煤制天然气分析

内蒙鄂尔多 斯
立项
内蒙乌兰木
20
伦
立项
20
内蒙鄂尔多 斯
立项
55
新疆伊宁
主体工程
进行中
60
新疆奇台
设计
100
新疆伊宁
ห้องสมุดไป่ตู้设计
120
新疆伊犁
设计
40
新疆和什托 洛盖
设计
40
新疆奇台
设计
120
新疆富蕴 环评审批
16
新疆昌吉 环评审批
40
新疆昌吉 环评审批
40
新疆伊宁 环评审批
60
新疆木垒县 环评审批
40
新疆奇台 环评审批
硫磺
液氨
120
52.6
800
1600
图：煤制天然气成本
3、天然气市场及定格
3.1 天然气需求 天然气在我国的能源结构中占比较少,且产量增长速度低于需求增速。根据我国统计局 统计公告,未来几年我国天然气需求量将大幅增加。
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中国天然气供需关系表（单位：亿立方米）
年份 2008 2010 2015 2020
项目名称 大唐克旗煤制天然气
内蒙汇能煤制天然气 鄂托克前旗恒源煤制天然气 内蒙华电呼伦贝尔煤制天然气
中煤能源内蒙煤制天然气 中海油内蒙煤制天然气 鄂尔多斯鑫通煤制天然气
北京昊华煤制天然气 内蒙古北控京泰煤制天然气
内蒙古博源煤制天然气
规模（亿立方） 40
16 16 40 20 40 40 40 40 40
直接合成天然气的技术主要有催化气化工艺和加氢气化工艺。其中催化气化工艺是一种 利用催化剂在加压流化气化炉中一步合成煤基天然气的技术。加氢化工艺是将煤粉和氢气均 匀混合后加热，直接生产富氢气体。
鲁奇工艺（煤气化转化技术）气化效率高，氧耗低，可适用我国富裕的低热值的褐煤作 为原料。目前我国正在筹建或已开工建设的煤制天然气项目中，大部分采用的是该工艺。
年
年
总计
固定资产投入 无形资产
206.07 亿 副产品 千吨/年
单价（元/吨）
124.26 亿 焦油 508.8 1200
5.16 亿 石油脑 101.3
2800
水耗
6.75 吨/千立 方
其他资产
5.08 亿 粗酚 57.6 4200
预备
热电站
长输管 道
16.75 亿 26.68 亿 28.14 亿
工业用天然气 3.65 3.25 3.8 3.9 3.4 4.14 3.79 4.84 3.5
商业用天然气 3.65 3.25 3.45 3.6
4.14
4.84 4.4
6
LNG （液化天然气）进口价与国内价对比
从目前各地的天然气售价来看，煤制天然气的盈利空间较大。尤其是自建输送管道的项
目，由于节省了后期的输送费用，毛利率较高。我国的天然气由发改委定价，近年来，发改
2013 年，沿用两广试点的做法，全国非居民气区分存量气和增量气，增量气门站价一
步调整到与燃料油、液化石油气组成的可替代能源合理比价的水平，存量气提价 0.4 元/方，
非居民气门站价格与市场差距缩小；2014 年存量气门站价继续提价，差距进一步缩小；2015
年 2 月，在国际可替代能源价格下降的背景下，非居民气增量气门站价格下调，存量气门站
60
新疆奇台 环评审批
新型煤化工项目投资行为分析
投资 主体 传统 煤炭 企业 电力 企业 第三 类企 业
行为分析
60%以上的煤炭企业为获得煤矿资源而做煤化工，积极性取决于政府施压程度， 少数煤炭企业，做煤化工为分散主业风险，项目推动较为主动。
大部分火电企业为获得上游煤炭资源而被动投资煤化工，目前电力企业决策层 分歧大，项目进展缓慢。
产量 767 935 1400 1500
