夏婷婷，南海明，高 岷，彭曉春

（神華工程技術(shù)有限公司，北京 100011）

引 言

1 新疆的資源稟賦與發(fā)展挑戰(zhàn)

新疆維吾爾自治區(qū)是我國(guó)西部大開(kāi)發(fā)重點(diǎn)地區(qū)，同時(shí)也是重要的能源資源戰(zhàn)略基地。近年來(lái)，新疆地區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)在取得高速發(fā)展的同時(shí)，也暴露出了一系列問(wèn)題，例如產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次偏低，工業(yè)產(chǎn)品以初級(jí)能源、礦物、原料產(chǎn)品為主，且產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重；輕重工業(yè)比例嚴(yán)重失調(diào)，加工制造業(yè)缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，高附加值精細(xì)化工產(chǎn)品占比很低。當(dāng)前的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)使得新疆單位產(chǎn)值二氧化碳排放居高不下，在“雙碳”目標(biāo)的約束下，新疆地區(qū)未來(lái)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)將面臨更大的挑戰(zhàn)。另一方面，新疆風(fēng)、光資源優(yōu)異，大規(guī)模發(fā)展新能源及相關(guān)產(chǎn)業(yè)條件優(yōu)越。在新的發(fā)展形勢(shì)與格局下，新疆的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)亟待轉(zhuǎn)型升級(jí)，尋找新的發(fā)展路徑，以求穩(wěn)定高質(zhì)量發(fā)展。

1.1 資源稟賦

新疆化石能源儲(chǔ)量豐富，全疆煤炭預(yù)測(cè)資源量占全國(guó)的40%，石油資源量占全國(guó)陸上石油資源量的30%，天然氣資源量占全國(guó)陸上天然氣資源量的34%[1]。此外，新疆還具有豐富的風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能等可再生能源。風(fēng)能理論蘊(yùn)藏量占全國(guó)風(fēng)能資源總儲(chǔ)量的20.8%，位居全國(guó)第二位，主要分布在北疆、東疆地區(qū)，最具規(guī)模性開(kāi)發(fā)價(jià)值的有達(dá)坂城、小草湖、阿拉山口、老風(fēng)口、額爾齊斯河谷地、十三間房、三塘湖、哈密東南部、羅布泊九大風(fēng)區(qū)。全疆可開(kāi)發(fā)利用的風(fēng)區(qū)總面積約15.6萬(wàn)km2，可開(kāi)發(fā)裝機(jī)容量為9 340萬(wàn)kW，年發(fā)電量約244.7億kWh[2]。太陽(yáng)能年日照時(shí)數(shù)2 550 h～3 500 h，年總太陽(yáng)輻射能量為每平方米5 000 MJ～6 400 MJ，位居全國(guó)第二位[3]，且土地資源遼闊，適合大規(guī)模鋪設(shè)光伏組件，建設(shè)大型、超大型光伏電站。新疆有河流570條，水能理論蘊(yùn)藏總量4 054.7萬(wàn)kW，位居全國(guó)第4位，主要分布在伊犁河、葉爾羌河、額爾齊斯河、和田河、阿克蘇河、喀什噶爾河、開(kāi)都河、渭干河、瑪納斯河九大流域[4]，人均水資源量是我國(guó)人均的2倍，但水資源空間分布不平衡，與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展不匹配[5]。

新疆豐富的能源、礦產(chǎn)資源與脆弱的生態(tài)系統(tǒng)形成了矛盾的統(tǒng)一體：地域遼闊，但宜居宜業(yè)區(qū)域占比低；人均耕地面積高于全國(guó)平均水平，但土地沙化、鹽堿嚴(yán)重；水資源有限，且分布不均衡；礦產(chǎn)資源豐富，但限制條件多，開(kāi)采難度大。以上自然生態(tài)環(huán)境及資源特征決定了新疆雖然開(kāi)發(fā)潛力巨大，但是承載力差，一旦污染和破壞嚴(yán)重，將面臨難以恢復(fù)和永久性毀滅的后果。

