第2章　能源“金三角”地区发展若干重大问题的分析

未来20年，能源“金三角”地区发展的外面环境和内部条件将发生深刻变化，随着全球经济一体化深入发展，我国工业化和城镇化建设的加快，能源领域改革开放的不断深入，该地区发展将面临新的机遇和挑战。推进能源“金三角”地区可持续发展，必须着眼于世界能源发展趋势和我国未来能源的现实需求，对发展环境、比较优势、可持续发展等重大战略问题进行全面系统的分析研究，对水资源状况和生态环境约束等瓶颈制约问题寻求科学的解决办法，对煤炭资源转化、技术路径、差异化发展等重要问题形成新认识。

2.1　发展环境与比较优势

从外部看，未来全球能源市场将继续保持平稳增长，国内能源产业仍有较大的发展空间，“金三角”地区面临较好的发展机遇。从内部看，区域发展优势较为突出，煤炭开发、煤炭发电和煤炭转化产业优势明显，为实现可持续发展提供了良好的条件。但是，需要高度注意“资源诅咒”问题以及无序建设带来的恶性竞争问题。

2.1.1　能源“金三角”发展正处于重要战略机遇期

从国际上看，一次能源需求将继续增长，BP预测2010～2030年年均增速为1.6%。新增需求主要来自中国和印度等新兴经济体，尤其中国，并由此驱动了全球能源供应的增长、国际能源贸易的发展和全球能源市场趋向一体化。此后，由于中国和其他新兴经济体工业化、城镇化快速进程的相继结束，将进入一个经济增长和能源需求增长趋于缓慢的低谷期。能源多元化是大势所趋，天然气和可再生能源将快速增长，非常规油气、LNG在油气供应中的地位将日益提升。终端用能中电力份额上升，发电能源需求快速增加，接近新增一次能源需求的60%。国际贸易保持活跃，石油、天然气、煤炭全球贸易将进一步增长，价格将可能维持在较高水平。能源安全和气候变化是全球能源发展面临的主要挑战，能效的提高是必然趋势。

从国内看，进入21世纪以来，我国能源需求呈现前所未有的快速增长态势，2000～2010年，年均能源消费增加1.8亿吨，其中化石能源年均增长1.6亿吨左右。未来在工业化和城镇化的拉动下，预计2020年前我国能源需求将继续增长，2020～2030年增长将有所放缓。在控制能源消费总量的国家战略要求下，以浪费能源和不合理能源消费等状况将在很大程度上受到遏制。能源供应侧需要更为激烈的变革，重点包括化石能源清洁高效转化，能源来源多元化和多种能源协同发展，以及基于产能科学规划、储运配体系完善、管理调度智能化、网络化等重大变革的供需协调模式调整。煤炭的主体能源地位很难改变，随着能源消费结构的快速优化，预计煤炭需求在2030年前达到峰值。能源供应日趋多元化，天然气、核电、水电以及风能和太阳能都将得到稳步发展。推进能源高效清洁开发利用，实现能源绿色发展，是我国能源发展的重要趋势。

对能源“金三角”地区而言，虽然近期作为国家重要的能源供应基地，需要大力发展煤炭开采、煤电和煤化工来满足能源需求和保障能源安全，但远期面临煤炭需求峰值和石油需求增长速度逐步趋缓的挑战。为规避远期市场风险，应合理规划煤炭产能、煤炭转化规模和多元化结构，提高煤炭开发和利用技术经济性能，在满足国家能源战略需要的同时，在多变的市场环境中维持领先的竞争优势，避免过于依赖某种能源产业和技术而导致被动。

2.1.2　能源“金三角”地区区域发展优势突出

改革开放以来，宁东、鄂尔多斯和榆林三个地区经过30余年的规划、建设和发展，区域发展优势越来越突出，主要表现在８个方面。

①地理位置优越。能源“金三角”地区总面积约13.35万平方千米，是我国内陆腹心和西部前缘，居于欧亚大陆桥中枢，是古丝绸之路重要通道，是新能源丝绸之路“承东启西”的关键节点，该区域土地资源丰富，为发展大型能源产业提供了广阔的发展空间，有利于充分发挥该地区后发优势，布局能源生产、能源运输和能源服务产业。

②能源资源富集。煤炭、石油和天然气三大化石能源资源总量占全国24%，风能理论资源量100GW以上，太阳能年辐射量180W/m2以上，区域内黄河干流尚未开发的水能资源达2GW以上。

③产业基础雄厚。2012年，能源“金三角”地区化石能源产量占全国产量1/4左右，该区煤炭、石油、天然气产业水平全国领先，煤炭液化、煤制烯烃、煤制甲醇、煤制甲烷等示范项目成功投运。

④交通格局完备。能源“金三角”地区对外铁路、公路、航空、管网等多方式联运的大交通格局初步形成，对一次能源直接输出、电能、煤制油（气）以及能源化工产品输出提供了有力支撑。

⑤城市依托坚实。银川、鄂尔多斯和榆林三座城市快速发展，为该区域能源产业和能源经济发展提供了良好的生产生活服务。呼和浩特和包头两大沿黄城市也成为能源“金三角”开发的重要依托。

⑥生态意识增强。区域内实施植树造林、天然林保护、退耕还林还草，封山禁牧、轮牧、休牧等工程及措施，生态环境显著改善，实现产业与生态同步发展，完全有条件实现大生态对区域能源开发的支撑。