需求量 807 1100
1700-2100 2200-2600
缺口 40 165
300-700 700-1100
我国部分城市天然气价格表(单位:元/立方米)
城市 北京 天津 石家庄 沈阳 长春 济南 上海 杭州 深圳
居民用天然气 2.28 2.4 2.4 3.3 2.8 2.7 3.05 2.4 2.88
耗水较少，每吨煤制天然气耗水约 6 吨，而煤制油耗水约 9 吨，煤制烯烃约 20 吨，煤 制二甲醚约 12 吨。煤制天然气耗水量都相对较小，更适合在内蒙古、新疆等产煤丰富但水
3
资源并不丰富的地区发展。 工艺流程短，产品单一，煤制天然气工艺流程相对简单，技术成熟，可靠，产品单一，
易于分离提取。 2.2 煤制天然气工艺 目前，煤制天然气的工艺可分为煤气化转化技术和直接合成天然气技术。两者的区别主
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截止 2010 年底，我国天然气干线管道长度达 4 万公里，目前，我国天然气管道运输面 临严重挑战，包括干线调运能力不足，气源生产、管道建设与终端销售三者不协调等问题。 同时，天然气管道主要由中石油和中石化控制。
天然气十二五规划明确了加快管网和 LNG 接受站建设，，规划将新建天然气管道（含支 线）4.4 万公里，新增干线运输能力 1500 亿立方米/年。
其他咨询单位的计算结果相符。由于近年来原料煤（褐煤）的价格波动幅度较大，且原料煤
的价格波动对成本的影响较大，我们假设原料煤的价格为 a，则有天然气的成本为每立方米
y=1.06+a*3.6/1000（元）。
煤制天然气估算表
建设投资 206.07 亿元
煤耗
原料煤（褐煤） 燃料煤
1423.8 万吨/ 402.1 万吨/
委屡次上调了天然气价格。目前，国内很多地区的天然气销售价格仍然低于进口价，我们认
为天然气价格仍有很大的上涨空间。
虽然政府很早就提出优化能源结构，但政府也在权衡：环境问题突出时政策倾向于限制
煤炭、提倡清洁能源；而油价上涨时，增加煤炭消费，这使得能源结构 调整的轨迹和方向
有一定模糊性。随着技术、工业化、产业化的成熟，煤制天然气利用我国“富煤、少气”的
运输费）、终端销售价格（井口价+管输费+分销价格）。
出厂价格是由国务院价格主管部门（发改委）制定，海上进口液化天然气价格由供需双
方协商；国家干线管输价格由发改委确定，区域性管线价格可经发改委授权省级物价部门确
定；终端用户价格由省级物价部门确定。因此，国内天然气价格出现“一线一价，一地一价”
的特点。
3.3 煤制天然气管道
山西天然气管道概况 根据山西省政府《山西能源工业“十二五”发展规划》到 2015 年底全省用气量 100 亿立 方，替代 5000 万吨原煤的燃烧。目前过山西境内的国家级天然气长输管线有 5 条，从北向 南横穿分陕京一线、陕京二线、陕京三线榆济线和西气东输线，管网总长度超过 3500 公里。 主要由三家国有企业运营：山西国新能源发展集团、山西国际电力集团和山西能源集团。 山西国新集团建成超过 2800 度公里长输管道，已经建成的天然气长输管线共 16 条，分 别是：大盂-太原线、大盂-原平线、金沙滩-大同线、盂县-阳泉、太原-平遥线、临汾-河津线、 新绛-侯马-运城线、临汾-洪洞-霍州线、孝义-临石-霍州线、临汾-侯马复线、晋城-侯马线、 岚县-普明线、神池-五寨-岢岚线、忻州-定襄线、祁县-交城线、盂县-寿阳线，成为山西省境 内规模最大、最具竞争优势的天然气管道运输产业运营商。 