1.2 政策環(huán)境

《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》指出，將推進(jìn)西部大開(kāi)發(fā)形成新格局，支持新疆建設(shè)國(guó)家“三基地一通道”，推進(jìn)新疆建設(shè)“一帶一路”核心區(qū)?！缎陆S吾爾自治區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》指出，“十四五”期間新疆將加快建設(shè)國(guó)家“三基地一通道”，擴(kuò)大疆電外送能力，建成“疆電外送”第三通道；優(yōu)化發(fā)展化學(xué)工業(yè)；推動(dòng)石油化工“減油增化”發(fā)展，延伸發(fā)展高端產(chǎn)業(yè)；發(fā)展壯大新能源產(chǎn)業(yè)等，力爭(zhēng)“十四五”末形成六大產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，其中準(zhǔn)東、哈密、吐魯番形成能源化工產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。《新疆維吾爾自治區(qū)2021年政府工作報(bào)告》指出，“十四五”期間，新疆規(guī)劃新增新能源裝機(jī)規(guī)模約4 000萬(wàn)kW，其中風(fēng)電2 700萬(wàn)kW、光伏發(fā)電1 300萬(wàn)kW，力爭(zhēng)到“十四五”末，新能源裝機(jī)達(dá)到8 240萬(wàn)kW。

此外，根據(jù)國(guó)務(wù)院、國(guó)家發(fā)改委印發(fā)的《關(guān)于新時(shí)代推進(jìn)西部大開(kāi)發(fā)形成新格局的指導(dǎo)意見(jiàn)》《西部地區(qū)鼓勵(lì)類產(chǎn)業(yè)目錄（2020年本）》《關(guān)于開(kāi)展“風(fēng)光水火儲(chǔ)一體化”“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化”的指導(dǎo)意見(jiàn)（征求意見(jiàn)稿）》等文件，國(guó)家將大力支持西部地區(qū)推動(dòng)煤炭清潔生產(chǎn)與智能高效開(kāi)采，推進(jìn)煤炭分級(jí)分質(zhì)梯級(jí)利用，穩(wěn)步開(kāi)展煤制油、煤制氣、煤制烯烴等升級(jí)示范項(xiàng)目，鼓勵(lì)支持新疆建設(shè)新能源、儲(chǔ)能、乙烯、煤制聚甲醛及煤經(jīng)甲醇制烯烴等產(chǎn)業(yè)，并鼓勵(lì)通過(guò)推進(jìn)“風(fēng)光水火儲(chǔ)一體化”“源網(wǎng)荷儲(chǔ)一體化”建設(shè)，構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，提升能源電力發(fā)展質(zhì)量和效率。

1.3 發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

對(duì)于新疆而言，其能源結(jié)構(gòu)一直以化石能源為主，面臨的二氧化碳減排壓力巨大。目前，新疆工業(yè)增加值占GDP的比重為29.9%，而工業(yè)增加值能源消耗量占新疆能源消耗總量的73.86%[6]。新疆總碳排放量約5.641億t[7]，萬(wàn)元GDP二氧化碳排放量約5.1 t，遠(yuǎn)高于全國(guó)平均水平。這是“雙碳”背景下，新疆能源工業(yè)發(fā)展面臨的巨大挑戰(zhàn)。

2 新疆煤化工產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展

2.1 新疆煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

根據(jù)《新疆維吾爾自治區(qū)2021年政府工作報(bào)告》，經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，新疆已逐步形成了煤制天然氣、煤制烯烴、煤制油、煤制二甲醚、煤制乙二醇等現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)門(mén)類。2020年，新疆煤炭生產(chǎn)能力1.98億t，現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值300億元，初步形成了以準(zhǔn)東、吐哈為主的煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展集聚區(qū)。

但是新疆未來(lái)煤化工的發(fā)展還面臨諸多需要突破的問(wèn)題。首先新疆煤炭資源豐富，但當(dāng)?shù)叵{能力有限。具備消納能力的區(qū)域主要集中在我國(guó)的東部地區(qū)，資源的分布與消納存在地理上的錯(cuò)配。由于距離內(nèi)地市場(chǎng)過(guò)遠(yuǎn)，通過(guò)將煤炭轉(zhuǎn)化為液體/氣體燃料或化工品，可實(shí)現(xiàn)減量化和價(jià)值提升，降低運(yùn)費(fèi)對(duì)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的影響。其次能源央企在新疆煤化工項(xiàng)目投資分散，缺少統(tǒng)一規(guī)劃和相互協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略，對(duì)煤炭、電力、石化和新能源等開(kāi)發(fā)的相互補(bǔ)充、耦合關(guān)聯(lián)、綜合利用認(rèn)識(shí)不足；且煤化工項(xiàng)目與新疆地方企業(yè)關(guān)聯(lián)度低，未能形成上下游配套、產(chǎn)品就地深加工、工業(yè)門(mén)類較多的大型產(chǎn)業(yè)集群。未來(lái)，多產(chǎn)業(yè)多資源耦合發(fā)展能夠提高資源的利用效率，促進(jìn)形成融合集群發(fā)展的有利局面。此外，目前煤化工部分關(guān)鍵技術(shù)仍需引進(jìn)，不少催化劑也被國(guó)外專利商壟斷，設(shè)備大型化同樣需要不斷研究與開(kāi)拓，以解決嚴(yán)重的同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)等問(wèn)題。