⑦开发经验丰富。区域能源及产业开发进入加速发展新阶段，在高起点高水平项目建设、能源基地与生态同步建设、产业基地与生活基地同步建设方面积累了丰富经验。

⑧文化底蕴浓厚。该区域是汉族、回族、蒙古族等多民族和谐共处的家园，民族文化、黄河文化、边塞文化、草原文化和农耕文化聚集融合形成兼容并蓄的河套文化体系，成为区域大开发的强大凝聚力和推动力。

2.1.3　煤炭开发、煤炭发电和煤炭转化产业优势明显

能源“金三角”地区煤炭、石油、天然气等能源的开发，在国家能源战略格局中占有重要地位，其中，煤炭开发、煤电和煤化工产业具有明显的发展优势。

（1）煤炭开发产业

我国煤炭开发实施“控制东部、稳定中部、发展西部”战略。从战略角度看，除能源“金三角”地区以外，山西、蒙东和新疆煤炭资源丰富，在我国煤炭供应保障中将发挥重要作用。山西煤炭经过多年开发，逐步向深部延伸，开采条件越来越复杂，生产成本不断增加，受生态环境制约，未来增长潜力不大。蒙东煤炭生产成本较低，但是当地生态脆弱，且以褐煤为主，距内地市场远，运输成本高，仅在东北市场有一定优势。新疆煤炭资源品质好，但受运输距离限制，大规模将煤炭直接运往内地可能性不大。从进口看，印度尼西亚、澳大利亚以动力煤为主，主要面向东南部沿海煤炭市场，蒙古、俄罗斯煤炭主要面向中部以及东北、华北地区煤炭市场，进口规模大幅度增长的空间不大。总的看，与国内主要产业区和进口煤炭相比，能源“金三角”地区煤炭生产只要控制好煤炭生产和运输成本，将会保持竞争优势。

（2）煤电产业

按照国家“西电东送、北电南送”战略要求，能源“金三角”地区近年来加大电力外送力度，主要市场是东部地区。“金三角”区域富煤近水，水煤组合优势明显，靠近负荷中心，输送半径短，坑口发电煤价较低，特别是特高压输电技术的突破，对煤电产业发展提供了广阔的空间。东南沿海地区大城市环保要求日益严格，燃煤电厂发电成本将逐步上升，一些区域已在限制煤电发展。与新疆等地煤炭坑口发电相比，能源“金三角”地区电力外送更靠近东南沿海的用电负荷中心，电力外送具有竞争优势。

（3）煤炭加工转化产业

能源“金三角”地区煤质较好，距离市场相对较近，发展煤化工产业优势明显。煤制液体燃料、烯烃、甲醇和甲烷等大宗化工转化产品的外供，不会受到运输距离和基础设施的明显制约，市场范围相对较大。但国际威胁较大，主要是中东、马来西亚、印度尼西亚、南美国家等地利用较为丰富的天然气资源生产烯烃、甲醇等化工产品，成本优势较为突出。国内产能盲目建设造成的严重过剩也会对该地区煤化工产业造成一定的冲击。

根据23位专家综合评判，近期（2010～2020年）、中期（2020～2030年）、远期（2030～2050年）能源“金三角”地区煤炭、电力、化工产品的比较优势会发生变化，总体来看均具有较明显的竞争优势，见表2-1。具备长期比较优势的首先是煤炭外供，其次是煤炭发电，最后才是煤化工。从发展思路来看，继续扩大和保持可持续煤炭外供能力作为战略基础的同时，应提高电力外送在能源产业发展中的战略地位，并在近期量水而行、适度有序发展以石油替代为主的现代煤化工。近中期应该适度加大开发规模并促进煤、电、化的多元化发展。要避免煤化工项目的过快、过多的无序发展，根据市场和生态资源条件仔细论证其发展规模，确保生产项目在技术、经济、环境、资源各方面性能的领先。

2.1.4　能源“金三角”地区发展应重视“资源诅咒”问题

能源“金三角”地区发展涉及范围广，持续时间长，在充分利用自身优势实现快速发展的过程中，必须注意学习借鉴国外资源富集地区发展的经验和教训。能源资源富集地区发展中，随着资源不断开发，区域能源产业将经历年轻期、成熟期、衰退期全过程。通过对能源资源富集地区一般发展规律的初步了解，发现“资源诅咒”是该类区域可持续发展面临的一个重要问题。“资源诅咒”问题是指那些自然资源富集地区，由于无法合理地利用其资源优势促进经济发展，而比资源贫瘠地区的经济发展更加缓慢的现象。有的是因为没有合理利用资源优势，有的是因为能源产业单一，资源价格大幅波动导致区域经济发展放缓。

能源“金三角”地区属于典型的能源资源高度富集区域，虽然近期在国内各种能源需求快速增长的形势下，能源“金三角”地区发展能源产业的区位优势和资源优势凸显，资本和技术大量涌入，带动整体区域发展呈现“年轻期”特征的高速发展势头。但总体来看，鉴于目前资源开发强度高速增长趋势和该地区生态环境和社会条件的限制，已经或多或少出现了“资源诅咒”问题的一些前期表征。如果能源产业继续过快的简单扩张发展，可能导致产业结构单一和技术同质化。中远期一旦出现市场需求的重大变化或国内外其他类似地区的竞争，将面临“资源诅咒”的严重后果，并引发整个区域经济发展进入“衰退期”，这无论对区域自身，还是国家全局来说，都是应谨慎堤防和及早遏止的问题。必须积极借鉴国外资源富集地区的可持续发展的经验，高度关注区域产业项目经常出现的无序建设、遍地开花、产能过剩的现象，对区域外部同类产业发展保持足够关注，掌握好投资的方向和节奏，避免出现产业增长但是效益不佳甚至亏损的状况。

