王 胜 李星月 刘竟成 向 英
1. 重庆工商大学 2.重庆社会科学院(重庆市人民政府发展研究中心) 3.重庆科技学院 4.重庆市化工研究院有限公司
随着石油化工关键技术和产业体系的突飞猛进,辅之以改革开放后中国油源问题总体得以较好解决,在市场化机制的作用下,国内天然气化工产业的比较优势渐失;加之天然气等能源市场化改革步伐相对滞后,天然气化工逐渐淡出了决策者和化工企业的视野。
由于天然气化工产业链相对较短,中低端产品如乙炔、合成氨等产能严重过剩,20世纪50年代以来在川渝地区“一度辉煌”的不少天然气化工企业进退维谷,逐步沦为各级地方政府的沉重包袱。那么,天然气化工产业是否真的就一无是处?市场竞争力是否真的丧失殆尽?政府是否该出手支持其发展?为了回答上述问题,笔者针对川渝地区缺油多气并且烯烃对外依存度高的现状,从国家产业安全、区域经济发展、能源战略支撑等多个维度剖析了发展天然气化工尤其是天然气制烯烃的战略价值,论证了在川渝地区建设天然气化工产业集群的必要性,并从政策、资源、市场、技术、生态五个维度论证了其可行性,进而提出了在川渝地区建设天然气化工产业集群的实施路径和政策建议,以期为科学制订区域天然气发展战略、优化中国化工产业布局提供借鉴和参考。
随着中美关系不确定性增加、全球政治经济风云变化莫测,中国工业体系和产业链的安全问题便显得越发重要。《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》提出,“要统筹传统安全和非传统安全,把安全发展贯穿国家发展各领域和全过程,防范和化解影响我国现代化进程的各种风险”[1]。川渝地区历来都是中国军事、经济的大后方,形成以我为主、门类齐全的产业备份系统体系事关国家安全,具有举足轻重的战略意义。这其中,作为工业体系重要基础之一的化工产业,却因川渝地区不靠海、不富煤,三烯(乙烯、丙烯和丁二烯)等化工基础原料自给能力较弱,打造保障国家安全的工业战略备份体系存在着明显的缺项。跳出川渝地区来看,长期以来,受技术路径过度依赖的影响,石油化工成为整个化工体系的主流,由此导致我国化工产业链、供应链高度依赖于石油。这不仅推高了我国石油的对外依存度(2019年已达70.8%[2]),而且还导致了一大批重大石油化工项目布局于沿海地区,加剧了我国化工产业链、供应链的风险,给我国经济社会安全埋下了重大隐患。因此,跳出石油化工技术的“路径依赖”,依托川渝地区丰富的天然气资源,大力发展天然气化工产业,提前布局,打造另一套完整成熟的烯烃制备路线和产业体系,不仅可以补上川渝地区工业备份的缺项、增强独立保障“三线建设”军工生产原料的供应能力、提升保障国家安全的能力,而且对于优化中国化工产业布局、打造中国产业备份系统、增强中国经济韧性也具有重要的意义。
川渝地区是中国西部经济最活跃的地区之一。其快速发展的汽车、电子信息等支柱产业,传统劳动密集型轻工产业(如纺织、制鞋)以及蓬勃发展的建材产业等都对化工原料和上游产品有着巨大的需求量。截至目前,国家在川渝地区仅布局有成都彭州80×104t烯烃项目[3](中国石油四川石化有限责任公司),整个西南地区也仅还有依托于中缅石油管道而建的昆明安宁100×104t乙烯项目[4](中石油云南石化有限公司)。据重庆市化工研究院有限公司(以下简称重庆化工研究院)的研究成果,西南地区烯烃年需求量是千万吨级的。由于乙烯、丙烯长距离陆路运输均非常困难,川渝地区相关行业只能从乙烯、丙烯的下游产品着手布局产业链,烯烃瓶颈就成为制约川渝地区化工产业做大做强的“命门”,从根源上导致川渝地区化工产业断链、短链问题突出,进而导致西南地区基本上没有有机化工产业、下游产品的市场竞争力大打折扣——川渝地区化工行业呈现出发展水平长期停滞、人才不断流失、产品结构低端、精细化工产品开发乏力的发展困局,很大程度上就源自于此。