第1章 能源“金三角”地区发展现状
宁夏宁东能源化工基地、内蒙古鄂尔多斯市、陕西榆林市地处鄂尔多斯盆地,在地理上构成一个几何“三角”地带,统称能源“金三角”地区。能源“金三角”地区是古“丝绸之路”的重要通道,伴随中国和欧盟两大经济体交流的逐步深入,以及中国与中亚地区能源合作的大规模开展,横贯欧亚大陆的“能源丝绸之路”正在形成。能源“金三角”地区能源资源丰富,是我国重要的能源开发、能源转化和能源外输区,在我国能源发展中发挥举足轻重的作用。近年来,能源“金三角”地区经济总量持续增长,能源资源开发和转化利用规模快速增加,全国煤炭外输基地、西电东输煤电基地、综合能源化工基地初具规模,产业发展呈现良好发展势头。
1.1 区域总体概况
1.1.1 地处我国内陆腹心和西部前缘,是多民族聚集区
能源“金三角”地区位于我国内陆腹心和西部前缘,居于欧亚大陆桥中枢位置,总面积约13.35万平方千米。其中,面积最大的是鄂尔多斯市,为86752km2,面积最小的是宁东,只有3484km2。依托区包括宁夏沿黄城市带、内蒙古河套地区及陕西延安市,面积34.65万平方千米。见图1-1。
图1-1 能源“金三角”地理位置示意图
宁东能源化工基地、鄂尔多斯市、榆林市分属宁夏回族自治区、内蒙古自治区、陕西省,是汉族、回族、蒙古族、满族等多民族聚集区,全区总人口553.8万人,其中少数民族人口约占10%。鄂尔多斯市常住人口201.8万人,近1/10是蒙古族,宁东常住人口15万人,近1/4是回族,榆林常住人口最多,为337万,主要是汉族。能源“金三角”地区基本情况见表1-1。
表1-1 能源“金三角”地区基本情况
1.1.2 生态环境脆弱,地质构造简单
能源“金三角”地区所处的鄂尔多斯盆地,北起阴山、大青山,南抵秦岭,西至贺兰山、六盘山,东达吕梁山、太行山。该地区属内陆半干旱气候,多年平均年降水量在400mm以下,但年蒸发量在2000mm以上;可利用水资源总量41.8亿立方米/年,人均842m3/a,属重度缺水区;植被覆盖率低,生态环境脆弱,水土流失严重,沙漠化土地面积占总面积的52%;西部沙丘沙地广布,东部沟壑梁峁发育,是我国典型的生态环境脆弱区。
鄂尔多斯盆地是一个整体升降、坳陷迁移、构造简单的大型多旋回克拉通盆地,东高西低,变化平缓。鄂尔多斯市和榆林市位于盆地中心地带,地层连续性好;宁东能源化工基地位于盆地西缘,单斜背景之上叠加宽缓复式褶皱和断层,地质构造相对复杂。能源“金三角”地区地质构造示意见图1-2。
图1-2 能源“金三角”地区地质构造示意图
1.2 经济社会发展
1.2.1 经济总量持续增长,居民收入快速增加
新世纪以来,随着西部大开发战略的实施和全国能源需求的快速增长,能源“金三角”地区经济总量实现了跨越式发展。2013年能源“金三角”地区GDP总量为8076亿元,是2000年的22倍,年均增速超过27%,远远超过全国10%左右的平均水平,见图1-3。随着经济快速发展,能源“金三角”地区居民收入快速增加,百姓生活得到了大幅度改善,人均GDP由2000年的3.4万元增加到2013年的10.8万元,增长超过2倍。
图1-3 2000-2013年能源“金三角”地区GDP变化图
在宁东(银川)、鄂尔多斯、榆林三个行政区域中,地区GDP最大的是鄂尔多斯,2013年为3955.9亿元,最小的是宁东,2013年为1273.5亿元;人均GDP最高的是鄂尔多斯,达19.6万元/年,约为榆林的2倍、宁东的3倍;城镇居民可支配收入排名为鄂尔多斯、榆林和宁东,鄂尔多斯约为榆林和宁东的1.5倍;农民人均纯收入排名为鄂尔多斯、宁东和榆林,见表1-2。