“十四五”期間，新疆將重點(diǎn)發(fā)展準(zhǔn)東、吐哈地區(qū)現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)及下游延伸產(chǎn)業(yè)，重點(diǎn)實(shí)施產(chǎn)業(yè)升級(jí)改造，實(shí)施延鏈、補(bǔ)鏈項(xiàng)目，強(qiáng)化技術(shù)和裝備創(chuàng)新，持續(xù)推動(dòng)現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)低碳、清潔、高效、可持續(xù)發(fā)展。

2.2 碳減排將倒逼新疆煤化工產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)低碳、綠色發(fā)展

現(xiàn)代煤化工單位產(chǎn)品二氧化碳排放十分顯著，碳排放已成為未來(lái)發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè)的主要限制問(wèn)題。表1列出了主要煤化工路徑單位產(chǎn)品的碳排放量[8]。煤炭碳多氫少，為了滿足下游氫碳比要求，需要將部分一氧化碳通過(guò)變換反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃夂投趸迹@造成了現(xiàn)代煤化工最顯著的碳排放特點(diǎn)。

未來(lái)碳排放的約束性指標(biāo)對(duì)新疆煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)

表1 主要煤化工路徑單位產(chǎn)品（噸產(chǎn)品）的碳排放量 t

①煤制天然氣過(guò)程為生產(chǎn)1 000 m3天然氣的CO2排放量。展提出了極大挑戰(zhàn)。在新的發(fā)展背景下，新疆煤化工產(chǎn)業(yè)不能再走傳統(tǒng)的粗放式、高排放、高能耗的發(fā)展道路，亟待通過(guò)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)整合、升級(jí)探索新的低碳、綠色的發(fā)展路徑來(lái)提升競(jìng)爭(zhēng)力。

3 新疆地區(qū)新能源發(fā)展的機(jī)遇

3.1 新能源發(fā)展的背景

新疆土地廣袤，風(fēng)、光資源豐富，發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)條件極好。從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度分析，水、風(fēng)、電等清潔能源具有較大發(fā)展?jié)摿?，將成為新疆能源未?lái)開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)方向[9]。

開(kāi)發(fā)以風(fēng)、光資源為代表的新能源是實(shí)現(xiàn)《巴黎氣候變化協(xié)定》溫度控制目標(biāo)以及我國(guó)2030年碳達(dá)峰、2060年碳中和總體目標(biāo)必不可少的手段之一。就全球而言，2019年，可再生能源裝機(jī)容量達(dá)25.37億kW，占電力總裝機(jī)比重的34.7%，占電力新增裝機(jī)的72%[10]。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)，截至2020年末，我國(guó)發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到22.01億kW，其中并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)容量2.815 3億kW，同比增長(zhǎng)34.6%；并網(wǎng)太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量2.534 3億kW，同比增長(zhǎng)24.1%。并網(wǎng)的風(fēng)電和光電裝機(jī)容量占比為24.3%，增速遠(yuǎn)高于其他發(fā)電類型。2020年，全國(guó)電力新增裝機(jī)容量1.908 7億kW，其中水電0.132 3億kW、風(fēng)電0.716 7億kW、太陽(yáng)能發(fā)電0.482 0億kW，新增風(fēng)電和光電裝機(jī)容量占比達(dá)62.8%。2020年12月，我國(guó)提出到2030年風(fēng)電、光電的總裝機(jī)容量達(dá)到12億kW以上。屆時(shí)，風(fēng)電、光電在總裝機(jī)容量中的占比將更高。

3.2 新能源的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性

根據(jù)Car bon Tr acker 2021年的報(bào)告《The sky′s t he l imit》，利用現(xiàn)有技術(shù)人類每年僅從太陽(yáng)能和風(fēng)能中可獲取的能量就超過(guò)6 700 pWh（1 pWh=1 012 kWh），而人類所有的能源需求折成電力也僅為65 pWh。該報(bào)告預(yù)計(jì)全球千分之三的陸地面積敷設(shè)光伏發(fā)電，就足以滿足人類的電力需求。對(duì)于我國(guó)而言，9萬(wàn)km2的土地就能滿足全部的電力需求，而我國(guó)僅荒漠、戈壁灘面積就高達(dá)近130萬(wàn)km2，且主要集中在風(fēng)光資源優(yōu)異的西北地區(qū)。因此，新能源滿足人類能源需求的能力非常充裕。