山西国际电力集团已建成山西省平遥―孝义、运城-平陆天然气管线工程，在建临县-保 德输气管道项目。未来将围绕河东煤层气“一纵三横”主线，进行长输管线的投建，并整合 忻州市、吕梁市、临汾市等终端燃气市场 山西国际能源集团与中石化“榆林-济南”石油天然气管线对接，在山西省内建设省网 东部输气主干线“太原-长治输气管线”，从北到南 500 多公里覆盖太原、晋中、长治 3 市 14 个县区。建设“屯留-沁源”、“潞城-平顺”、“长治-壶关”、“黎城-东阳”等长约 300 公里 的 8 条输气支线。
2.3 煤炭价格与煤制天然气关系 假设以年产 40 亿立方的煤制天然气为例： 可算得单位煤制天然气的消耗为： 原料煤 3.6 吨/千立方 ； 燃料煤 1.0 吨/千立方。 按照燃料煤 700/吨(采用优质燃料煤，并充分考虑涨价的可能性)，原料煤 150 元/吨，水资 源费 6 元/吨，建筑设施为 6.7%的折旧，并根据天然气项目科研咨询单位的数据，估算人 力、电耗、利息以及其他成本约占总成本的 15%，可得煤制天然气的成本为 1.9 元/ 立方。
1
2、煤制天然气概况
2.1 煤制天然气项目概况
新型煤化工是我国政府支持的一个战略风向，鉴于目前大规模工业化技术并没有完全成
熟，主要以“示范项目”的形式有序推进，非示范项目的推进主要看业主的决策层，与是否
是示范项目，是否拿到批文关系不大。
表：国家示范煤制天然气进展状况
序号 1
2 3 4 5 6 7 8 9 10
不同煤炭产品的产量占比与其储量占比分布基本一致。2010 年，无烟煤产量为 49599 万吨（占比 14％），炼焦煤炭 121038 万吨（占比 35％），一般烟煤 143643 万吨（占比 42％），褐煤产量 31909 万吨（占比 9％）。
1.3 煤炭的下游需求 电力、钢铁、建材和化工是煤炭的主要下游，根据国家统计局等的数据统计，电力行业 耗煤占比约为 53％、钢铁行业耗煤占比约为 18％、建材行业（主要是水泥）耗煤占比约为 14％、化工行业（主要是化肥）耗煤占比约为 3％。 煤化工是以煤炭为原料，经过化学加工将煤炭转化为气体、液体和固体燃料以及化学品 的过程。煤化工最主要的产品是合成氨，是下游化肥的重要原料。合成氨的产量决定了化工 行业的耗煤量，统计数据显示生产 1 吨合成氨约需要耗费 1.8 吨的煤炭
价格略微上调， 非居民气存量气和增量气门站价并轨。至此，非居民气门站价格与可替代
能源价格挂钩的动态调整机制形成，全国非居民气采用分省制定门站价格的方式，且门站价
根据可替代能源价格的变动相应调整。
国内天然气定价流程
国内天然气价格是按照成本加成定价，其中成本分生产成本、运输成本和销售成本，这
三个环节加上合力利润就形成了三类价格，分别是井口价（出厂价）、门店价（进口价+管道
煤炭与煤制天然气分析
1、煤炭概况
1.1 煤炭产品的分类 从产业链角度看，煤炭属于典型的上游行业。煤炭行业是以开采煤炭资源为主的一个产 业，是国家能源的主要来源之一，也是国家经济的重要支柱之一。我国的能源消费以煤炭为 主，其次是石油，两者合计消费量占比长期维持在 85％以上。尽管近年来国家通过节能减 排等手段，对高耗能企业进行限产，大力发展清洁能源，使得煤炭消费占比呈现逐年递减态 势，但是能源消费结构的转变是一个漫长的过程，天然气、水电、核电、 风电等低碳环保 能源的消费占比仍不足 15％，不足以撼动煤炭的基础能源地位。 煤炭的种类繁多，广泛应用于工业生产的方方面面，不同种类的煤炭用途各异。根据煤 化度由高到低，可将煤炭分为无烟煤、烟煤和褐煤。