2.2　同质化与差异化发展

一直以来，能源“金三角”地区产业发展缺乏上层统筹规划，导致三地产业各行其是、无序发展，这是地区产业发展的阶段性特征。当前，在我国众多产业产能严重过剩的背景下，宁东、鄂尔多斯、榆林三地在建和规划能源化工项目也出现了大量的低端同质化问题，未来产能过剩问题日趋严重，这严重制约了能源“金三角”地区产业的可持续发展。三地产业差异化发展，是推动能源“金三角”地区产业转型升级的必由之路。

2.2.1　同质化严重成为三地产业健康发展的掣肘

近些年，由于我国经济快速发展带来的能源需求迅猛增长，宁东、鄂尔多斯、榆林三地的能源开发和能源转化规模逐步提高。三地产业同质化是地区产业缺乏统筹的结果，有其发展阶段性。三地都属于典型的资源依赖型经济发展模式，资源环境特征类似，产业发展都处于能源重化工发展阶段，在经济发展过快、地区缺乏统筹规划的背景下，三地极易走上规模扩张、依赖一次能源的产业发展道路，进而导致同质化问题日趋严重，这对于区域中短期内的快速发展起到了重要的推动作用，但从区域长远发展角度来看，同质化问题将严重影响和制约了三地的经济社会可持续发展。三地产业同质化主要体现在以下两个方面。

①煤炭资源特色优势未充分发挥，导致资源的较大浪费。在煤炭外输和发电方面，榆林焦油产量高的烟煤大部分直接外输用于直接发电，其高油产率的特性未得到应有利用；鄂尔多斯“高铝富镓煤”超过80%外输，而全部外输煤利用后未集中提铝，造成资源较大浪费。在煤炭转化方面，三地出台的以就地转化率配置资源指标等一系列政策助推了煤炭转化利用产业无序发展和同质化问题；企业也由于缺乏足够的人才和科研支撑，出于规避风险而放弃高附加值、高技术含量转化项目，从而导致部分低端转化项目大规模盲目上马。

②伴随同质化的低端无序竞争，产能过剩问题愈加突出。2011年，我国甲醇产能已达4654万吨，开工率不足48%；2020年能源“金三角”三地甲醇规划总产能预计达到4000万吨，其中较目前产能将新增3000万吨，甲醇产能过剩局面更趋严重，见表2-2。而据有关机构研究甲醇下游烯烃产业的产能也出现过剩的势头。

从远期地区经济和产业健康发展角度看，这种同质化的产业结构是不可持续的，不利于三地产业的结构优化和升级发展，不利于资源型地区的经济转型和革命老区的振兴，更不利于我国能源的安全稳定供应和经济、社会、资源的协调可持续开发利用。只有突破制约地区产业同质化的体制、机制障碍，打破约束地区产业升级的桎梏，激活产业发展的内在驱动力，三地产业才能真正走上健康、协调、可持续的发展道路。

2.2.2　能源资源禀赋等为产业差异化提供了基础条件

近中期改进、远期摒弃同质化是地区产业升级的现实路径，产业差异化是三地经济社会可持续发展的必然要求。通过产业差异化发展，充分利用三地的比较优势，做强优势并形成产业核心竞争力，提高地区产业综合竞争能力。目前三地产业差异化发展具备如下４个主要基础。

①煤种煤质差异为三地煤炭产业差异化提供了基础条件。虽然三地共处鄂尔多斯盆地，但由于成煤物质、构造环境、后期变形等原因导致能源种类和特性也有一定差别。鄂尔多斯市东部煤炭为准格尔煤田，以年轻的长焰煤为主，灰分较高、共伴生铝镓资源丰富；西部煤炭以鄂托克前旗上海庙煤田为主，包括不黏煤、弱黏煤等，属优质动力煤、气化煤；中南部神东煤田，包括长焰煤、弱粘煤，属优质化工用煤，与榆林中北部神府煤田煤炭煤质特征较为类似。榆林市东北部和东南部的陕北石炭-二叠纪煤田煤炭大多属中年煤，干馏油产率高，适宜液化和规模化分质转化。宁东煤田处地质褶曲构造带，成煤环境复杂，煤质以优质动力煤和炼焦煤为主，适宜大规模气化、发电等。

②煤油气禀赋差异为跨行业差异发展和跨行业技术耦合提供技术新思路。鄂尔多斯地区煤、气储量丰富，榆林地区煤、油、气储量丰富，充分利用煤油气资源的共有特征，创新煤油气协调开发利用的新模式，把煤油气资源矿权叠加问题转变为产业发展协同优势，进而推进产业差异化发展。

③其他资源赋差异为三地产业差异化发展提供重要支撑。鄂尔多斯准格尔煤田，是我国特有的“高铝、富镓”煤种，煤炭利用后煤灰中的氧化铝和金属镓含量高、分布均匀、储量大，具有极高的协同开发和回收利用价值，这为发展煤-电/气化-粉煤灰提铝的循环经济产业链提供重要基础。榆林地区含有丰富的岩盐资源，占全国已探明储备量的26%，资源开发价值极高，可利用其中氯、钠发展烧碱和氯碱化工等。三地在结合资源特色等方面初步建设了一批产业项目，这也为三地产业的进一步转型升级提供重要支撑。