在過(guò)去的十年內(nèi)，陸上風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的成本分別降低了45%和85%。目前單晶硅的光電轉(zhuǎn)化效率已超過(guò)23%，預(yù)計(jì)2030年前效率年增0.7%～1.2%，同時(shí)硅晶片的厚度越來(lái)越薄，也會(huì)帶來(lái)原料成本的降低，因此光伏發(fā)電成本還有相當(dāng)大的降價(jià)空間。由于新能源發(fā)電成本的迅速下降，目前其已經(jīng)可以與化石能源發(fā)電競(jìng)爭(zhēng)。圖1是2020年中國(guó)不同發(fā)電技術(shù)的發(fā)電成本，其中固定支架光伏發(fā)電成本最低達(dá)到29美元/（MWh）。2021年6月，根據(jù)四川甘孜州南部光伏基地正斗一期20萬(wàn)kW光伏項(xiàng)目競(jìng)爭(zhēng)性配置結(jié)果公示，國(guó)家電投申報(bào)的上網(wǎng)電價(jià)已低至0.147 6元/（kWh）。

圖1 2020年中國(guó)不同發(fā)電技術(shù)的發(fā)電成本

圖2是我國(guó)各省區(qū)煤電標(biāo)桿電價(jià)、2020年光伏競(jìng)價(jià)以及2021年光伏發(fā)電可實(shí)現(xiàn)的最低價(jià)格比較?？梢钥闯?，在我國(guó)光伏發(fā)電條件較好的區(qū)域，度電成本已普遍低于0.3元。

圖1、圖2數(shù)據(jù)來(lái)源于美國(guó)能源轉(zhuǎn)型委員會(huì)（Ener gy Tr ansit ions Commission）和落基山研究所（Rocky Mount ain Insit it ut e）2021年報(bào)告：CHINAZERO-CARBONELECTRICITYGROWTHINTHE 2020S：AVital St ep Towar d Car bon Neut r al it y。

2020年9月，BP發(fā)布《BP世界能源展望》(2020版)，預(yù)計(jì)未來(lái)傳統(tǒng)化石能源占比將顯著下降，風(fēng)能、太陽(yáng)能為主的新能源將迎來(lái)快速增長(zhǎng)，到2050年傳統(tǒng)化石能源占比最低可降至20%，可再生能源占比最高可增加至60%[11]。

3.3 新能源未來(lái)發(fā)展瓶頸與趨勢(shì)

當(dāng)前，新能源的發(fā)展同樣遭遇瓶頸。首先，風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源受氣候因素、環(huán)境因素影響，具有較大波動(dòng)性和間歇性，大規(guī)模接入將對(duì)現(xiàn)有電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)很大影響。且因其不穩(wěn)定，電網(wǎng)輸出通道不足，各地采用競(jìng)標(biāo)上網(wǎng)，競(jìng)爭(zhēng)激烈，上網(wǎng)指標(biāo)落實(shí)困難。其次，風(fēng)、光屬于低密度能源，在土地面積和基本農(nóng)田紅線、生態(tài)保護(hù)紅線、城鎮(zhèn)開(kāi)發(fā)邊界控制線“三線”的限制下，當(dāng)?shù)卣畬?duì)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的前置條件增多，新能源開(kāi)發(fā)的難度顯著增大。

目前主要通過(guò)建設(shè)儲(chǔ)能裝置（主要為抽水蓄能和電化學(xué)儲(chǔ)能）和火電靈活性改造等在一定程度上破解新能源發(fā)展瓶頸。但以上手段都不同程度存在一些問(wèn)題：抽水蓄能適建性差，電化學(xué)儲(chǔ)能綜合度電成本高，火電靈活性改造會(huì)損傷發(fā)電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