表1-2 2013年宁东、鄂尔多斯、榆林经济社会基本情况对比
备注:宁东地区采用银川市数据
1.2.2 第二产业比重偏高,2013年比全国高19个百分点
能源“金三角”地区以重化工业为主,呈现出典型的资源驱动发展特征。2013年,能源“金三角”地区三次产业结构比例为3.6∶62.5∶33.9,与全国的10.0∶43.9∶46.1相比,第二产业比重高出19个百分点,第三产业比重明显偏低(图1-4)。从近年来的变化趋势看,全国第二产业比重由2007年的47.3%降到了2013年46.1%,能源“金三角”地区第二产业比重不但没有下降,反而由2007年59.8%上升到了2012年的62.5%,能源“金三角”地区的重化工产业特征愈加明显。
图1-4 2013年能源“金三角”地区产业结构与全国对比
在宁东、鄂尔多斯、榆林三个区域中,榆林市第二产业比重最大,2013年为69.8%,比全国高出26个百分点;其次是鄂尔多斯,为59.9%;宁东(银川)第二产业比重最低,为54.0%,但仍然比全国平均水平高出10个百分点(图1-5)。
图1-5 2013年宁东、鄂尔多斯和榆林三区域产业结构对比
在能源“金三角”地区工业发展中,能源产业占据绝对主导地位。以榆林2013年工业产值为例:全市700户规模以上工业企业实现总产值3120.82亿元,其中煤炭开采洗选业、石油和天然气开采业、石油加工及炼焦业、化学原料及化学制品制造业、电力热力的生产及供应业等五大支柱产业总产值2857.50亿元,占规模以上工业总产值的90%,煤炭开采洗选业和石油天然气开采业产值占规模以上工业产值的60%以上,见图1-6。
图1-6 2013年榆林市规模以上工业产值结构
1.3 能源产业发展
1.3.1 能源资源总量丰富,开发前景广阔
能源“金三角”地区具有丰富的石油、煤炭、天然气资源,是全国罕见的能源资源富集区,全区煤炭、石油、天然气资源总量1.05万亿吨,约占全国的24%。同时该地区还具有丰富的光能、风能资源和盐、铝、镁等矿产资源。
(1)煤炭资源十分丰富,煤质优势明显
能源“金三角”地区煤炭资源富集,区内埋深2000m以浅的煤炭资源1.41万亿吨,占全国煤炭资源总量的25.5%,已查明煤炭资源3514亿吨,占全国查明煤炭资源总量的18.1%,见表1-3。区内含煤面积广,约为85194万平方千米,占区域国土总面积的65%左右;煤层厚度大,厚度变化小,单层厚度最大60m,资源丰度高达1200~2400万吨/平方千米;地质构造简单,开采条件好,地层总体呈现为向北西倾斜的单斜,煤层连续性好,埋藏深度大部分小于800m。煤质优势明显,煤类有不黏煤、弱黏煤、气煤、肥煤、焦煤,特别是侏罗纪低灰、低硫、高发热量的不黏煤、弱粘煤和长焰煤约3000亿吨,部分地区煤炭焦油产率大于7%,既是重要的能源资源,也是不可多得的化工原料,具有广阔的转化前景。
表1-3 能源“金三角”地区煤炭资源赋存情况
能源“金三角”地区煤炭资源分布见图1-7,矿区分布见图1-8。
图1-7 能源“金三角”地区煤炭资源分布图
图1-8 能源“金三角”地区煤炭开发矿区分布图