④水资源、外输通道等条件不同也为三地产业差异化发展提供了支撑。宁东地区水资源相对丰富，鄂尔多斯土地广阔且临近黄河，供水条件相对较好，榆林地区水资源供给问题较为突出。鄂尔多斯建成了多条煤运外输铁路，外输通道最好，榆林和宁东外输通道建设相对滞后。

2.2.3　产业差异化发展重点是因地制宜、因煤而异

实施地区产业差异化发展是解决宁东、鄂尔多斯、榆林三地产业过度同质化问题的重要途径。三地产业的差异化须立足各自的资源特色、水资源和生态环境特点，在一体化统筹指导下立足优势分析，发挥各自特色，提高三地的产业发展合力和综合竞争力。宁东、鄂尔多斯、榆林三地的产业差异化发展应因地制宜、因煤而异。

①因地制宜、突出产业差异化发展重点方向。宁东产业发展整体实力较强、优势比较明显，受到的外部威胁较小，具备更多条件开拓性地发展能源产业，继续做强优势、做大规模。产业发展以就地转化为重点，做大做强能源化工产业；以煤电、煤化工和高载能铝镁合金为主；煤化工重点发展煤制烯烃、煤间接制油、煤制气等，重要方向为甲醇、烯烃下游产业链、做精做优下游产品。鄂尔多斯产业发展面临的机遇更大，宜乘势而上、发挥优势，推动能源产业深入发展。产业发展以煤炭外输为重点，打造世界级亿吨级矿井群；煤电重点发展高铝煤、低质煤发电；煤化工重点发展煤制气、煤直接液化等，重要方向为煤-电-铝镓、煤-电-云计算、多能源协同互补等高载能产业。榆林产业发展需更多地克服水资源、通道等产业发展瓶颈，利用后发优势推动产业稳步发展。产业发展以煤炭外输为重点，打造国家重要煤炭基地；以煤电、煤化工和金属镁冶炼为主；煤化工重点发展煤炭分质转化、氯碱化工等，重要方向为发挥当地资源优势，发展煤油气盐一体化产业链。

②因煤而异、推动特色资源对口高效利用。按照专栏2-2的不同煤质特征的煤炭转化利用方向为参考标准，指导三地的产业发展。宁东地区灰分高、热值低的劣质煤和洗选后中煤、煤泥，采用先进煤粉和循环流化床发电技术用于发电；对于灰分、硫分低、化学活性和热稳定性较高的煤，应用大规模煤炭气化技术，做长做精煤炭转化合成产业链。鄂尔多斯“高铝煤”及劣质煤资源宜作为动力煤使用，优先采用循环流化床超临界机组进行燃烧发电，其中高铝粉煤灰可采用酸、碱法提取氧化铝，结合电解铝制取铝合金、铝型材及高纯铝等高附加值产品。低变质的年轻煤适宜大规模制气，其中氢含量高、灰分低、镜质组含量高的煤种适宜于直接液化。榆林含油率高的优质块煤资源采用热解干馏、分质转化等工艺提取焦油，焦油加氢后进一步深加工制取柴油重油、石脑油等产品，兰炭作为产品用于后续电石、掺混发电、气化、铁合金等产业原料，实现煤炭资源分级高效利用。

综上所述，应根据能源“金三角”地区的具体煤炭资源，综合考虑油气资源、水资源、环境容量等特点，因地制宜，因煤制宜，选择适于当地长期可持续健康发展的工艺路线，延长产业链条，提高产品附加值，提高资源综合效率。

2.3　能源资源可持续开发

由于矿区规划和监管力度不够，目前“金三角”地区能源开发中出现一系列突出问题，导致资源浪费严重，资源回收效率不高。未来能源资源开发，需要对当前科学产能进行全面评价，提出提高科学产能的措施和办法，从而推进“金三角”地区能源开发逐步走向科学开发的轨道。

2.3.1　能源快速开发过程中存在一系列突出问题

能源“金三角”地区近十年能源产业发展过程中，由于煤炭市场需求旺盛，过分突出煤炭矿产功能和强调资源驱动，引发了一系列问题。

①由于缺少整体规划，没有实施资源综合勘探开发，导致矿权叠加问题严重，能源资源开发互相制约，各类能源资源综合开发效益没有体现。

②掠夺式开采造成煤炭资源浪费严重。整装资源被人为肢解成小煤矿，开发效率低，弃贫采富、弃瘦采肥、弃难采易现象较为普遍。地方小煤矿开采水平不高，将大量薄煤层、边角煤丢弃。有的大型煤矿开采方式粗放、超强度开采，导致矿井和矿区服务年限大大缩短。

③煤炭资源开发无序竞争，存在产品结构单一、低水平重复布局和市场无序竞争等现象，导致投资收益下降。

④资源开发管理不规范。边勘探、边开发，有的甚至先开发后勘探，各类投资主体抢资源、争地盘，造成能源资源利用率低。

2.3.2　能源“金三角”地区现有煤炭科学产能约6.5亿吨

按生产安全度、生产绿色度和生产机械化程度评价煤矿科学产能。2012三个地区煤炭总产量达到10.2亿吨，其中达到科学产能指标的仅为6.5亿吨，占比为64%，见表2-3。

①宁东地区。煤炭科学产能3800万吨，占煤炭产量的60%。14个矿井均属易自燃矿井，符合生产安全度的约占80%。采取绿色环保开采工艺和生态环境恢复措施矿井占60%。煤层条件较好，机械化程度较高，120万吨/年以下矿井只有3处，从高效生产角度全部符合科学产能标准。