近日，國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)（IUPAC）評(píng)選出“2021年度化學(xué)領(lǐng)域十大新興技術(shù)”，氨的可持續(xù)生產(chǎn)（Hzber-Bosch工藝的綠色替代品）位列其中。氨是除氫以外另一種燃燒不產(chǎn)生碳排放的液體燃料，全球范圍內(nèi)每年的產(chǎn)量約1.75億t[12]，是產(chǎn)量第二大的化學(xué)品，同時(shí)氨也是一種高密度的儲(chǔ)氫介質(zhì)，易于壓縮和大規(guī)模儲(chǔ)存，未來(lái)可通過(guò)化學(xué)儲(chǔ)能構(gòu)建綠氨多能耦合穩(wěn)定電源系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)新能源電力的穩(wěn)定輸出：即利用新能源高峰時(shí)段電力消納制得的綠氫和綠氮，實(shí)現(xiàn)合成氨生產(chǎn)過(guò)程的綠色化，同時(shí)進(jìn)行綠氨存儲(chǔ)，在新能源電力低谷時(shí)段再作為液體燃料反哺給電網(wǎng)，削峰填谷式完成新能源的電力供應(yīng)，解決其波動(dòng)性和間歇性問(wèn)題，最終形成穩(wěn)定的電力輸出循環(huán)系統(tǒng)。另外通過(guò)氨氫轉(zhuǎn)換，使氨作為氫載體在終端裂解制氫，還能解決綠氫儲(chǔ)運(yùn)規(guī)模化運(yùn)輸和儲(chǔ)存成本高昂的問(wèn)題。

圖2 中國(guó)各省區(qū)煤電標(biāo)桿電價(jià)、2020年光伏競(jìng)價(jià)以及2021年光伏發(fā)電可實(shí)現(xiàn)的最低價(jià)格比較

4 煤化工與新能源耦合

當(dāng)前，新能源終端利用形式主要是電力，這限制了新能源的傳輸以及社會(huì)對(duì)其的消納潛力。通過(guò)將新能源電力與以煤化工為代表的工業(yè)系統(tǒng)相耦合，可以極大地提升對(duì)新能源的消納能力。煤化工與新能源的耦合包括兩個(gè)方面的內(nèi)容，一是通過(guò)水電解制氫補(bǔ)充煤炭中不足的氫，顯著降低因變換造成的碳排放；在水電解的過(guò)程中副產(chǎn)高純度氧氣，空分裝置的規(guī)模也可縮減；兩者耦合可以避免40%～60%的碳排放，同時(shí)空分裝置、氣化裝置的規(guī)模以及煤炭的消耗量可顯著降低。二是結(jié)合儲(chǔ)能（包括儲(chǔ)熱）技術(shù)可將新能源轉(zhuǎn)變?yōu)殡姟⒄羝?、熱、冷等能源，以新能源電力制備壓縮空氣、儀表風(fēng)等其他公用工程介質(zhì)，這樣傳統(tǒng)的燃煤鍋爐和動(dòng)力中心可以取消，二氧化碳總排放量又可進(jìn)一步降低。

4.1 高碳產(chǎn)品低碳開(kāi)發(fā)

準(zhǔn)東、哈密地區(qū)在地理位置上鄰近，屬于新疆“十四五”期間規(guī)劃建設(shè)的國(guó)家大型煤炭煤電、煤化工基地和國(guó)家新能源基地，當(dāng)?shù)孛禾抠Y源，風(fēng)、光資源十分豐富。準(zhǔn)東、哈密地區(qū)未來(lái)可形成煤炭基地、煤化工區(qū)和新能源區(qū)，三大產(chǎn)業(yè)區(qū)相互耦合，實(shí)現(xiàn)一體化發(fā)展。圖3是煤炭-煤化工-新能源相互之間原料、能源循環(huán)利用關(guān)系。煤炭基地為煤化工提供原料煤分質(zhì)梯級(jí)利用，主線為煤直接/間接液化、煤氣化、煤炭提質(zhì)，洗選后產(chǎn)生的煤矸石和煤泥替代鍋爐燃煤生產(chǎn)蒸汽和電力，同時(shí)煤化工副產(chǎn)熱量也可供煤炭基地采暖。新能源基地為煤炭基地提供綠電，滿足煤炭開(kāi)采電力需求及礦區(qū)小型車(chē)輛電動(dòng)化用電需求；電解水提供綠氫大型車(chē)輛氫能需求；供熱儲(chǔ)能提供清潔熱力滿足礦區(qū)采暖需求。新能源基地為煤化工提供綠電滿足其電力需求；煤化工動(dòng)力來(lái)自于新能源的電力鍋爐，可取消燃料煤消耗；提供綠氫用于煤氣化、液化加氫、氫碳平衡的用氫需求，提供綠氧用于滿足煤氣化的用氧需求。