①宁东。煤炭资源总量1394亿吨,探明资源量368亿吨,国家14个大型煤炭基地之一。宁东地区属鄂尔多斯盆地的西缘,煤炭资源呈南北向条带状展布,包括横城、灵武、鸳鸯湖、马家滩、积家井、萌城、韦州等矿区,煤质总体上以特低灰、特低硫、低-特低磷、中高发热量的低变质不黏结煤为主,有少量长焰煤分布在灵武、鸳鸯湖、马家滩、积家井、萌城和石沟驿矿区。
②鄂尔多斯。煤炭资源总量约10000亿吨,探明资源量为1922亿吨。自东而西规划为准格尔、东胜和桌子山三大煤田,均隶属14个国家大型煤炭基地的神东煤炭基地。三大煤田构造简单,煤层赋存稳定,地层倾角2°~5°,很少有断层、褶曲,瓦斯含量少,水文地质条件简单,适宜于兴建大型、特大型矿井。鄂尔多斯煤种齐全、品质优良,有长焰煤、不黏煤、弱黏煤、气煤、肥煤和焦煤,是良好的动力和化工用煤。
③榆林。煤炭资源总量2714亿吨,探明资源量1467亿吨。含煤面积约2.2万平方千米,占全市国土面积一半以上。榆林地区自东向西分为陕北石炭-二叠纪煤田和侏罗纪煤田,其中陕北侏罗纪煤田面积27732平方千米,总资源量约2150亿吨,探明资源量1400亿吨,包括神北新民、榆神、榆横三个国家规划矿区及定靖预测区;石炭-二叠纪煤炭资源赋存在府谷、吴堡、佳县、绥德沿黄河一线,1500m以浅含煤面积1706km2,资源量230亿吨,分为府谷矿区和吴堡矿区。
(2)石油天然气储量丰富、分布广泛
能源“金三角”地区所处的鄂尔多斯盆地素有“半盆油,满盆气”之说,石油主要分布于盆地南部10万平方千米的范围内,地质资源量129亿吨,占全国的14.6%;天然气则广泛分布,地质资源量15.2万亿立方米,占全国的29.2%。能源“金三角”地区的石油天然气资源量占全国的20%左右。
能源“金三角”地区已探明石油地质储量约15亿吨,其中,鄂尔多斯市累计探明11.6亿吨,榆林市累计探明3亿吨。全区(含依托区)共发现姬塬油田、西峰油田、子长油田、安塞油田、志丹油田等5大油田,主要分布在榆林、延安和陇东地区。全区已探明天然气地质储量约2.3万亿立方米,其中,鄂尔多斯市累计探明2.65万亿立方米,榆林市累计探明1.18万亿立方米。区内共发现8个气田,其中苏里格、靖边、榆林、乌审旗4个大气田的探明地质储量均在千亿立方米以上。
能源“金三角”地区煤层气资源较丰富。宁夏全区含煤层气面积6550km2,总资源量6718亿立方米;鄂尔多斯煤层气含量大于6m3/t,具有一定的开采价值;榆林煤田煤层含气量整体偏低,资源量1.1万亿立方米,资源丰度不到0.57亿立方米/km2。
能源“金三角”地区页岩气勘探潜力极大。区内石炭二叠系页岩分布范围广,厚度介于50~150m,有机质丰度较高,含气量介于(0.21~1.0)×108m3/km2。
(3)其他矿产资源亦十分丰富,具备很高的开发利用价值
能源“金三角”地区盐资源丰富,品种多。岩盐、湖盐、土盐均有,特别是奥陶纪岩盐储量丰富,是目前已发现的世界最大盐田。区内盐田总面积3.4万平方千米,预测储量6万亿吨,占全国的60%以上,探明储量8854.55亿吨,约占全国探明储量的26%,为我国最大的内陆盐田。湖盐主要分布在定边,预测储量9000万吨,探明储量3292万吨,此外在杭锦旗、鄂托克前旗和乌审旗有矿产地14处,总储量956万吨。土盐主要产于子洲县马蹄沟镇和榆阳区上盐湾镇。
此外,宁东地区冶镁白云岩探明资源储量1268.9万吨,居全国第二,石灰岩探明资源量2094.2万吨 。鄂尔多斯地区油页岩、天然碱、泥炭等资源和建材及冶金辅助原料丰富,具有工业开采价值。榆林地区铝土矿、石英砂岩、石灰岩、高岭土、膨润土及黄土等矿产均呈现不同程度的发育。