②鄂尔多斯地区。煤炭科学产能4.16亿吨，占煤炭产量的65%。共有易自燃矿井210处，产量4.2亿吨，占总产量的70%，符合生产安全度的约占70%。煤炭开采对环境具有一定的负效应，有些矿井并未采取环境保护措施，受环境因素影响的矿井目前占35%左右。多数煤矿煤层赋存稳定、结构简单，矿井规模普遍较大，没有30万吨/年以下矿井，采掘机械化程度、原煤工效、矿井综合单产和生产管理信息化程度都较高，达到机械化程度标准的产能为4.39亿吨，占总产量68.5%。

③榆林地区。煤炭科学产能2亿吨，占煤炭产量的62.5%。有易自燃矿井258处，产量3.2亿吨，其中符合生产安全度的约占67%。采取绿色环保开采工艺和生态环境恢复措施的矿井约占生产矿井总数的62.5%。多数煤矿赋存条件简单，采用大型煤机装备，达到科学产能机械化程度标准的产能为2.14亿吨，占67%。

能源“金三角”地区煤炭科学产能占比虽高于全国1/3左右的平均水平，但与基本实现科学开发的目标仍有较大差距，绿色、安全、机械化开采水平仍待提高。

2.3.3　实现煤炭科学开发需大幅增加资金投入

提高煤炭科学产能是我国能源资源发展适应生态文明建设、环境保护的必然要求。根据中国工程院《中国煤炭清洁高效可持续开发利用发展战略研究》的结论，若三个地区按照晋陕蒙宁甘2030年煤炭科学产能达到83%平均水平计算，则到2020年三个地区需投入645亿元方可达到全区水平。若三个地区在2020年达到科学产能90%的目标，则需投入1334亿元，见图2-1和表2-4。

注：*三个地区达到《中国煤炭清洁高效可持续开发利用发展战略研究》成果中晋陕蒙宁甘地区2030年煤炭科学产能83%平均水平的情景。**三个地区于2020年实现科学产能情景。

三个地区可根据实现科学产能的预期目标以及地方经济实际，选择满足资源可持续发展的科学开发之路。但研究也表明，若不从资金、政策等方面尽早投入，随着问题的积累、环境的恶化，治理、改造落后产能的投入成本会越来越高。

2.4　能源清洁高效转化利用

目前能源“金三角”地区能源转化面临能源煤炭供需方式粗放、技术创新能力不足、多能协同利用不足、就地转化率偏低四方面问题，严重制约了地区产业的优化升级和绿色低碳发展。通过构建以“洁配度”为标准能源供需体系，可以有效提高商品煤的品质，提高能源装备利用效率；通过科技创新驱动，推进能源转化利用过程的清洁高效；通过推动多种能源的协同转化利用，可以大大提高不同能源的互补优化，提高能源系统整体效率；以供需适配、技术创新、多能协同为支撑，适度提高地区的能源就地转化率，不仅可以减少不必要的运力和资源浪费，也可以成为推动地区产业转型升级的重要抓手。

2.4.1　能源转化面临清洁高效发展问题

能源“金三角”地区是我国重要的能源化工基地，随着地区能源开发转化的规模化发展，能源转化的系统效率、污染物排放问题愈加突出。提高能源转化效率目前面临4大类问题。

①煤炭供需粗放，由此带来转化利用能效降低、污染排放增多等问题。能源“金三角”地区煤质条件优越，但煤炭提质洗选加工比例相对较低，煤炭质量波动大，难以与用煤设备要求有效匹配，这是造成当前煤炭消费方式粗放、能效低、污染物排放大的重要因素。通过煤炭提质加工，为不同煤炭用户提供不同质量的煤炭产品，实现煤炭的分质、分级利用和对口消费，是实现节能减排、提高煤炭资源利用效率的有效方法，节能减排潜力巨大。

②科技创新驱动能力不足。能源“金三角”地区在部分现代煤化工技术和产业示范方面处于国际领先水平，但从产业整体来说，仍存在技术创新不足导致的产业链较短、单位产品水耗过高、污染排放严重等问题。

③多种能源互补利用不足，由此带来能源协同优势不能发挥、能源系统整体效率较低等问题。

④能源就地转化率偏低。能源“金三角”地区能源以外输为主，就地转化率偏低。2013年三地煤炭就地转化利用1.58亿吨，占三地总产量约17%。其中：宁东就地转化利用0.25亿吨，就地转化率为49.3%；鄂尔多斯就地转化利用0.7亿吨，就地转化率为12%；榆林就地转化利用0.26亿吨，就地转化率为9.2%。

2.4.2　供需适配有利于提高煤炭综合利用水平

煤炭全面提质、质用结合、定向消费，能以最简单的方式、最少的投入、最有效的措施提高煤炭利用效率，减少无效运输，减少污染物排放。研究表明，入选1亿吨原煤，可减少SO2排放量100万～150万吨。发电用煤灰分每降低1%，每度电的标准煤耗减少2～5g，全国每年可减少CO2的排放量约1500万～3750万吨。表2-5示出了电厂用煤洗选前后能耗及排放指标对比。

提高煤炭的洁配度是实现商品煤清洁利用，提高煤炭利用效率的重要途径。研究表明：每亿吨标准煤洁配度提高1个百分点，年可节约17万吨，减排SO2约1.1万吨，减排CO2约38万吨。目前中国商品煤洁配度为25%，其中作为钢铁原料用煤、化工原料用煤的洁配度为54%，作为燃料用煤的洁配度仅18%；而美国商品煤洁配度高达60%。提高煤炭的洁配度，限制低洁配度煤炭进入流通领域，是实现商品用煤清洁利用、提高煤炭利用效率的有效途径，节能减排效果贡献明显。