所以,不加快天然气化工产业升级,川渝地区就不大可能适应市场格局的变化,川渝地区的工业体系就会存在着缺项和短板,川渝地区现有的军工产业就可能面临原料供应不足甚至供应不上的威胁。因此,举川渝两地之力推进天然气制烯烃,再结合可以运进来的芳香烃,补链成群、开发精细化工产品、打造天然气化工产业集群,是打通川渝地区经济循环堵点、痛点,助力成渝地区双城经济圈建设的重要举措,也是融入“以国内大循环为主体、推动形成国内国际双循环相互促进新发展格局”的重要支撑。
川渝毗邻地区共涉及四川省6个地级市(泸州市、遂宁市、内江市、广安市、达州市、资阳市)和重庆市10余个区县(城口县、开州区、万州区、垫江县、梁平区、江津区、长寿区、大足区、永川区、荣昌区、渝北区、潼南区,其中渝北区比较特殊,它既是川渝毗邻地区的一部分,又是重庆市中心城区的一部分)。由于行政体制的影响,川渝两地一度“背向发展”。2019年川渝毗邻地区人口密度、经济密度和人均GDP的平均值分别为513人/ km2、3 426万元/ km2、5.951 5万元;而成都市的分别为1 135人/ km2、11 649万元/ km2、10.260 3万元,重庆中心城区的分别为1 603人/ km2、17 105万元/km2、10.348 9万元。从图1可以看出,2019年毗邻地区人口密度、经济密度和人均GDP指标均低于成、渝两大都市区发展水平,形成了所谓的“中部塌陷”现象。
与产业“塌陷”形成鲜明对比的则是川渝毗邻地区“坐拥”丰富的天然气资源。仅就位于四川省达州市的普光气田,位于四川省遂宁市、资阳市和重庆市潼南区的安岳气田,以及位于四川省广元市、南充市、巴中市境内的元坝气田而言,其探明天然气储量就达16 531.7×108m3,占全国累计探明天然气地质储量的12%[7]。因此,川渝毗邻地区发展天然气制烯烃不仅自身将形成庞大的产业,而且也将极大地促进劳动密集型产业加速向毗邻地区聚集。川渝毗邻地区劳动力资源丰富,近年来引进发展了一批劳动密集型产业,比如资阳市安岳县主动承接四川、重庆、广东、浙江制鞋产业的转移,引进成、渝制鞋产业园项目,力图打造百亿元产值的制鞋产业园区。由于这类加工型产业的原料和市场两头在外,产业根植性较差,引进企业极易在享受完优惠政策后转移他处。如果在川渝毗邻地区发展天然气化工产业,彻底解决上游烯烃瓶颈问题,就能大幅度降低原材料成本,变“两头在外”为“一头在内、一头在外”,增强劳动密集型产业的市场竞争力,形成加工企业无法割舍的产业发展生态。同时,还能依托现有和新建化工园区承接东部化工产业转移,为已有的下游工业就近提供原料,进一步聚集劳动密集型企业,从而从根本上解决川渝毗邻地区支柱产业“塌陷”难题。
表1 2011—2020年川渝地区与全国天然气消费量比较表
当然,尽管过去川渝地区作为天然气主产区,消费量增长缓慢是多因素共同作用的结果,油气“半市场”的管理体制是重要原因之一,但如果不做好就地消费和转化的这篇文章,不能形成有影响力的天然气消费市场,重庆石油天然气交易中心的地位就无法巩固,依托一东一西两个交易平台推动中国在亚洲率先形成世界级天然气交易和定价中心的国家战略目标就有可能落空。从这个角度上看,川渝地区建设天然气化工产业集群,不仅有利于推动天然气消费量的增长,推动天然气生产、消费、枢纽和金融联动发展,激活中国(重庆)油气交易中心,而且还可以推动参与主体多元化、交易形式多样化,为天然气能量计价、区域管网独立运行下的天然气管输价格机制、管道和地下储气库单独收费、阶梯气价改革、天然气调峰价格、工业气价与民用气价并轨等[11]提供多方位的改革探索场景,为深化中国油气体制改革、最终形成真实反映国内天然气市场实际供需形势的市场化定价机制作好铺垫。