1.3.2 能源开发量快速增加,能源供应基地地位显著提升
(1)煤炭产量快速增长,2013年全区煤炭产量占全国的28%左右
近10年来,能源“金三角”地区煤炭产量快速增长,年均增长13.3%,比全国煤炭总产量平均增长率8.6%高出近5个百分点,占全国煤炭总产量的比重也由2003年的9%快速上升到了2013年的28.3%,在国家煤炭供应中的地位显著提升。2013年,能源“金三角”地区煤炭产量高达10.4亿吨。其中,鄂尔多斯煤炭产量最大,达到6.3亿吨;榆林次之,为3.4亿吨;宁东最少,约为0.7亿吨,见图1-9。
图1-9 能源“金三角”地区煤炭产量与占全国比重变化趋势
近年来,通过实施煤炭资源整合,煤炭开发产业集中度进一步提高。以鄂尔多斯为例,2005年该市地方煤矿有552处,总产能不足5000万吨,平均单井产能不足10万吨,安全水平低,开采方法落后,资源浪费严重;到2013年底,煤矿数量减少至310座,120万吨/年以上煤矿161座,30万吨/年以下小型煤矿已全部关停,一批亿吨级和千万吨级的煤炭企业集团正在形成。
(2)石油天然气初具规模,年油气产量超过5140万吨油当量
2013年,能源“金三角”地区原油产量1230万吨,占全国的5.9%,主要在榆林市的定边、靖边、横山和子洲四县;天然气产量420亿立方米,占全国的35.9%,其中,鄂尔多斯市产量为270亿立方米,榆林市产量为150亿立方米。
能源“金三角”地区煤层气尚处于试验开发阶段。鄂尔多斯市在2000km2内范围内完成试验井11口, 2013~2015年展开规模开发。
(3)风能、太阳能利用开始起步,具有较大的发展潜力
能源“金三角”地区风能资源丰富。鄂尔多斯市多年平均风速3.4m/s,风速年际变化2.9~4.0m/s之间,具有开发价值的风能资源达50GW。宁东地区和榆林市年平均风速在2.0~2.5m/s以上,具有发展风电的潜力。能源“金三角”地区目前已经投产或正在建设的风电项目包括华电集团宁东风电项目、国电陕西繁食沟风电场一期49.5MW工程、内蒙古新锦49.5MW风力发电项目等。
能源“金三角”地区是太阳能资源富集区之一,年平均日照小时数超过2600h,目前正在建设和已经建成的项目包括华电宁夏太阳能10MW太阳能光伏发电工程、中广核宁东太阳能项目、内蒙古伊泰0.205MW太阳能发电项目、华盛光电50MW太阳能项目、正利10MW太阳能发电项目等,规划项目包括美国esolar公司的太阳能聚光热电项目等。
1.3.3 能源转化产业蓬勃发展,大型煤化工与煤电基地初见端倪
(1)煤炭加工利用产业发展迅速,产能快速增加
截至2013年底,能源“金三角”地区已建成煤制甲醇产能近1500万吨,煤制烯烃产能240万吨,煤制油产能200多万吨,焦炭(兰炭)、氯碱化工、煤制甲烷等也有较大规模,我国重要大型煤化工基地初见端倪。能源“金三角”地区能源化工园区分布图见图1-10,典型现代煤化工项目分布见图1-11。
①宁东。传统煤化工方面,已建成330万吨煤焦化、280万吨/年甲醇、60万吨MTO和20万吨煤基多联产等项目。现代煤化工方面,已建成110万吨/年煤基烯烃(MTP)、6万吨聚甲醛等项目,已建成60万吨MTO和120万吨煤基多联产及下游项目。神华宁煤集团400万吨/年煤合成油大型工业化装置正在建设之中。