圖3 綜合能源開(kāi)發(fā)循環(huán)利用及深加工示意圖

新疆農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)，對(duì)化肥需求量大。通過(guò)綠氫代替灰氫生產(chǎn)綠氨，可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的合成氨路線。氨可進(jìn)一步與二氧化碳結(jié)合生產(chǎn)尿素。以典型的30萬(wàn)t/a合成氨、52萬(wàn)t/a尿素裝置為例，每年可減少二氧化碳排放137萬(wàn)t。綠氫也可以與高濃度二氧化碳結(jié)合生產(chǎn)綠色甲醇，80萬(wàn)t/a綠色甲醇生產(chǎn)裝置每年可減少二氧化碳排放約110萬(wàn)t。綠色甲醇可以用作煤制烯烴、芳烴或與石腦油耦合裂解裝置的原料、燃料或其他化工原料。同時(shí)煤化工副產(chǎn)的二氧化碳可用于新疆油田驅(qū)油及封存。

煤化工基地除了形成大規(guī)模、低成本的基礎(chǔ)化學(xué)品（甲醇、合成氨、芳烴）、大宗材料（聚乙烯、聚丙烯）、大宗油品和化纖原料等，還可繼續(xù)向下游延伸產(chǎn)業(yè)鏈，促進(jìn)深加工，促使基礎(chǔ)化工產(chǎn)品、有機(jī)化工原料逐步向煤基生物可降解材料、高端合成樹(shù)脂、高性能纖維等高端化工新材料、煤基柴油、煤基特種燃料及載熱碳材料、針狀焦、碳纖維電極等高端炭素材料方向延伸，逐步形成煤基化纖產(chǎn)業(yè)與新疆紡織產(chǎn)業(yè)的一體化、綠色農(nóng)業(yè)化學(xué)品產(chǎn)業(yè)一體化，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，帶動(dòng)新疆地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和就業(yè)。

4.2 多產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展

依托綜合能源開(kāi)發(fā)循環(huán)利用及深加工體系，可以整合區(qū)域資源，提供合成氣、氫氣、一氧化碳、二氧化碳、氧氣、甲醇、芳烴、乙烯、丙烯、碳四、綠氫、綠氧等化工原料以及蒸汽、熱力、電力等各種類型的公用工程、輔助工程、三廢處理、分析化驗(yàn)等服務(wù)。在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈招商，充分發(fā)揮平臺(tái)的規(guī)模優(yōu)勢(shì)、管理優(yōu)勢(shì)，吸引產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)入駐，為其產(chǎn)業(yè)深加工配套相應(yīng)的資源及基礎(chǔ)，進(jìn)一步形成農(nóng)業(yè)化學(xué)品、紡織化學(xué)品和礦用化學(xué)品產(chǎn)業(yè)等集群，進(jìn)一步擴(kuò)大綜合性能源、化工產(chǎn)業(yè)基地的規(guī)模和構(gòu)成，融合集群發(fā)展，形成多元化發(fā)展的態(tài)勢(shì)。

此外，這類農(nóng)化、紡化、礦化產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品的高科技屬性將帶動(dòng)大批服務(wù)和研發(fā)企業(yè)進(jìn)駐，最終形成以煤炭、石油、化工和新能源為基礎(chǔ)，對(duì)外輸出大宗材料、基礎(chǔ)化學(xué)品、基礎(chǔ)油品、化纖原料、紡織品、農(nóng)業(yè)化學(xué)品、礦用化學(xué)品等產(chǎn)品的超大型綜合能源開(kāi)發(fā)利用基地，相關(guān)產(chǎn)業(yè)的投資規(guī)?？傻缴先f(wàn)億元。

4.3 裝備制造高端化

“十四五”期間，新疆地區(qū)規(guī)劃新增4 000萬(wàn)kW新能源裝機(jī)，對(duì)于新能源相關(guān)設(shè)備、生產(chǎn)原料的需求巨大。疆內(nèi)能源化工企業(yè)可加大力度引進(jìn)一批擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、技術(shù)先進(jìn)、綜合實(shí)力強(qiáng)的大型新能源發(fā)電以及儲(chǔ)能、電力裝備制造企業(yè)，推動(dòng)新疆裝備制造產(chǎn)業(yè)升級(jí)，建設(shè)先進(jìn)制造業(yè)基地。