2014年6月13日,国家主席习近平在中央财经领导小组第六次会议上提出“四个革命、一个合作”[12]的能源战略,标志着中国能源体制改革进程全面提速,我国油气行业发展进入了新时代。就天然气产业链而言,从上游看,过去我国天然气矿业权几乎全部集中于中国石油天然气集团有限公司(以下简称中国石油)、中国石油化工集团有限公司(以下简称中国石化)、中国海洋石油集团有限公司(以下简称中国海油)、陕西延长石油(集团)有限公司四大集团。矿业权过度集中是制约天然气产量的重要原因之一。继国内非常规天然气勘探市场放开后,常规天然气勘探市场也从2017年5月起全面放开。这就意味着,外企与社会资本也可进入上游勘探开发领域,天然气资源供应主体和供应方式更为多元化。在体制改革的刺激下,2019年川渝地区天然气勘探取得了一系列重大成果,包括探明川南页岩气和安岳气田两个万亿立方米级大气区,有力地保障天然气产量持续增长。
从中游看,目前中国天然气长输管道、分支管道主要集中于中国石油、中国石化、中国海油三大集团,存在着管道建设和运营主体单一、运输和销售业务捆绑、第三方公平准入难以落地等问题。2019年3月,国家石油天然气管网集团有限公司(以下简称国家管网公司)的成立,标志着我国天然气“管住中间、放开两端”的管理体制改革破冰,天然气消费市场格局将面临重大的调整与深刻的变化。
从下游看,天然气定价交叉补贴、成本黑箱等长期饱受诟病。2020年5月国务院《关于新时代加快完善社会主义市场经济体制的意见》指出,推进油气管网对市场主体公平开放,适时放开天然气气源和销售价格,健全竞争性油气流通市场[13]。
随着天然气全产业链改革的深入,市场在天然气资源配置中正发挥越来越重要的作用,天然气产地资源的价格优势和竞争优势将越来越明显。这使得产地周边发展天然气化工产业成为可能。
四川盆地是常规气、非常规气“双富集”气区,常规气、非常规气资源量分别占全国的23%和26%[14],是中国天然气开发的七大重点区域之一。据自然资源部组织的“十三五”全国油气资源评价结果,四川盆地天然气总资源量为39.94×1012m3,居全国第一。其中,常规天然气资源量为14.33×1012m3,致密气资源量为3.98×1012m3,页岩气资源量为21.63×1012m3。同时,四川盆地也是我国天然气勘探开发最具潜力的盆地,尽管历经多年的开发,但目前该盆地天然气探明率仅9%、发现率仅14%,仍然还处于开发早中期[15]。应用生命周期预测法,预计2016—2045年,四川盆地年均新增天然气探明储量在3 000×108m3左右,累计新增天然气探明储量为9×1012m3,累计探明率将达到34%[16]:未来的天然气开发潜力巨大。
就天然气原料而言,未来川渝地区天然气价格将具备较强的竞争力。一方面,纵观近10年川渝天然气产量的变化情况(图2),年均增速在15%左右。基于绿色发展等国家战略考虑,川渝地区天然气勘探开发和生产在“十四五”时期还将提速。根据《成渝地区双城经济圈建设规划纲要》及其实施意见,川渝地区已经明确将建设国家天然气综合开发利用示范区、天然气千亿立方米产能基地,打造中国“气大庆”。预计未来川渝地区天然气产量所占比例将达全国的三分之一,有望成为未来中国最大的天然气产区。另一方面,从川渝地区过去10年天然气消费量增速来看,川渝地区天然气消费量在全国天然气消费总量中的所占比例持续走低(表1)。考虑到川渝地区水电资源极为丰富(四川水电年装机容量、外输规模均居全国前列)[17],加上前几年火电电源建设产能陆续投产,近年火电发电小时数低位运行,未来大规模发展天然气发电的可能性不大。