②鄂尔多斯。传统煤化工方面,已建成1100万吨焦炭、500万吨甲醇、250万吨电石。现代煤化工方面,已建成108万吨/年煤直接液化示范装置、16万吨/年煤间接液化工业示范装置。利用准格尔煤田煤炭伴生氧化铝资源,综合发展煤电灰铝循环经济,神华准能粉煤灰制氧化铝已经进入中试阶段,大唐、中铝等央企也相继在准格尔地区布局了煤电铝综合利用项目。
图1-10 能源“金三角”地区能源化工园区分布图
图1-11 能源“金三角”地区典型现代煤化工项目分布图
③榆林。传统煤化工产业以兰炭、电石、甲醇为主,截至2013年底,榆林市建成兰炭产能达到5000余万吨、电石产能250万吨、甲醇产能550万吨。现代煤化工方面,已建成煤制烯烃两套共计产能120万吨、渣油催化热解制烯烃60万吨、中低温煤焦油加氢62万吨、碳酸二甲酯10万吨;在建项目有兖矿榆林公司间接液化500万吨(一期100万吨)、东鑫园焦油加氢50万吨;规划待开工项目有神华陶氏煤化工项目,已取得国家路条,有望在近期开工建设。陕西煤化集团3000万吨煤分质高效综合利用项目基本完成前期工作, 2015年开工建设。
(2)燃煤发电是电源结构主体,电力总装机超过28GW
能源“金三角”地区是“西电东送”的重要基地,在国家规划的16个大型煤电基地中,能源“金三角”地区有4个,主要电源点项目分布图见图1-12。
图1-12 能源“金三角”地区主要电源点项目分布图
2011年,区域火电装机容量达33GW,占全国的3.8%,“西电东送”电源基地正在形成,见表1-4。
表1-4 宁东、鄂尔多斯、榆林三区域2013年发电及电力外送情况
宁东地区是经国务院批准的国家重点开发区,2013年,宁东基地电力装机容量达到11.2GW,其中煤电装机容量8.79GW,其他新能源装机2.45GW,发电量达到536亿千瓦•小时,外送电量为235亿千瓦•小时。
鄂尔多斯市发电装机容量和发电量有了大幅增加,2013年,鄂尔多斯电力总装机容量15.35GW,位居三地之首,其中煤电14.22GW、风电250MW、水电750MW、生物质电厂4.8MW、太阳能电站8.82MW,全市发电量为690.7亿千瓦•小时,外送电量为246.1亿千瓦•小时。
榆林电力装机初具规模。2013年,榆林地区火电装机容量为9.82GW,新能源装机容量为810MW,全市总发电量为470亿千瓦•小时,外送电256亿千瓦•小时。
1.3.4 能源外输通道陆续建成,但区域性外输能力仍然不足
(1)煤炭外输通道建设步伐加快,80%以上煤炭直接外输
近10年来,能源“金三角”地区煤炭开发量以超过20%的速度增长,煤炭产量占全国的1/4以上。2013年,能源“金三角”地区煤炭外运量占煤炭总产量(简称外运率)的80%,其中,宁东地区煤炭外运率达到25%,鄂尔多斯市和榆林市煤炭大部分外运,外运率分别为80%和89%。见表1-5。
表1-5 2013年宁东、鄂尔多斯、榆林三区域煤炭外运统计 万吨
宁东、鄂尔多斯、榆林三个地区煤炭外输铁路通道示意见图1-13。
①宁东地区外运通道基本不影响煤炭产业的发展。区域内已建成地方铁路224km,宁东基地工业园区企业铁路专用线和地方大古铁路支线相连,神华宁煤集团的宁东-上海庙-乌海-黄骅港铁路专用线全面开通,太中银铁路银川联络线完成铺轨,已经投入正常运行。公路方面,宁东基地内园区主干道路与青银高速、京藏高速、211国道、307国道、203省道等公路形成了便捷公路交通网络。