2.4.3　技术创新与工程示范是实现煤炭清洁高效转化的重要支撑

能源“金三角”地区大规模煤炭转化利用存在技术创新能力不足、产业链较短、单位产品水耗过高、污染排放严重等问题。研究国内外主要清洁、高效煤炭转化利用技术，通过对比分析，为能源“金三角”地区产业技术选择提供借鉴。

①燃煤发电的发展趋势是机组大型化、高参数。大力发展高参数、大型化的先进高效燃煤洁净发电技术是提高火电行业平均供电效率的有效途径。未来先进燃煤发电技术主要包括粉煤超超临界发电技术、整体煤气化联合循环发电技术（IGCC）、超（超）临界循环流化床（CFB）发电技术。研究表明：从能量转换效率的角度，IGCC与粉煤超超临界发电技术的供电效率基本持平，高于CFB发电技术；从环境影响的角度，IGCC的SO2排放量最低，CFB的NOx排放量最低，粉煤超超临界发电技术的所有环境影响指标略高；从投资成本的角度，粉煤超超临界燃煤发电技术投资成本最低，而IGCC发电技术由于较为复杂的工艺流程与较为苛刻的工作条件，具有比较高昂的造价；各类技术在成熟度和煤种适用性等方面的表现也不尽相同。能源“金三角”地区是我国重要的煤电基地，应因地制宜、统筹协调发展各类先进燃煤发电技术，率先进入超（超）临界的大型化、高参数燃煤发电时代。

②因地制宜和有序发展煤炭转化。煤炭转化应结合不同煤种、不同技术工艺等，选择匹配性的产品方向和规模，有序发展。煤制甲烷最关键的技术是煤气化技术和甲烷化技术，下一阶段的重点工作是推进煤制甲烷大型化、工程化、低成本。煤制烯烃关键是高效率、稳定性，目前国内煤经甲醇制烯烃的工业化技术逐渐走向成熟，但在系统整体效率、开工率和设备的稳定性等方面依旧存在问题，下一阶段的重点工作是研制新一代高效催化剂和高效工艺优化。煤炭液化重点是因煤制宜、统筹发展。直接液化煤质要求严格，间接液化煤质适应性较广，两条技术路线目前都有大规模商业应用和示范，在投资规模、运行复杂程度、产品品质等方面各有优劣，应根据煤质特征及外部条件综合确定。

③煤分级转化多级联产是煤炭转化重点方向。煤基多联产技术以煤裂解、气化为源头，将多种煤炭转化工艺进行优化整合，在获取电力的同时，可生成多种具有高附加值的化工产品（例如，脂肪烃、芳香烃、醇类等），同时裂解气化获得的中低热值煤气和合成气还可作为气体燃料，用于燃气轮机的高效清洁燃烧。煤分级转化多联产技术从整体上考虑煤利用的多个生产工艺，将整体效率最大化，是未来煤清洁利用的重要方向。煤炭部分裂解气化多联产技术较气化技术投资少、操作流程简单、运行条件温和，较煤直接燃烧路线又具有整体效率高、经济性好的优势。随着整个系统各环节技术的进一步优化和发展，煤分级转化多联产应作为能源金三角地区清洁能源技术的重点考虑方向。选择适合能源“金三角”地区的煤炭转化利用技术路线，结合各种技术的经济对比以及三地的资源特点和技术要求，形成以循环经济和煤炭资源化综合利用理念为指导的能源“金三角”技术路线，见图2-2。

2.4.4　适度提高就地转化率是提高能效和推动产业转型的重要途径

适度提高就地转化率有利于能源综合效率的提升。能源“金三角”地区是我国最重要的煤炭生产基地，也是我国最大的煤炭调出区，在目前煤炭洗选比例不高、存在大量低质煤和外输通道能力不足的背景下，大规模的煤炭外输不仅造成运力和资源的浪费，也带来了严重的公路运输安全和交通拥堵等情况，影响当地和周边居民的正常生产生活。在满足水资源、生态环境等要求下，适度提高就地转化率，输出高载能的二次能源，可从源头上减少资源浪费，提高综合能源效率。

适度提高就地转化率是促进地区经济发展和产业升级的重要抓手。长期来看，能源“金三角”地区严重依赖能源外输的产业格局不可持续，单一的能源外输不仅给地区的产业发展带来潜在市场风险，也可能使地区的发展陷入“资源诅咒”。据测算，就地发电相比于煤炭外输，解决就业比约为2∶1，对当地GDP的贡献比约为6∶1，对财政收入的贡献超过2∶1。适当提高就地转化率，可以更多的解决当地就业、提高财政收入和促进当地经济发展，构建更为高效、经济的产业体系。

2.5　水资源优化配置

能源“金三角”地区可利用水资源有限，用于能源化工转化的可利用水资源量更为匮乏，且存在水质较差、可利用性低和用水结构不合理、水资源效率低等问题。“开源节流”是突破地区可用水资源不足、提高用水效率、优化能源结构的根本途径。