这也意味着,川渝地区天然气燃料消费增速不会有大幅度的提升。此外,川渝地区所产天然气的外输量受主干管网输送能力和沿海LNG价格竞争双重因素的影响,也不大可能出现大幅度的增长。以目的地上海为例,川气东送的主干管输距离为1 700 km,管输价格为0.382 4元/(103m3·km)[18],那么从四川输送到上海的天然气仅管输成本就达到0.83元/m3。如果按照价改之前2019年四川天然气1.53元/m3的基准门站价格来计算,到沪的管输气价格至少在2.18元/m3以上。较之于到沪LNG,长输管道气不具备价格竞争优势。未来即便全国天然气市场供不应求,但对于川渝地区而言,天然气市场极有可能仍然供大于求,发展天然气化工的原料具有明显的价格优势。
点拨:在解此类试题时必须先弄清楚分流比例求解中应“顺推(用乘法)”还是“逆推(用除法)”,以图1所示的食物网为例,如下:
从天然气化工产品市场看,国内烯烃长期处于供不应求的状况。尽管中国化工行业整体表现为产能严重过剩,但主要是合成氨、氯碱等低端产品的结构性过剩,而中国烯烃在产能、产量增加的同时,仍然存在着较大的缺口。据华经产业研究院的数据,我国乙烯进口量由2015年的151.57×104t持续增长至2019年的250.98×104t,同期初级形状的聚乙烯进口量由731×104t持续增长至1 143×104t[19](图3)。据麦肯锡2019年的预测,到2023年中国乙烯产量仍将继续落后于需求量。其理由在于,基于人民生活质量的提高如高档家庭装修用品、更多更高端纺织用品、高端个人护理用品对各种聚合物的需求;快速成长的高端工业如新能源汽车、高速列车、航空航天工业所需的先进复合材料需求;更环保的生活品质对生物可降解聚合物等包装材料的需求。下游化工产品需求量会随着中国消费和产业转型升级而快速增长[20]。
就川渝地区及其周边而言,烯烃需求量巨大。汽车工业需要大量聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、ABS树脂(丙稀腈—丁二稀—苯乙烯共聚物);电子工业需要大量聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚碳酸酯;机械工业需要大量工程塑料及特种聚合物;建筑业、制鞋业、黏合剂、涂料、油墨都需要大量使用丙烯酸及其酯、环氧乙烷、环氧丙烷;农业需要大量聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯。从表2可以看到,川渝地区各类产品产量在全国占有较大的比重,特别是电子工业中的微型计算机设备占比从2010年不到1%升至现在的超过40%,移动通讯手持机占比从2010年不到2%升至现在的19%。据重庆化工研究院的保守估算,川渝及周边地区烯烃年需求量在千万吨以上。
表2 2010—2020年川渝地区部分产品产量在全国的占比统计表
我国天然气化工技术已经基本成熟,不受制于人。一方面天然气制甲醇、合成氨、乙炔、氢氰酸等没有技术障碍,另一方面通过甲醇制烯烃技术国内已经攻克、处于世界领先,而且由天然气直接制烯烃技术也非常成熟。此外,天然气化工安全生产和环保处理技术也非常成熟,完全可以达到现行的安全和环保标准。
众所周知,川渝地区既是全球最早发现和利用天然气的地区,也是中国天然气工业的发源地和摇篮[18],并且重庆是国内历史最悠久、品种最齐全、规模最大、技术最先进的天然气化工基地。川渝地区天然气产业链和天然气市场较为成熟,目前有天然气化工产业上中下游企业30多家,包括四川泸天化股份有限公司等6家上市企业;以天然气化工为主的工业园区共有8个,包括长寿经济技术开发区和广安经济技术开发区2个国家级工业园区(长寿化工园区和广安新桥园区)。到20世纪末,国内外已工业化的天然气直接化工利用的技术在川渝地区几乎都有应用或尽在掌握,而且还有重庆、成都、自贡等地专门从事天然气化工研究的4家科研院所和四川大学、重庆大学、西南大学、西南石油大学等一批相关高校可以提供技术和人才支撑。