②鄂尔多斯铁路建设基础良好,为煤炭外运提供了重要保障。2013年,鄂尔多斯已建成铁路总里程1576km,路网密度达到1.415km/百平方千米。全市既有铁路有包神铁路、包西铁路、大准铁路、准东铁路、呼准铁路、东乌铁路、国铁干线包兰铁路、三新铁路等,既有铁路在三地中最为发达,外运煤炭可以直接到达秦皇岛和黄骅港码头。公路方面,鄂尔多斯现已基本形成以国省干线为主骨架,以沿河工业带、城市带、农牧业经济带为主线的内畅外连、四通八达的公路交通网络。截至2013年底,全市公路总里程达到18475km,路网密度达到20.8km/百平方千米。
③榆林外运通道已成为当前阻碍煤炭产业发展的主要瓶颈。目前,榆林拥有铁路948km,在建铁路250km,跨区铁路建设相对滞后,2013年,铁路外运量仅占总外运量仅42%。公路运输方面,虽然多条高速公路建成,运输能力有了较大提高,但主要集中在包茂高速和榆神高速等主干线上,煤炭外运通道建设仍不能满足煤炭外运的增速,外输通道压力过大,公路拥堵现象比较严重。
(2)电网建设步伐加快,部分地区窝电仍比较严重
能源“金三角”地区是我国重要的电源基地,2011年近40%以上的发电量外输,电力外输通道建设直接关系当地电源点建设和东南沿海地区电力安全。宁东、鄂尔多斯、榆林三个地区电力外输通道示意见图1-14。
①宁东。建成宁东至兰州750kV送变电工程和宁东至山东±660kV直流工程,具备4.0GW的送电能力。按照国家能源局电网建设规划,到2020年建成宁东至浙江±800kV特高压直流输电工程,外送电能力达到12GW。
②鄂尔多斯。2014年5月16日,国家能源局以国能电力(2014)212号文件要求加快推进上海庙至山东±800kV、蒙西至天津南交流1000千伏电力通道,这两条通道的投运时间分别为2016年和2017年,将新增外送电能力11.4GW。此外,蒙西-长沙、蒙西-武汉电力外送通道已列入国家电网建设规划中,其中蒙西-武汉通道已在2012年开展了选址选线工作。为缓解长三角地区用电压力,自治区人民政府与江苏省人民政府签署协议,提出建设鄂尔多斯至江苏输电通道。
图1-13 能源“金三角”地区煤炭外输铁路通道示意图
③榆林。电力外输通道主要为延榆横750kV输变电工程,送电用户为京津冀地区,其中,神华国华锦界电厂送电能力为2.4GW。国家能源局规划的榆林地区2020年外送电方案,低方案送电13.6GW,高方案送电36.6GW,方案规模很大,仅低方案就是目前外送电规模的4倍。
(3)天然气管网陆续建成,保障了环渤海经济带的清洁能源需求
目前,区域内已建成陕京一线、陕京二线和陕京三线共三条天然气外输通道,设计输气能力共350亿立方米,是鄂尔多斯盆地内气田的主要外输通道。特别是陕京三线于2012年建成后,实现了陕京管道系统与西气东输一线、二线管道、冀宁线和永唐线管道的互联互通,成为国家骨干管道之间天然气调配的重要通道,可为北京乃至环渤海经济带发展提供更多优质清洁能源。榆林陕北气田至西安已建成三条输气管线总长1530km,年输气能力50亿立方米。目前,陕京四线处于规划建设中,设计输气能力150亿立方米,建成后将大大提高区域内天然气外输能力。能源“金三角”地区天然气外输通道示意见图1-15。
图1-14 能源“金三角”地区电力外输通道示意图
图1-15 能源“金三角”地区天然气外输通道示意图