化工产业的高端化发展受到以下因素制约。一是远离下游产品市场。在决定煤化工产业布局的因素中，随着原材料处理、运输方式的改进，原材料供给的重要性逐渐降低，相反，接近消费市场则日益重要。而陕北地处边陲,远离煤化工下游产品消费市场,产品配套使用企业多数相距较远，交通运输等基础设施尚不完善，产品外运困难。另外，陕北现代煤化工产业的原材料优势具有可替代性，导致煤制烯烃聚合物下游深加工配套项目引进困难，成为影响陕西煤化工产业延长产业链条、提升产品附加值的重要障碍。二是来自石油化工路线的竞争。现代煤化工项目的盈利能力与原油价格呈正相关关系。一般认为，当油价＜50美元/桶时，现代煤化工的经济竞争力都不理想;当油价位于60～70美元/桶时，现代煤化工初具经济竞争力，顺序是:煤制烯烃煤制乙二醇＞煤制二甲醚＞煤制油；当油价＞70美元/桶时，现代煤化工经济竞争力进一步提升，煤制乙二醇效益最好，其次是煤制烯烃，而煤制油和煤制二甲醚基本相当。目前世界范围内正在经历能源革命，新能源和可再生能源技术不断取得突破，新能源汽车逐步普及使原油需求减速，增加了化工产业原料来源，也将使未来原油价格长期维持较低水平。美国页岩气联产轻烃（乙烷、丙烷、丁烷）和LNG流向世界各地，也将改变未来化工产业原料结构和竞争力。总之，原油和轻质资源供应量增加，将使化工产业原料成本降低，而煤价却持续保持高位运行，无疑将对未来煤基能源化工产业发展带来较大压力。三是产品同质化、低端化严重。目前陕北已建成和正在规划建设的现代煤化工项目普遍面临着产品同质化和低端化的问题。从产品构成看，呈现大宗化工产品多、精细化工产品少、中低端产品多、高端化工产品少的特征，产业链延伸不够，产品附加值和竞争力不足，煤化工技术研发体系也没有真正形成。陕北煤制烯烃虽然产量规模达到了全国第一，但除延长榆能化已开始生产PPR管材等专用料外，大多数烯烃企业仍然主要生产聚乙烯、聚丙烯等通用化工原料，高端产品、专用产品数量很少。另外，随着近年来全国各地煤炭富集省区投资现代煤化工的热情不断高涨，大量项目上马，现代煤化工发展过热的迹象已经显现。

三、“三个转化”战略再深化的基本思路

陕北能源化工基地“三个转化”战略再深化的基本思路是依靠创新驱动这一根本动力，促进基础能源供给向绿色低碳转型、煤化工产品向高端终端转型、产业重心向战略新兴产业转型。

（一）促进基础能源供给向绿色低碳转型。

生态环境的刚性约束以及国家去产能政策的强力实施，使得陕北以煤电为主的基础能源供给模式难以持续，迫切需要实现基础能源供给向绿色低碳的转型。考虑到煤炭在陕北能源产业结构中的主体地位及其所承载的维稳功能，转型的思路是：深入推进煤炭清洁高效利用，并逐步降低煤炭消费比重，同时，大力发展可再生能源，不断提高清洁能源占一次能源消耗总量的比重。在煤炭高效清洁利用方面，应将煤炭去产能和高效清洁利用统筹考虑，通过去产能和补短板的组合效用，实现煤炭资源利用率和行业自我发展能力的稳步提升。一是通过低阶煤的分级分质利用以及油品、天然气、化学品和电力的联产，实现煤炭使用价值和经济价值的最大化。二是继续积极推进以煤为原料的精细化工产业发展，持续提高煤炭向高端化工产品转化的规模。三是严控煤电装机规模，同时逐步以大容量、高参数、环保型火电机组替代高耗能、高污染、高排放的落后产能，最大限度的减少对生态环境的影响。在可再生能源发展方面，一是要采用最新风电和光伏发电技术，不断提高可再生能源的技术和装备水平，大幅度降低新能源发电成本，重点发展平价上网项目。二是要着力解决电力需求增速放缓与新能源发电装机较快增长的矛盾，减少弃风弃光问题，同时，尽快开展风电太阳能电解水制氢开发，利用氢能实现储能，并逐步探索用氢与二氧化碳耦合制能源化工品，延伸加氢产品链。三是要积极探索煤炭产业与新能源产业的融合发展模式，充分发挥陕西煤电优势和激发新能源电力发展的动力，通过市场化方式推动形成能源供给多轮驱动的格局。