较之于石油化工和煤化工,天然气化工整个过程无矿渣、无硫排放、无重金属。更重要的是,由于对水源的依赖不大,“长江干支流两岸1公里范围内禁止新上化工项目、两岸5公里范围内禁止新建化工园区”的环保规定对于天然气化工园区选址的影响不大。目前已经投产和探明的超大型气田大体呈东北向西南走向,集中分布在达州、遂宁、资阳、潼南、荣昌、自贡、宜宾、泸州等川渝毗邻地区,无论是常规天然气还是非常规天然气,勘探开采对周边生态环境冲击均不大。而且这一地带位于成都大都市圈和重庆大都市圈边缘,目前开发建设的程度相对还不高,地形地貌以丘陵平坝为主,生态环境综合承载力较强。在这一地带发展天然气化工产业集群,符合生态优先、绿色发展的指导思想。
1)坚持绿色发展、产城融合的理念,川渝合力打造一个传统行业绿色转型发展的全球典范。世界化工巨头德国巴斯夫公司的总部位于路德维希港。这一港口城市集中了超过500套分属不同法人主体的大型化工装置。这些装置不仅紧邻莱茵河而且离普通居民区也非常近,最近的距离不足200 m。路德维希港化工城的实践表明,只要高起点规划、高标准建设、科学化管理,化工产业同样也有可能变得很绿色。川渝地区可以考虑在“万达开”(重庆万州区、四川达州市、重庆开州区的简称,紧邻普光气田)、“遂潼”(四川遂宁市、重庆潼南区的简称,紧邻安岳气田)、“泸宜永荣”(四川泸州市、四川宜宾市、重庆永川区、重庆荣昌区的简称,紧邻富顺页岩气田)板块内选址,“无中生有”地打造一座以天然气化工为主导支柱产业、30~50 km2的中型工业新城,使之成为全球天然气化工研发中心、产业高地、企业总部、环保示范区。
2)调整优化川渝地区现有化工产业园区布局,推动成渝双核周边化工园区向毗邻地区集聚。针对目前川渝化工园区协同机制未有效建立的弊端,未来需要以产业链为核心纽带,综合考虑上游原料和下游市场的空间关系,合理布局多个不同定位的产业园区,综合利用所有产品、副产品及能量,争创国家循环经济示范区。具体来讲,可以考虑在川渝毗邻地区减水剂、涂料、黏合剂产业较多的地区周围布局建设丙烯酸产业园,在制鞋、家具、包装、保温隔热材料产业较多的地区周围布局建设聚氨酯产业园,在长寿、涪陵、广安等地布局若干化工新材料产业园。其中,长寿离汽车、电子、机械产业基地的距离都比较适中,化工产业基础最好,可以考虑朝着建设化工新材料国家级研发高地转型;涪陵可以考虑建设天然气制乙二醇产业,发展聚酯产业和氨纶产业;广安可以考虑气盐结合和新材料,以天然气制氢氰酸为基础,布局一些通用性强的聚烯烃产品。此外,还可以考虑建设全新的产业园区,布局全新的产业链,比如可以围绕烯烃生产装置,在铁路运输方便之处,布局苯乙烯及下游相关产业;围绕烯烃生产装置,布局环氧乙烷和环氧丙烷产业等。
3)联合招商,推动园区产业链补链成群。天然气化工产业链的上、中、下游联系紧密,任何一个环节出现短板,都有可能影响整个产业链协调发展,进而影响处于下游的天然气利用产业集群的发展[21]。故应沿着产业链,摸清产业链上的已有环节,梳理缺少环节,筛选关键缺失环节优先实施,由政府掌握产业链中的最上游资源,以有吸引力的烯烃价格为引导,加大对沿海精细化工企业的定向招商力度,补齐已筛选出的关键缺失环节,不断增强产业链的韧性。
