2010年12月底,中東北非動蕩使得油價進一步走高,并于2011年2月初突破100美元大關。伴隨著油價的不斷走高,在金融危機中受到不小影響的非常規液體燃料重新回到主流視線當中,不斷增長的產量也引起了各方重視。
非常規液體燃料主要包括生物燃料、合成油和合成燃料。生物燃料主要包括生物乙醇和生物柴油兩種。2010年年底,美國環保署發布的生物燃料年度報告顯示,2010年全球乙醇產量為588.7億升,2011年預計達到634.2億升。隨著未來消費需求的增長,全球會加大生物燃料的應用力度,進而帶動產量進一步增加。而根據2011年1月19日發布的《BP 2030能源展望》的數據,全球生物燃料產量已從2008年的140萬桶/天增加到2010年的180萬桶/天,并且這一數字將在2030年變為670萬桶/天。
與其他非常規液體燃料相比,同等產能條件下,生物柴油和生物乙醇所需投資較低。據統計,生物柴油單位產能投資,即1桶/天的投資為1萬至3萬美元,略高于常規煉廠的單位產能投資水平;生物乙醇的單位產能投資略高于生物柴油,在2萬至3萬美元之間。此外,從市場退出價格和進入價格而言,生物乙醇為25至40美元/桶,意味著只要油價高于40美元/桶,生物乙醇便能獲得經濟效益。對生物柴油而言,該區間范圍為70至80美元/桶。
展望未來國際石油市場,廉價石油時代已經遠去,基于國際供給關系的均衡油價將保持在80美元/桶以上,加上20至30美元/桶的風險溢價,長期來看,國際油價將保持在100美元/桶之上。因此,綜合單位產能投資及油價兩項指標而言,生物燃料具有大規模進入液體燃料市場的潛力。
合成油也是非常規液體燃料的一個重要種類。合成油是指以低質或未成熟原油為原料加工獲得的油品,主要包括油砂、超重油和頁巖油。合成油資源在全球范圍內分布廣泛,目前僅加拿大油砂儲量就達到2.5萬億桶,經濟可采儲量達3210億桶;委內瑞拉國家石油公司的超重油儲量達1.36億桶,經濟可采儲量達2700億桶;全球頁巖油經濟可采儲量達3萬億桶,其中美國占到1/4。以美國現在的石油消費速度計算,其頁巖油資源可供使用100年。
與其他非常規液體燃料相比,合成油的成本較低。油砂、超重油獲得經濟效益時的臨界油價分別為38美元/桶、30美元/桶。由于初期投入較高,對頁巖油項目而言,短期運行的經濟臨界油價為70美元/桶,如果長期運行,臨界油價可能下降至30美元/桶。除非當油價下降到極低水平,否則合成油的生產就是經濟的。然而,對于合成油而言,雖然后期維持生產的投入不大,但前期的產能建設需要巨大的投資,這也是制約當前發展的一大問題。
在非常規能源的開發中,合成燃料的發展也越來越引人注目。合成燃料主要包括煤制油、氣變油、生物制油,其中生物制油與生物燃料的最大不同在于使用的原料,生物燃料主要以食用性的原料進行生產,比如玉米等,而生物制油的原料主要為木基生物、生活垃圾基生物質及農業基生物質等。
由于不同研究對折現率、產能、碳捕獲政策等因素的選擇不同,對生物燃料的經濟評估結果也有所差別。以煤制油工廠為例,美國能源署認為產能為6萬桶/天的工廠,單位產能投資為10萬至12.5萬美元;而美國能源技術實驗中心認為,產能為5萬桶/天以下的工廠的單位產能投資在10.3萬至12.3萬美元之間。
上述投資成本針對的是美國工廠,中國的成本構成會有所不同。有關研究顯示,2008年中國已經投入運營的煤制油工廠的單位產能投資約為6.25萬美元。目前在建的煤制油工廠的單位產能投資也都在6萬美元左右。另外,據統計,全球范圍內氣變油和生物制油工廠平均單位產能投資分別為2.5萬至4.5萬美元和10.3萬至14.3萬美元。三種合成燃料的經濟臨界油價也有較大差別,其中生物制油獲得合理經濟效益的油價要求最高,為205美元/桶。因此,以目前的技術水平,生物制油進入液體燃料市場的潛力最小。與生物制油相比,煤制油和氣變油的潛力相對較大,兩者的市場進入和退出價格分別為35至86美元/桶和55至70美元/桶。
然而,由于非常規液體燃料前期投入大,成本高,因此,對其開發利用不能盲從,不能一擁而上,而應該根據經濟性有序開發。
總體來看,綜合考慮市場進入和退出價格、產能投資成本等因素,生物燃料具有較大的競爭優勢。如果只考慮市場進入和退出價格時,合成油的優勢將非常明顯,但是巨大的初始產能投資降低了投資者對合成油項目的投資積極性。此外,氣變油也是一個不錯的選擇,但其初始投資也比較大,且從清潔性來看,天然氣本身就是優于高碳液體燃料的一種優質能源。與氣變油相比,煤制油要求的市場進入和退出價格較高,經濟性相對較差。而對生物制油而言,由于技術發展不夠成熟,高昂的成本必將限制其短期內的大規模發展。
作者單位:中國石油大學(北京)
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