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【社科院社科联 原创】国际天然气合作推动中国石化产业升级
2022年03月23日 12:13 来源:中国社会科学网 作者:牟岱 字号
2022年03月23日 12:13
来源:中国社会科学网 作者:牟岱

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  自2013年3月中国国家主席习近平访俄并签署了一系列深化两国能源合作的文件以来,中俄天然气贸易谈判进展明显。2014年5月,习近平主席和俄罗斯总统普京在上海共同见证《中俄东线天然气合作项目备忘录》,中国石油天然气集团公司和俄罗斯天然气工业股份公司签署《中俄东线供气购销合同》,合同约定总供气量超过1万亿立方米。根据双方商定,从2018年起,俄罗斯开始通过中俄天然气管道东线向中国供气, 2019年12月2日,管道正式投产通气。截至2021年12月2日,中俄东线天然气管道已安全平稳运行两年,已累计向我国输送近136亿立方米天然气,以后输气量逐年增长;最终达到每年380亿立方米,累计30年。

  据有关机构预测,我国天然气需求峰值大约在2040年前后,届时我国年需求量将在6000亿立方米。我国天然气需求的最大优势是市场稳定性,目前具有可持续的增长需求。目前我国,但自身的天然气产量难以满足国内市场需求,仍需大量进口。主要有两个途径,一是依靠海外LNG进口,需要建设LNG接收站等基础设施;二是需要依托管道输送气实现进口。中俄天然气管道项目实施开通后,与中亚管线、中缅管线,以及LNG接收站遥相呼应的天然气能源布局,将使得我国的天然气得到可持续的战略保障。

  我国与俄罗斯合作的中俄天然气合作项目包括以下几个谈判内容:一是被俄方称为“西伯利亚力量-2”的管道,即俄罗斯-蒙古国-中国管道。二是中俄远东线天然气管道(已经基本建成)。从符拉迪沃斯托克至中国东北地区和华东地区,天然气来源地为萨哈林。三是中俄西线管道,从俄西伯利亚到中国新疆。这条管道双方2006年之后进行过长期谈判,但尚未开建。俄后来在西线基础上提出了“西伯利亚力量-2”管道。四是“东线增供”,即将“西伯利亚力量”管道每年380亿立方米的年输气量提高到440亿立方米。这不属于新建管道,但需增加压气站和附属设施。目前已经基本建成的中俄东线天然气管道从黑龙江省黑河市入境,途经黑龙江、吉林、内蒙古、辽宁、河北、天津、山东、江苏、上海9个省、市、自治区,全长5111公里。中俄东线天然气管道工程目前已经基本建成的中俄东线天然气管道工程,将为沿途黑吉辽、京津冀等9个省份、市、自治区带来清洁能源。同时,这也带来石化产业发展的契机,特别是石化产业的相关研发攻关,将带动产业升级和产业链延长。

  缓解市场氦气缺口压力

  氦气是一种有价值的惰性气体,用途非常广泛,广泛应用于军工、医疗、石化等,既可以用于核反应堆、加速器、激光器、火箭以及冶炼和焊接,也可以用于填充飞艇、气球、温度计、电子管、潜水服等,液态氦还常用作冷却剂和制冷剂,广泛应用于军地需要的二十多个行业。无论是火箭燃料的保护层,还是电脑芯片制造的隔离环境都要用到这一元素。总之,氦气在国防建设、工业、农业等行业中有着广阔的应用前景。随着全球经济的发展,对氦气的需求也在不断增加,尤其是高科技产业,致使氦供应短缺日益加剧。预计到2030年,世界氦气供需缺口将达1.66万亿立方米,其中亚太地区短缺约600万立方米。

  无论是国内还是国外,稀有气体市场都在蓬勃发展。目前常采用的氦气采集方法是从天然气中分离,这需要消耗大量能源且制取成本高昂。天然气中含有的氦气量从2%-7%不等,仅仅只是2%的含量就使气藏氦气具有商业开发的价值。因此,拥有广泛的天然气资源也就拥有了大量生产氦气的可能性。