2.5.1　地区可利用水资源总体匮乏且较大依赖黄河水

能源“金三角”地区水资源总体匮乏。能源“金三角”地区2013年水资源总量约62.27亿立方米，其中宁东地区7.1亿立方米、鄂尔多斯市28.47亿立方米、榆林市26.7亿立方米。区域可利用水资源量37.14亿立方米/年，其中宁东地区1.75亿立方米/年、鄂尔多斯市21.74亿立方米/年、榆林市13.65亿立方米/年，见表2-6。总体来说，能源“金三角”单位面积水资源4.7m3/km2，不足全国平均水平的20%；人均可利用水资源895m3/人，不足全国平均水平的一半。

宁东、鄂尔多斯、榆林三地对黄河水依赖较大。三地均属于沿黄河流域地区，区内黄河主要一级支流共25条，年总径流量27.35亿立方米，黄河及其支流总体上是能源“金三角”地区地下水的最终排泄和补充渠道。宁东位于黄河上游，中心区距黄河仅35km左右，取水便捷，基地可利用的黄河水量为4.56亿立方米/年，工业用水主要考虑引用黄河水。鄂尔多斯市是三地中黄河流经最长的地区，黄河初始水权为8.00亿立方米/年，约为当地可利用水资源量的30%，沿黄河布局了五大工业园区，工业用水对黄河水依赖很大。榆林市的黄河初始分水指标为8.7亿立方米/年，超过当地可利用水资源量的一半。

2.5.2　水资源可利用性不高和用水结构不合理问题突出

三地水资源整体可利用性不高。宁东水资源水质较差，难以利用，资源型缺水与水质型缺水并存，当地可利用水资源量只占水资源量的16.2%。鄂尔多斯地表水多为季节性河流，水流集中在汛期，多为洪水、泥沙多，利用存在较大难度，资源型缺水和工程型缺水并存，当地可利用水资源量只占水资源量的48.6%。榆林市可利用水资源量占水资源量的58.2%，水资源分布呈现总体缺水与局部富水并存特点，部分地区采煤与保水矛盾突出。

三地用水结构不够合理。宁东作为能源化工基地，工业用水由宁夏回族自治区进行单独配水，鄂尔多斯、榆林两市的大部分可利用水资源用于农业灌溉。据统计，鄂尔多斯和榆林市农业用水占可利用水资源的80%左右，远高出全国62%左右的平均水平。据统计我国每立方米农业灌溉用水从河流湖泊进入田间的渗漏、蒸发等损失超过一半，而能源“金三角”地区干旱少雨、蒸发蒸腾强烈，农业用水效率损失更为严重。由于农业用水占比高，工业用水规模有限，这在较大程度上抑制了工业发展空间和规模。

工业用水整体效率有待提高。能源“金三角”工业用水主要用于能源开发和转化利用，虽然能源“金三角”地区能源开发利用的节水技术在全国处于先进水平，但由于该地区水资源严重匮乏，节水技术仍需进一步提高。煤炭开发过程中，同一地质构造地区，采用先进保水开采技术的煤矿单位吨煤耗水不到传统煤矿的一半；煤电和煤化工等行业仍有大量的水冷却装置和采用高耗水工艺，节水潜力仍有较大的提升空间。

2.5.3　可供水量已对三地建成和在建煤炭相关产业规模形成制约

当前三地煤炭及相关产业供水量已经不能满足建成和在建煤炭开发利用的用水需求。调研发现，宁东、鄂尔多斯、榆林三地可利用水资源中，约12%为工业用水，其中约70%～80%为煤炭及相关产业用水，即目前三地的煤炭及相关产业的可用水资源量分别约为3.80亿立方米/年、2.94亿立方米/年和1.79亿立方米/年。以三地已建成投产和在建的煤炭生产、转化项目为基准，不同产品耗水标准参考中国工程院《中国煤炭清洁高效可持续开发利用发展战略研究》中的转化单位耗水和典型企业的煤炭开发单位耗水，得出三地煤炭及相关产业的当前用水需求量分别为1.47亿立方米/年、3.66亿立方米/年和2.16亿立方米/年，见图2-3。目前三地，除了宁东以外，鄂尔多斯、榆林满足煤炭及相关产业已有和在建项目的用水缺口分别为0.72亿立方米/年和0.37亿立方米/年。

宁东、鄂尔多斯、榆林三地煤炭开发规模大，对地下水资源的消耗和破坏节水潜力巨大。调研发现，全国煤矿开采的平均耗水量约为2.5t水/t煤，而神华神东公司平均耗水量约为0.25～0.40t水/t煤，同地区传统煤矿平均耗水量约为0.6t水/t煤。以鄂尔多斯2012年产量6.4亿吨为例，全部煤矿采用先进保水开采技术，每年可节水超过1亿吨。

所以要从根本上解决这些问题，必须采取保水开采技术、降低煤炭开发对地下水资源的破坏，创新用水观念和优化用水结构、推广节水技术和开展节水示范，不断提高水资源利用整体效率和效益。

2.5.4　提高水资源供给能力是保障地区产业规模的必要手段

三地通过跨区域调水、优化用水结构等可以提高煤炭及相关产业供水规模，以满足发展缺口需求。

图2-4给出了不同情景下三地煤炭相关产业水资源供需对比。根据调研，宁东、鄂尔多斯、榆林三地规划到2020年煤炭开发规模分别为1.4亿吨、7.5亿吨和4.2亿吨，对应煤炭及相关产业的用水需求量将达到3.3亿立方米/年、4.6亿立方米/年和2.7亿立方米/年，除宁东以外，鄂尔多斯、榆林较目前的供水能力分别存在约1.7亿立方米/年和0.9亿立方米/年的水资源缺口。