1)整合川渝地区体制内天然气化工研究机构,由川渝政府联合发起筹建中国天然气化工研究院,联合中国科学院大连物理化学研究所(以下简称大连理化所)等国内天然气化工一流研究机构和国际领先研究团队,创建国家天然气化工与新材料实验室,跟踪世界最新科研动向,提前布局基础性研究,为后续技术研究打好基础。共建天然气化工材料国家级工程技术中心,开展关键核心技术联合攻关,如天然气直接无氧转化乙烯技术等,共同打造天然气化工领域研发高地。
2)加强天然气化工人才的培养和储备,引导川渝本地高校与天然气化工研究机构联合,加大天然气化工高级人才和技术工人的培养力度。
3)推广运用数字技术,搭建精细化工研发数字化平台,追踪全球精细化工技术前沿和专利,以构建创新生态圈来赋能和集聚中小化工企业,推动产业集群的形成和繁荣。
4)超前谋划,联动建设氢能产业园区。中科院大连理化所已在重庆开展氢能源的研发和产业化应用,并开始在长寿经济技术开发区建设工业化产氢、储氢和加氢装置,可以综合考虑两个产业的需求,在推进产业链协同创新中抢占未来产业的制高点。
1)充分发挥龙头企业的带动作用。化工产业是资本和技术密集型产业,装置大型化、炼化一体化、产业集群化是全球化工产业发展的总体趋势。可以考虑引入中央管理企业(国有企业)中愿意发展化工实体经济的企业,如中国化学工程集团等,瞄准当前中欧关系回暖的窗口期,联合全球化工巨头,如德国巴斯夫等、沙特阿拉伯阿美(云南安宁石化项目第二大股东)等,组建天然气制烯烃龙头企业。
2)川渝协同,加大天然气化工国有企业的改革力度。采取产业链定向招商方式,鼓励有实力的外资企业和民营企业加入,尤其是下游行业中的头部企业,推动化工国有企业混合所有制改革,组建具有现代化企业经营能力的龙头企业集团。
3)开展精细化工招商。主动承接东部优质化工企业转移,以有竞争力的产品价格为基础,以下游已有的市场需求为卖点,以市场化的招商引资为手段,让市场主导产业链的延伸,实现地区经济和下游头部企业的共同成长。
4)围绕天然气管网、地下储气库调峰、工业园区环保等基础设施建设,培育一批第三方、第四方配套服务、管理运营企业。
建议由川渝地方政府在国家发展和改革委员会和国家能源局的支持下,吸纳中国石油、中国石化、国家管网公司等央企,定期研究和推动解决四川盆地天然气综合开发利用问题,并将天然气化工产业发展作为重要议题,抓紧提上议事日程。
川渝两省市由各自主管部门牵头,将天然气化工产业作为川渝合作的重要议题,召集发展和改革、经济和信息化、能源、规划和自然、生态环境、科技等部门,进一步摸清家底,深入论证,共同绘制川渝天然气化工产业路线图、进度表,并联合编制川渝天然气化工产业中长期发展规划。争取将发展天然气化工产业纳入成渝地区双城经济圈规划纲要、新时代西部大开发规划纲要、国家“十四五”规划相关专项(如国家氢能产业发展规划)等国家层面的规划。
抓住国家能源局启动编制四川盆地天然气产能建设专项规划之契机,争取设立四川盆地天然气体制改革国家级先行实验区,加快天然气管理体制和价格形成机制改革探索,让天然气产地价格优势充分体现出来,惠及相关产业。
发展精细化工是建设化工产业集群必不可少的一环。精细化工工艺流程长、单元反应多、原料复杂、控制要求严格、应用和涉及领域多,建议设立川渝天然气综合利用与精细化工产业发展基金,并委托专业基金管理团队,募集社会资本,做大产业基金规模。一方面可以用于前期气价异动补贴、研发补贴等;另一方面可以奖励优秀企业,以促进精细化工产业结构优化升级,提升行业整体竞争力。
以天然气化工新城和新建天然气化工园区为场景,围绕税收共享、GDP分成和建设用地指标共筹,积极探索建设经济区与行政区适度分离的实现路径和操作细则,为面上复制推广积累经验和数据。
川渝协同借助重庆油气交易中心平台和南向陆海新通道,推出川渝天然气价格指数,培育天然气金融做市商和交易主体,加快天然气价格生成中心的建设。