（二）促进煤化工产业向高端终端转型

陕北现代煤化工产业发展虽然面临着技术、市场、环保、经济性等诸多问题，但综合考虑陕北的资源禀赋条件，现代煤化工在保障国家能源安全、促进煤炭清洁高效利用和煤炭产业转型升级方面的战略意义，以及过去多年产业布局和技术积累所形成的发展基础，高端终端煤化工产品潜在的市场容量和良好的发展前景，发展高端煤化工产业仍应当作为下一步陕北重点发展的方向，但必须进行产业转型升级，实现由中低端向高端的转型。煤化工产业高端化发展的思路是：在现有产业基础上，充分依托已有的大型煤化工项目，推动实施“四个一体化”，进一步拉长产业链条，优化产品结构，提高产品技术含量和附加值，提升全产业链竞争力。“四个一体化”是指：产业一体化，主要是围绕煤炭--基础化学品--高端化学品--化工新材料这一高端化产业链，依托区域内现有优势能源化工企业，推动它们与上游煤炭企业、下游高端化学品和新材料企业、高端化工产品使用企业之间通过兼并重组、参股控股、合同契约以及其他形式实现融合一体化发展，形成利益共同体，进行优势互补，从而提高产品市场适应能力，增强产业链的核心和优势竞争力。生产一体化，主要是依托煤化工产业园区，以上、中、下游煤化工产品为纽带，通过规划引导和针对性招商等手段，使园区内各企业之间的能源需求和产品实现智能化连接，一家企业的产品和工业废热、废气等正好是另一家企业的产品原料和能源来源，从而使整个园区内化学工艺能够以更低的能耗生产更多的产品，实现节约原料和能源，降低排放和物流成本。不同园区之间也力争实现这种智能连接。服务一体化，主要是在化工园区内，根据企业需求总量，对水、电、气等基本生产生活资料和仓库、道路、管网等物流运输系统等公用辅助设施和服务实行统一规划、集中建设、统一供给。整个园区的环保设施建设、工业“三废”处理等也由专门的机构统一集中治理。政府对入驻园区的企业，提供审批、许可等“一站式”服务。研发一体化，主要是依托大型煤化工项目，充分发挥分散于企业、大专院校、科研院所等科研机构的协同作用，形成既各有侧重又相互合作的一体化研发体系，使相关主体在一体化体系内迅速有效地进行合作，开发出市场所需的创新产品。

（三）促进产业重心向战略新兴产业转移

陕北现有的能源转化产业，总体上仍然是资源型产业，产业发展严重依赖于资源供给和资源价格变化。随着资源存量的减少，现有能源转化产业受到的限制和约束会越来越大，发展的空间会越来越小。在新的历史条件下，陕北的能源转化产业除了通过内部升级，巩固现有产业优势外，迫切需要形成新的增长点，并逐步发展壮大成支柱产业，最终实现产业结构的转型。战略新兴产业作为一种低碳、节能的集约型产业，具有市场巨大、短期内技术能够突破的明显特点，将是发展的新契机，从而带动区域经济协调可持续发展。《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》（国发〔2016〕67号）指出：“战略性新兴产业代表新一轮科技革命和产业变革的方向，是培育发展新动能、获取未来竞争新优势的关键领域”。因而，陕北能源化工基地的发展在继续大力实施“三个转化”战略的同时，迫切需要加快培育和发展壮大战略新兴产业，并逐步实现产业重心向战略新兴产业的转移。基于陕北的产业现状，结合国家和陕西省“十三五”战略新兴产业发展规划，在战略新兴产业选择上，陕北应着重培育发展煤炭清洁高效发电技术及产业化、煤化工高效转化技术及产业化、CO2的利用和处理技术及产业化、煤燃烧后固体废弃物综合利用技术及产业化、储能技术与产业、能源互联网技术与产业、分布式能源与微网技术与产业、可再生能源产业等。另外，近来备受关注的氢能产业也应引起高度关注和重点培育。发展氢能产业，既可以充分利用陕北现有能源化工产业的工业废副品制氢，实现变废为宝，又可以利用陕北储量丰富的风电、光伏等可再生能源发电制氢，从而有效缓解陕北的可再生能源消纳难题，对整个行业发展将大有裨益。据统计，陕北大型风电场可开发利用容量为3800万千瓦，太阳能可开发利用容量也超过3500万千瓦，而截至目前，陕北风光发电装机仅有687万千瓦，利用率不足10%。