从地区项目和产业发展角度来说，宁东地区由于水资源单独配置用于能源化工相关产业，水资源量相对充裕；鄂尔多斯市为了保障已有在建项目和2020年规划目标的实现，需要通过必要途径为煤炭及相关产业新增0.7亿～1.7亿立方米/年的供水能力；榆林市需要新增0.4～0.9亿立方米/年的供水能力。

2.6　生态环保与低碳发展

随着资源开发的加大开发，由于环境规划和管理工作较为薄弱，目前“金三角”地区能源开发利用引发了一系列生态环境问题。就区域整体来看，土地资源承载力非常强，大气容量具有一定的承载能力，废弃物容纳能力较大，但是温室气体减排将成为未来重要挑战。

2.6.1　能源开发利用引发的生态环境问题突出

能源“金三角”地区主导产业是能源开发与转化，高耗能、高排放产业占很大比重，随着地区能源开发强度增加，更多的废渣、废油、废水、粉尘向土地、大气和河流排放，致使河流水体中悬浮物增加数十倍，个别矿区生态环境问题较为严重。

近年来二氧化硫、氮氧化物、化学需氧量等排放指标明显提高，完成各级政府下达的约束性节能减排指标压力很大。

煤炭开采使水资源系统遭到破坏，造成区域含水层水位下降，形成大范围地下水降落漏斗，直接影响到区域水文条件，长此下去会直接导致采矿区内人畜饮水困难，水利工程破坏，农业、林业、牧业生产受到严重影响。采空区面积逐年扩大，造成地震等自然灾害频发。截至目前，榆林煤矿企业形成采空区超过500km2，其中已塌陷面积超过170km2，已悬空面积超过300km2。2004～2012年，榆林地区发生2.0级以上塌陷地震76次，最高震级为3.3级，造成当地土地塌陷、湖泊萎缩、河水断流、居民房屋受损。

2.6.2　区域土地资源承载力非常强

能源“金三角”地区地处国家中西部过渡地区，地广人稀，可以有效保障能源化工产业发展用地。

根据国际相关研究成果，城市中满足人类生存发展和享受的土地需求为人均140～200m2（包括交通、居住、绿化以及日常生活等）。建设部城镇人均使用面积指标，要求城镇人均建设用地面积为105～120m2。从表2-7可以看出，宁东地区总面积3483.79km2，总人口15万人，人口密度为43人/km2（按常住人口计算），人均用地面积23225.27m2；鄂尔多斯市总面积87141.13m2，总人口154.2万人，人口密度为18人/km2，人均用地面积56511.76m2；榆林市总面积42920.18km2，总人口335.24万人，人口密度为78人/km2，人均用地面积12803m2。无论是以国内标准还是以国际标准来算，三地的土地相对于现状人口来说都存在富余，承载力非常强。

2.6.3　区域大气容量具有一定的承载能力

能源“金三角”地区位于鄂尔多斯盆地北部，平均海拔1300m左右，是我国大风和沙尘暴较多的地区之一，年平均风速为2～4m/s。冬季盛行西北风，春季风速最大，多数地方风速可达4～6m/s。大部分地区每年大风日数10～50天，北部最多可达67.5天。全区地广人稀，按照《环境空气质量标准》（GB3095—1996），大气污染物环境容量还有较大空间。在严格限制化工企业遵守废气排放标准的前提下，大气环境容量不会对能源开发利用构成影响。

①宁东基地。“十二五”期间，主要大气污染物SO2、NOx新增排放量分别为4.13万吨、11.45万吨。2015年预计SO2、NOx排放量将达到5.82万吨、7.63万吨，排放量分别占全区的16.24%、19.17%，不会对空气质量造成严重影响，大气环境具有较强的承载力。

②鄂尔多斯。理论SO2环境容量60万吨/年，国家下发的SO2环境容量指标为20.1万吨/年。根据鄂尔多斯能源重化工产业规模，如果新建电厂脱硫率按90%、烟尘除尘率按99.5%计算，按低方案预测SO2排放量为8.01万吨/年，按高方案预测SO2排放量为15.81万吨/年，均未超过环境容量指标，大气容量具有一定的承载能力。

③榆林市。理论SO2和NOx环境容量分别为37.99万吨/年和30.39万吨/年。预测2015年、2020年SO2排放量分别为25.69万吨和30.76万吨，NOx排放量分别为18.87万吨和27.6万吨，与理论环境容量还有一定差距，具有一定的承载能力。

2.6.4　区域废弃物容纳能力较大

随着循环经济的发展，宁东基地固体废弃物可以做到全部利用，实现近零排放。矿井水经净化处理后，可作为原煤生产和洗煤、矿区绿化及煤转化等用水，实现近零排放。根据目前国家下达的排放指标，宁东废弃物容纳能力可以承载年产1.4亿吨原煤的要求，鄂尔多斯废弃物的容纳能力可以承载年产7亿吨原煤的要求，榆林市废弃物容纳能力可以承载年产5亿吨原煤的要求。

2.6.5　区域温室气体减排将成为重要挑战

能源“金三角”地区的能源开发利用结构以煤为主，该区二氧化碳排放量日益增长，也将面临越来越大的减排压力。随着一些发达国家对碳税的征收，中国温室气体减排的国际压力在不断增大。碳税的征收将使煤炭开发利用成本大大增加，对煤炭及相关产业发展产生重要影响，对煤炭开发利用技术带来重大挑战。在温室气体减排的大趋势下，开创一条适合中国国情的低碳化利用之路是能源“金三角”地区今后必须着力解决的重大问题。