7
2013 年 区分存量气，增量气价格 2014 年 区分存量气，增量气价格
天然气价格管理由出厂环节调整为门站环节，增量气门站 价格参照两广方案 非居民用存量气价格上调 0.4 元/立方
增量气，存量气并轨，试点 实现价格并轨。放开天然气直供用户（化肥企业除外）用
2015 年
开放直接供气价格
气门站价格，由供需双方协商定价。
地点
内蒙克旗
内蒙鄂尔多 斯
内蒙鄂尔多 斯
内蒙呼伦贝 尔
内蒙鄂尔多 斯
内蒙准格尔 内蒙鄂尔多
斯 内蒙杭锦旗 内蒙鄂尔多
斯 内蒙乌兰浩
特
工程阶段 一期已建 成，全流程
打通 土建施工
土建施工
设计
环评审批 环评审批 环评审批
立项 立项
立项
2
11
内蒙古亿利煤制天然气
12
神华鄂尔多斯煤制天然气
13
新能能源煤制天然气
要在于煤气化转化技术先将原料煤加压气化，由于气化得到的合成气达不到甲烷化的要求， 因此需要经过气体转换单元提高 H2/CO 比再进行甲烷化（有些工艺将气体转换单元和甲烷 化单元合并为一个部分同时进行）。 直接合成天然气技术则可以直接制得可用的天然气。
煤气化转化技术可分为较为传统的两步法甲烷化工艺和将气体转换单元和甲烷化单元 合并为一个部分同时进行的一步法甲烷化工艺。
能源结构特点，这符合国家能源政策导向。
目前，国内天然气价格受政府管制，国内天然气价格体制改革刚刚开始，主要是在试点
区域和非居民用天然气调价中稳步推进气价改革，但完全理顺天然气价格还需要一个过程。
3.2 天然气的定价方式
我国天然气定价方式演变
时点 定价方式 1994 年 政府定价 2002 年 政府定价
真正有能源需求，需要天然气，这种企业一般有政府背景，比如江苏、浙江省 的国有企业，想把天然气能源做得多元化，通过中石油，中石化的管线输送到
本省以满足本省的能源需求。
煤制天然气的优势：
能效较高，煤制天然气的能效可达到 60%，而其他煤基产品，煤直接液化 59%，间接液 化 42%，煤制二甲醚 37.9%，煤制烯烃 36%-41%，煤制甲醇 45%，煤发电 35%。
4
在生产过程中，同时有其他副产品的产出，列表如下。
可得出副产品的产值为 13.16 亿/年，考虑到价值波动的风险，按照 90%的折扣计算产
值为 11.84 亿元。将这笔收入摊进煤制天然气的成本中，则成本减少 0.3 元/立方，为 1.6
元/立方（美锦能源调研时说 1.5 元/立方）。这一估算结果与相关可行性研究报告的结果以及
14
新疆庆华煤制天然气
15
华能新疆煤制天然气
16
新疆新汶煤制天然气
17
中电投新疆煤制天然气
18
徐矿新疆煤制天然气
19
新疆北控煤制天然气
20
新疆富蕴广汇煤制天然气
21
昌吉盛新煤制天然气
22
中煤能源新疆煤制天然气
23
国电平煤煤制天然气
24
新疆励晶煤制天然气
25
新疆龙宇煤制天然气
26
新疆豫煤煤制天然气
16
2005 年 价格双轨下的政府指导价 2007 年 价格双轨下的政府指导价 2010 年 试行政府指导价 2011 年 成本加成
备注 制定天然气出口基准价，企业在基准价上下浮动 10% 首次采用价格调整机制，实行天然气出厂基准价与煤炭原 油/液化石油气联动 按用户划分化肥/直供工业/城市燃气三类，天然气出厂价 按地区划分两档，实行政府指导价 工业气体上调 0.4 元/立方 出厂基准价每立方上调 0.23 元，一二档并轨 广东广西试点实行改革，确定统一，最高上限门站价格