（四）将创新驱动贯穿于转型发展的始终

创新是经济发展的本质，是推动产业转型的决定性力量。在实现“三个转化”战略再深化的过程中，必须把创新贯穿始终，把创新驱动作为解决陕北能源化工基地发展过程中遇到的困难和问题的核心动力。一是要推动技术创新。在全球一体化和贸易自由化高度发达的今天，技术因素对能源产业延伸路径的影响越来越重要，只有占领了技术创新的制高点，才能在未来激烈的国际国内竞争中把握主动、赢得先机。陕北能源转化产业的转型发展必须依靠技术创新推动能源转化产业链延伸，提高转化效率，实现能源产业的绿色低碳、经济高效、安全可靠发展。在技术创新方面，关键是要形成煤化工产业从上游到下游完整的产业技术链，同时因地制宜的选择出最具经济性的技术链。二是要推动体制机制创新。当前制约陕北能源化工产业发展的另一个重要因素就是新的发展形势与原有体制机制之间的矛盾，化解这一矛盾的根本出路就是要进行体制机制的创新，依靠更有效率的制度安排，推动能源转化效率的提高和技术的进步，进而推动能源转化产业向着绿色低碳、经济高效、安全可靠的方向发展。能源产业体制机制创新的关键是建立起政府作用与市场机制有机结合的体制机制，让市场充分发挥基础性调节作用，政府充分发挥引导、调控、支持等作用。

四、“三个转化”战略再深化的实施路径

基于绿色低碳能源技术还没有取得实质性突破，短期内无法全面取代现有技术的现实，以及当前陕北能源化工基地发展所面临的外部环境，结合我国设定的“2030年左右达到二氧化碳排放峰值”及两个一百年目标中“2050年实现基本现代化”的时间节点，笔者提出陕北能源化工基地“三个转化”战略再深化的近、中、远交叉三步走战略。

（一）近期（现在—“十四五”末）：生产方式转型

在社会技术水平无实质性突破的条件下，单纯地通过产业结构调整来实现经济转型是不现实的，可行的出路在于在现有产业网络情况下，通过生产方式的改变实现可持续发展。因此在这一阶段，主要是依靠现有技术创新和体制机制创新，推动陕北传统优势产业不断提质增效，提高生产效率，实现生产方式转型，以应对日益加大的内外部环境压力。这一阶段的重点工作是以下三个方面。一是加快推动各项能源管理体制改革，消除影响市场决定性作用发挥的体制机制障碍，尤其是要尽快推动电力体制改革，充分释放改革红利，降低企业用电成本，提升陕北的区域竞争力，为高载能产业的转型升级和现代煤化工产业的高端化发展创造有利条件。二是抓住国家大气污染防治、煤炭去产能等契机，充分利用国家的相关政策与资金投入和能源技术创新，通过财政支持和税收减免等市场激励政策，引导促进煤炭及其相关高载能企业、煤化工企业的生产方式由粗放型、高耗能、高污染、高排放向集约、清洁、低碳、高效转型。三是厘清政府与市场的关系，充分发挥市场主导和政府引导的作用，建立起有利于创新驱动的体制机制环境。

（二）中期“十四五”末—2035年左右）：产业水平升级

中期来看，经过第一阶段的发展，传统产业的绿色低碳发展水平大为提高，以煤炭清洁利用技术为代表的低碳能源技术获得巨大进步，影响产业转型的体制障碍基本消除，能源结构呈现多元化发展趋势，以新兴产业为代表的高附加值产业比重明显提高，产业结构多元化、现代化格局基本形成。但由于该阶段传统产业的转型升级尚未完全实现，传统优势产业与战略新兴产业的比重没有发生根本转变，因此，“三个转化”再深化的任务没有最终完成。该阶段的治理重点是进一步强化战略性新兴产业和低碳技术的示范效应，推动产业水平升级。重点做好以下几方面工作，一是加快煤化工产业高端化步伐。一方面，通过优势企业的兼并重组，横向整合扩大企业规模，提高产业的集中度，提升企业在相关产业内的话语权。另一方面，加快实施煤化工产业的纵向一体化，打造延伸高端煤化工产品群，打通煤油盐气-基础能化-高端化工-高端材料-解决方案与服务高端产业发展路径，形成陕北煤化工产业的核心产业链和核心技术链。二是加强区域合作，加快发展壮大战略新兴产业，力争形成几个具有国际影响力的现代产业集群，使战略型新兴产业的比重赶上甚至超过传统优势产业。三是充分利用国际国内创新资源，加快煤炭清洁利用技术创新工作，实现由“煤炭大省”向“煤炭科技大省”的转型，使陕北成为全国煤炭转化技术创新的中心，引领国内煤炭清洁利用技术发展。

（三）远期（2035年-2050年）：产业结构转型

长期来看，经过近期、中期的两期建设，陕北的现代煤化工等产业发展水平已居全国领先地位，战略性新兴产业已超越传统产业成为新的支柱产业，社会的低碳发展基础进一步夯实，绿色低碳发展理念已成为全社会的共识，低碳技术制度基本取代高碳发展模式，资源节约、环境友好的低碳社会基本形成。此阶段的发展目标是通过两个替代，完全实现产业结构转型。一是支柱产业的替代，即通过发展壮大战略性新兴产业，使其替代传统产业成为陕北新的支柱产业。二是产品输出模式的替代，即以现代煤化工以及其他先进能源技术和服务的输出替代能源产品的输出。