  美国是现今氦气最大的生产国,也是第一的全球氦气供应者,但由于老区块资源枯竭,北美氦气的开采以每年以5%-6%的速度下降。俄罗斯作为世界上第二大氦气资源储备国,有希望跻身于氦的生产大国。目前在俄罗斯东部由于建设阿穆尔天然气处理厂(GPP,该项目已完成66%)。从Chayandinskoye气田以及(从长期来看从Kovyktinskoye气田)提取并通过西伯利亚力量天然气管道运送的多成分天然气将经过加工生产有价值的成份,包括液态氦。由于建成后拥有高达6000万立方米的年生产能力,俄罗斯的阿穆尔天然气处理厂将成为全球氦气生产的领导者。目前,世界氦开采中心有向俄罗斯东西伯利亚转移的趋势。可直接供市场销售的氦气将装在零下269摄氏度的集装箱中,运输到海参崴附近的热绝缘集装箱物流中心,然后通过滨海地区的港口出口。

  俄罗斯作为世界天然气资源最为丰富的国家,产量居世界首位。同时,俄罗斯的天然气的氦含量比例较高。据俄罗斯测算,东西伯利亚和雅库特地区天然气中集中了世界氦气储量的30%,而天然气中氦的含量非常高,达到0.22%-0.26%。出于战略考虑,市场因素的考虑俄罗斯已对氦气立法。这一切表明俄罗斯天然气具有高含量的战略稀缺元素氦。基于此,俄罗斯着手掌控天然气中氦成分的提炼技术。早在2007年,为了向中国和亚太其它国家出口天然气,俄罗斯制定并批准了“东部天然气规划”或称“东方--50”,同步发展天然气加工和天然气化学业。届时,俄罗斯将在东部新建4个天然气开采中心,同时在每个开采中心建立天然气加工厂。此举表明,俄罗斯不仅要成为氦能源大国,而且也要成为氦提炼的高新技术强国。可见,俄罗斯对氦的生产和出口以及提炼都有明确的控制意图。

  中国对氦气需求量大,但是目前国内提炼技术没有突破,大量产业存在氦依赖。至今我国对从天然气中提炼氦的技术仍然没有高质量的科技研发突破和大规模的生产应用。中国氦气资源比较稀缺,氦气勘探进展缓慢、勘探程度低。目前已发现氦气主要集中在中松辽、苏北、海拉尔等地区,含量一般在0.1%左右。受限于资源禀赋现状,我国氦气行业产量始终无法实现突破,截至目前全国氦气产量仅35万立方米,全球占比极小。而我国对于氦气需求逐年递增,在2018年时我国氦气需求总量达到1486万立方米。巨大的市场需求与疲弱的国内供给之间产生巨大的差额,因此目前国内氦气行业对进口氦气依存度较高。目前我国的氦依赖现状,不利于我国国防和民用发展。

  依靠科技创新驱动石化产业升级发展

  沿我国境内天然气输送管道线路上,很多省份的石化产业是支柱产业。一旦俄罗斯天然气在这些省份形成储存地,当地会有丰富的气源。应该从解决“卡脖子”技术的高度,尽快组织相关省份大专院校相关学者研发攻关,形成产业技术绝对优势和市场培育优势,并提升我国石化产业深加工,延长石化产业链,实现我国石化产业高质量发展。在中俄天然气大规模合作的背景下,建议国家有关部门和相关各省特别是石化产业大省应该做好以下几个方面的推动工作:

  组织安排相关企业投资俄天然气加工领域。国家有关部门和相关省份应该从我国战略需要出发,鼓励对俄罗斯天然气的开发利用。按照“东方--50”纲要,俄罗斯要建立的天然气工业中心所需资金数额庞大,必须吸引外资才能顺利实施,我国应深度参与该领域合作。目前,中国投资俄天然气加工领域面临两个机遇,一是现阶段俄经济增长明显减缓,资本外流严重,俄仍需倚重油气生产与出口。中俄能源领域合作以往的经验表明,2009年俄经济受全球金融危机重创的背景下,中俄合作中的“贷款换石油”协议得以生效。世界银行预测今年俄经济增长率预计为2.3%,俄经济发展部预测为2.4%,远不及2011年的4.3%和2012年的3.4%,在此状况下,中俄天然气合作将出现重大突破。二是俄罗斯对中国资本充满期待,俄副总理舒瓦洛夫曾在俄罗斯—中国投资论坛上明确表示俄罗斯需要中国的投资者,摆在首位的是战略投资者。此次论坛旨在增强中国商人的信心,加大对远东开发中的重点,如工业、加工、生产新材料和高科技项目方面投资。另外,由于乌克兰危机,特别是最近的俄乌冲突,西方多方制裁俄罗斯,客观上强化了东北亚地区经济圈的区域经济发展的内在依赖性;制裁挤压下的派生经济合作会如火如荼,进而为我国资金进入俄罗斯产业领域,包括天然气加工及氦工业领域增加了机遇。

  加大氦气加工技术研发和应用的投入力度,大量培养我国的自主技术和创新人才。国家有关部门和相关各省份应针对性地利用政策杠杆和科技金融杠杆开展氦提炼方面的科技研发投入和人才培养投入,形成制度化的导向机制。据了解,著名工业气体公司林德(中国)投资有限公司2006年在苏州工业园建立了供应中国氦气零售市场最大的商业氦气工厂,氦气在中国的生产和销售都受制于跨国公司。要抓住一些西方国家尚未完全垄断中国氦气市场的有利时机,充分利用各省现有化工领域的高校、企业、科技园及研发机构,尽快组织专业人员,下拨专项经费,立项研究,跟踪俄相关研究进展,创新自主技术,培养人才。同时,在条件适当时,尝试与俄罗斯及独联体国家开展联合研发。一些对此项研究已经有前期成果,今后可以承担收集、翻译及分析相关资料信息的工作,全力配合化工专业单位开展研究。

  根据国家和产业发展的战略需要组织专业的科技攻关团队。国家有关部门和相关省份,特别是石化产业是支柱产业的省份,应高度重视开展氦气研究工作,最好由省领导亲自挂帅,组成专门的类似科技攻关领导小组的机构,建立一个专业科技攻关小组和研发团队。黑吉辽作为油气加工能力较强的省份,应未雨绸缪,主动配合国家战略,提前布局与中俄天然气合作密切相关的产学研领域。尤其是率先开展氦气的联合研究,做好中俄天然气即将大规模合作的提前布局。依托现有基础较好的如大化研究所、辽宁大学化学学院、辽宁石油化工大学等高校和研究机构,设立重点科技攻关项目,整合省内外相关组织资源和专家资源,共同参与项目研发。

  扶持在氦提炼方面已经具有科技创新成果的研究机构和企业。目前中国在氦气提炼方面已经有了研发突破。根据2020年有关报道,根据中国科学院发出了一份声明表示,由中科院理化研究所与中能北汽合作建立,位于宁夏回族自治区盐池县一个天然气加工厂内的研究所,成为中国首个可商业化生产氦气的工厂。科研人员将进行稀有气体氦气的提纯和液化的技术研发和攻关,建立起低温应用技术的研发基地和应用示范基地。中国的天然气田中只含有微量氦气,这意味着直接开采对于大规模生产来说十分昂贵。但是,中科院理化技术研究所的一个研究小组发现,在中国天然气厂的废料中含有相当数量的氦。当甲烷在低温下变成液体时,氦气停留在空气中并浓缩,形成一种蒸发气体的废物。虽然氦只占这些蒸发气体的1%左右,但它足以以相对较低的成本提取。诸如此类的科技创新现象,国家有关部门应该在战略部署上及时跟进,加大力度扶持研发和生产,尽快使中国氦气生产实习独立自主,解决战略稀缺资源的外向依赖问题。

 

  (作者简介: 辽宁社会科学院副院长、二级研究员,沈阳工业大学管理学院名誉院长、特聘教授)

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