非常规液体燃料——高油价时代的能源新选择？

2010年12月底，中东北非动荡使得油价进一步走高，并于2011年2月初突破100美元大关。伴随着油价的不断走高，在金融危机中受到不小影响的非常规液体燃料重新回到主流视线当中，不断增长的产量也引起了各方重视。

非常规液体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两种。2010年年底，美国环保署发布的生物燃料年度报告显示，2010年全球乙醇产量为588.7亿升，2011年预计达到634.2亿升。随着未来消费需求的增长，全球会加大生物燃料的应用力度，进而带动产量进一步增加。而根据2011年1月19日发布的《BP 2030能源展望》的数据，全球生物燃料产量已从2008年的140万桶/天增加到2010年的180万桶/天，并且这一数字将在2030年变为670万桶/天。

与其他非常规液体燃料相比，同等产能条件下，生物柴油和生物乙醇所需投资较低。据统计，生物柴油单位产能投资，即1桶/天的投资为1万至3万美元，略高于常规炼厂的单位产能投资水平；生物乙醇的单位产能投资略高于生物柴油，在2万至3万美元之间。此外，从市场退出价格和进入价格而言，生物乙醇为25至40美元/桶，意味着只要油价高于40美元/桶，生物乙醇便能获得经济效益。对生物柴油而言，该区间范围为70至80美元/桶。

展望未来国际石油市场，廉价石油时代已经远去，基于国际供给关系的均衡油价将保持在80美元/桶以上，加上20至30美元/桶的风险溢价，长期来看，国际油价将保持在100美元/桶之上。因此，综合单位产能投资及油价两项指标而言，生物燃料具有大规模进入液体燃料市场的潜力。

合成油也是非常规液体燃料的一个重要种类。合成油是指以低质或未成熟原油为原料加工获得的油品，主要包括油砂、超重油和页岩油。合成油资源在全球范围内分布广泛，目前仅加拿大油砂储量就达到2.5万亿桶，经济可采储量达3210亿桶；委内瑞拉国家石油公司的超重油储量达1.36亿桶，经济可采储量达2700亿桶；全球页岩油经济可采储量达3万亿桶，其中美国占到1/4。以美国现在的石油消费速度计算，其页岩油资源可供使用100年。

与其他非常规液体燃料相比，合成油的成本较低。油砂、超重油获得经济效益时的临界油价分别为38美元/桶、30美元/桶。由于初期投入较高，对页岩油项目而言，短期运行的经济临界油价为70美元/桶，如果长期运行，临界油价可能下降至30美元/桶。除非当油价下降到极低水平，否则合成油的生产就是经济的。然而，对于合成油而言，虽然后期维持生产的投入不大，但前期的产能建设需要巨大的投资，这也是制约当前发展的一大问题。

在非常规能源的开发中，合成燃料的发展也越来越引人注目。合成燃料主要包括煤制油、气变油、生物制油，其中生物制油与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进行生产，比如玉米等，而生物制油的原料主要为木基生物、生活垃圾基生物质及农业基生物质等。

由于不同研究对折现率、产能、碳捕获政策等因素的选择不同，对生物燃料的经济评估结果也有所差别。以煤制油工厂为例，美国能源署认为产能为6万桶/天的工厂，单位产能投资为10万至12.5万美元；而美国能源技术实验中心认为，产能为5万桶/天以下的工厂的单位产能投资在10.3万至12.3万美元之间。

上述投资成本针对的是美国工厂，中国的成本构成会有所不同。有关研究显示，2008年中国已经投入运营的煤制油工厂的单位产能投资约为6.25万美元。目前在建的煤制油工厂的单位产能投资也都在6万美元左右。另外，据统计，全球范围内气变油和生物制油工厂平均单位产能投资分别为2.5万至4.5万美元和10.3万至14.3万美元。三种合成燃料的经济临界油价也有较大差别，其中生物制油获得合理经济效益的油价要求最高，为205美元/桶。因此，以目前的技术水平，生物制油进入液体燃料市场的潜力最小。与生物制油相比，煤制油和气变油的潜力相对较大，两者的市场进入和退出价格分别为35至86美元/桶和55至70美元/桶。

然而，由于非常规液体燃料前期投入大，成本高，因此，对其开发利用不能盲从，不能一拥而上，而应该根据经济性有序开发。

总体来看，综合考虑市场进入和退出价格、产能投资成本等因素，生物燃料具有较大的竞争优势。如果只考虑市场进入和退出价格时，合成油的优势将非常明显，但是巨大的初始产能投资降低了投资者对合成油项目的投资积极性。此外，气变油也是一个不错的选择，但其初始投资也比较大，且从清洁性来看，天然气本身就是优于高碳液体燃料的一种优质能源。与气变油相比，煤制油要求的市场进入和退出价格较高，经济性相对较差。而对生物制油而言，由于技术发展不够成熟，高昂的成本必将限制其短期内的大规模发展。

作者单位：中国石油大学（北京）