首先，依托大規(guī)模的新能源開(kāi)發(fā)吸引高端裝備制造業(yè)、風(fēng)機(jī)、光伏制造業(yè)進(jìn)駐。新能源相關(guān)制造涵蓋多晶硅生產(chǎn)、光伏制造、風(fēng)力發(fā)電相關(guān)設(shè)備制造、新能源電場(chǎng)相關(guān)設(shè)備（匯流及變配電等）、儲(chǔ)能材料及裝備、電解制氫設(shè)備、氫能相關(guān)產(chǎn)業(yè)（燃料電池、加氫站及相關(guān)設(shè)備、氫能機(jī)車(chē)）等。其次，依托煤、油化工項(xiàng)目的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)維護(hù)需求，吸引礦山機(jī)械改造、加氫機(jī)、大中型設(shè)備等相關(guān)裝備制造業(yè)進(jìn)駐。

通過(guò)煤炭-煤化工-新能源一體化發(fā)展，可實(shí)現(xiàn)煤炭開(kāi)采、煤化工/煤制油的高碳產(chǎn)品低碳化發(fā)展，整合區(qū)域內(nèi)能源化工企業(yè)資源一體化開(kāi)發(fā)優(yōu)勢(shì)，打破各自發(fā)展的局面，共同構(gòu)建多層次資源高效循環(huán)利用體系，共建共享，全面推行循環(huán)經(jīng)濟(jì)、綠色發(fā)展理念。將傳統(tǒng)能源與新能源相關(guān)產(chǎn)業(yè)融合能夠顯著優(yōu)化新疆既有的工業(yè)結(jié)構(gòu)，增加先進(jìn)制造業(yè)的比重，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和技術(shù)升級(jí)，達(dá)到高端化、多元化、低碳化發(fā)展。

5 構(gòu)建綜合性能源走廊的思考

新疆新能源主要以電力的形式通過(guò)超高壓輸電線實(shí)現(xiàn)輸出，新能源電力的不穩(wěn)定性、單一的輸出形式限制了其輸出能力和開(kāi)發(fā)潛力。

從全國(guó)層面看，自新疆向東，內(nèi)蒙古、陜西、山西、河北、山東、江蘇等省份同樣面臨低碳轉(zhuǎn)型、碳減排的巨大壓力，對(duì)綠色能源產(chǎn)品有著巨大的需求；沿線的新疆清潔能源基地、河西走廊清潔能源基地、黃河幾內(nèi)灣清潔能源基地、冀北清潔能源基地可以提供清潔能源產(chǎn)品；未來(lái)可規(guī)劃建設(shè)貫通上述區(qū)域的綜合性能源走廊。

以綜合能源開(kāi)發(fā)利用基地為基礎(chǔ)，新能源基地輸出的綠電通過(guò)電網(wǎng)，綠氫、綠氧通過(guò)管道實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域輸送。早期，氫氣可通過(guò)天然氣管線（西氣東輸）外輸，后期可建設(shè)純氫輸送管線；煤炭、石油化學(xué)品通過(guò)鐵路輸送。由西向東通過(guò)綜合能源走廊將清潔能源產(chǎn)品輸送至內(nèi)地，助力全社會(huì)的深度脫碳。具體而言，該走廊以電網(wǎng)、管道、鐵路等為輸送手段，綠電、綠氫、綠氧、合成氣、二氧化碳、氮?dú)狻⒒瘜W(xué)品/燃料、煤炭等為輸送介質(zhì)，綠電通過(guò)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域輸送，電網(wǎng)難以消納的綠電通過(guò)電解制氫轉(zhuǎn)化為綠氫、綠氧，綠氫可并入沿途城市燃?xì)夤艿阑驖M足企業(yè)用氫需求，綠氧可供給沿途煤化工等企業(yè)用氧需求。新疆、陜西、內(nèi)蒙古、山西均為我國(guó)主要煤炭產(chǎn)區(qū)，煤炭通過(guò)氣化轉(zhuǎn)化為高價(jià)值的合成氣，并通過(guò)合成氣管線實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離輸送和消納，甲醇、乙二醇、間接液化及其他各種合成氣化工要求的氫碳比各異，結(jié)合綠氫管道，企業(yè)可以很方便的根據(jù)需要調(diào)配合成氣和綠氫的比例，滿足原料氣需求。對(duì)于二氧化碳管道，可以在山東、河北等重碳區(qū)負(fù)成本收購(gòu)二氧化碳進(jìn)管網(wǎng)，用作二氧化碳化工企業(yè)原料或供給油田作為驅(qū)油劑，二氧化碳可以自東向西上溯至上游富氫區(qū)轉(zhuǎn)化成化學(xué)品/液體燃料，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全走廊對(duì)二氧化碳的消納。煤化工企業(yè)氮?dú)獯罅扛挥啵C合性能源走廊可吸納進(jìn)入氮?dú)夤艿?，并在沿線臨近布置綠氨生產(chǎn)和大規(guī)模的儲(chǔ)存設(shè)施，可方便地生產(chǎn)、儲(chǔ)存綠氨。在綠氫輸出谷底期，綠氨經(jīng)催化裂解可制成綠氫和氮?dú)?，保證整個(gè)管線氫氣輸出的穩(wěn)定，氮?dú)饣厥者M(jìn)管網(wǎng)。通過(guò)智慧能源網(wǎng)絡(luò)，協(xié)調(diào)、調(diào)度整個(gè)走廊上煤炭、煤化工、新能源的物質(zhì)流、信息流、價(jià)值流、能量流流動(dòng)，維持走廊全系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。綜合能源走廊構(gòu)想如圖4所示。

圖4 綜合性能源走廊的構(gòu)成示意圖

綜合能源走廊可破解新疆新能源輸出通道受限的瓶頸，可以支持沿線超大規(guī)模新能源電場(chǎng)的建設(shè)，可以利用煤炭和新能源互補(bǔ)性實(shí)現(xiàn)煤炭的高價(jià)值利用和輸出；其次，由于各種原料、能源的便利性，綜合能源走廊可以轉(zhuǎn)變成一個(gè)龐大的產(chǎn)業(yè)走廊；再次，因?yàn)榇蟛糠窒嚓P(guān)設(shè)施都臨近布置，總體可降低基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投資；最后，綜合能源走廊途徑國(guó)內(nèi)諸多重碳區(qū)域，可以在碳減排總體目標(biāo)的達(dá)成過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。綜合能源走廊還可以向西進(jìn)一步延伸，可利用的基礎(chǔ)設(shè)施包括中亞石油管道、中俄油氣管道、中巴油氣管道等，依托綜合能源走廊繼續(xù)推進(jìn)與中亞、西亞等“一帶一路”沿線國(guó)家在能源領(lǐng)域深層次、全方位、多元化的合作，帶動(dòng)沿線國(guó)家聯(lián)動(dòng)發(fā)展。

6 結(jié)論與建議

新疆傳統(tǒng)工業(yè)結(jié)構(gòu)重碳特征明顯，面臨巨大的低碳轉(zhuǎn)型壓力，新形勢(shì)下的產(chǎn)業(yè)興疆應(yīng)當(dāng)依托當(dāng)?shù)刭Y源稟賦并充分考慮當(dāng)前的政策環(huán)境。新疆煤炭資源豐富，現(xiàn)代煤化工是實(shí)現(xiàn)煤炭高附加值利用的主要手段，對(duì)提升當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展效應(yīng)明顯。但在“雙碳”減排目標(biāo)的約束下，煤化工發(fā)展必須更上一層樓，追求更低排放、更高質(zhì)量。新疆新能源開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)條件極好，但當(dāng)?shù)叵{能力有限，外送通道不足。通過(guò)將新能源與以煤化工為代表的工業(yè)體系相耦合，可以探索出一條煤化工低碳、綠色發(fā)展的新路徑，推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)高端化、多元化、低碳化發(fā)展邁上新臺(tái)階。

綜合性能源走廊是將新能源、傳統(tǒng)化石能源轉(zhuǎn)化為利于輸送、利用的能源或產(chǎn)品形式，利用電網(wǎng)、管道、鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域消納的手段。綜合性能源走廊不僅可以實(shí)現(xiàn)新疆優(yōu)勢(shì)能源資源的高值化利用，還能為沿線的工業(yè)系統(tǒng)、城市提供清潔能源產(chǎn)品、化工原料，促進(jìn)全社會(huì)的深度脫碳，為“雙碳”目標(biāo)的達(dá)成做出貢獻(xiàn)。

新能源耦合煤化工及綜合性能源走廊建設(shè)的探索，可把新疆的能源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)、發(fā)展優(yōu)勢(shì)，解決現(xiàn)存的產(chǎn)業(yè)發(fā)展痛點(diǎn)，來(lái)提高地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平并輻射全國(guó)、服務(wù)全國(guó)，開(kāi)拓“一帶一路”沿線國(guó)外市場(chǎng)，改善民生，提升人民生活水平及幸福生活指數(shù)。