利用比较优势原理浅议煤化工产业发展方向的选择（下）

    3  比较优势原理对煤化工产业方向的指导
    前文阐明了比较优势原理在解释我国能源分工体系形成和演变过程中的令人信服的解释力。但是，一个经典理论的价值不仅仅在于对历史及现状的合理解释，而更在于对将来的实践提出极具前瞻性的指导。本小节利用比较优势原理对煤化工产业方向选择提出建议。
    如前所述，从比较优势原理出发，石油应依次优先用于生产成品油、烯烃，天然气应依次用于直接使用、生产合成氨。但是，我国的资源禀赋及能源需求现状决定了石油与天然气都已经或是即将严重短缺，此时利用煤炭转化体系在一定程度上填补其缺口成为必然，在填补过程中，应该填补哪个、不应该填补哪个、先填补哪个、后填补哪个就构成了煤化工产业方向的选择问题。
    3.1  煤炭对天然气的补充
    煤炭对天然气缺口的填补可以从两个方向来考虑：一是煤制天然气来填补，二是通过煤制合成氨替代天然气制合成氨来填补。根据比较优势原理，在煤炭、天然气和合成氨、天然气（产品）这对2乘2的分工组合中，煤炭制取合成氨具有比较优势（较小的劣势），天然气直接使用具有比较优势（较大的优势）。
    通俗的分析，要用煤炭对天然气缺口进行补充，可以有两条途径，第一条途径是直接发展煤制天然气，第二条途径是用煤制合成氨替代现有的天然气制合成氨从而间接地节省天然气。按照能源效率关系，在第一条途径下每1000t标煤的煤可以生产560t标煤的天然气，在第二条途径下每1000t标煤的煤可以制得480t标煤的合成氨，从而节约650t标煤的天然气。因此，从控制能源消费总量的角度来说，煤制合成氨替代天然气制合成氨应优先于煤制天然气项目。
    从实际情况考虑，我国的天然气制合成氨项目主要分布在天然气产地附近，且由于历史原因已经形成了一定规模，从经济、就业等角度出发在短期内关停不太现实。因此，对存量天然气制合成氨项目应逐步进行原料改造，同时对新增的天然气制合成氨项目严格控制，禁止发展，通过一个较长的时期逐步降低天然气制合成氨的在合成氨总量中的比例。由于煤制合成氨替代天然气制合成氨的空间实际上已接近饱和，而天然气的市场空间较大.因此，可以适度发展煤制天然气项目，实现煤炭对天然气缺口的填补。
    3.2  煤炭对石油的补充
    煤炭对石油的补充也可以从两个方向来考虑：一是通过煤制成品油来补充，二是通过煤制烯烃来补充。根据比较优势原理，在煤炭、石油和成品油、烯烃这对2乘2的分工组合中，煤炭制取烯烃具有比较优势（较小的劣势），石油制取成品油具有比较优势（较大的优势）。
    根据相关研究预测，到2020年国内乙烯生产能力将新增约1500万t/a，丙烯生产能力将新增约1000万t/a，按照烯烃热值为1.6tce/t估算，我国需新增约4000万tce的烯烃生产能力。到2020年国内成品油生产能力将新增约3000万t/a，按照成品油热值为1.47tce/t估算，我国需要新增约4400万tce的成品油能力。
    若石油化工和煤化工不按照协调分工考虑，新增的成品油能力和烯烃能力同时都由石油化工和煤化工来完成（假设其中：石油化工占2/3，煤化工占1/3），则两个产业体系消耗的原料总计约为石油6997.9万tce和煤炭6825.4tce。非分工格局下增量产品能力及消耗见表3所示。
    若按照比较优势原理来进行资源和产业体系的配置，则石油应优先用于生产成品油。在石油完全满足成品油生产的前提下，可将剩余部分用于生产烯烃；其余的烯烃可考虑由煤化工产业体系补足。分工格局下增量产品能力及消耗如表4所示。
    从配置结果可以看出，利用比较优势原理，通过在石油化工与煤化工两个产业之间形成合理分工，能有效降低化石资源的消耗。在13000万tce的一次能源消费增量中，可以减少约700万tce，约相当于5.4个百分点。从数据计算可以看出，能源产业体系的合理分工对于能源系统的整体能源转化效率影响是巨大的，在整体能源系统的结构调整中蕴含着巨大的节能减排潜力。
    从研究结论看，有如下两点结论：
    （1）应当鼓励和引导石油化工产业中新增原油消费量优先用于生产成品油，而适当限制石油法乙烯的发展；
    （2）在煤制烯烃和煤制成品油两个煤化工产业方向中，应当优先发展前者，单纯以成品油为最终产品的煤炭液化项目应当予以限制（以精细化学品为目标产品的煤炭液化项目应另当别论）。
    4  比较优势原理与能源价格体系
    短期的价格是价值传导的信号，价格政策是价值信号的传导机制，而“比较优势”是传导的本质内容。在市场经济中，产业间的分工不能自动形成，而与能源产品价格体系相关。经济学家约翰穆勒在比较优势理论的基础上进一步提出了相互需求理论，揭示了产品交换比率对国际贸易分工形成的必要性。本节借鉴该分析思路，以4.2中的石油化工产业体系与煤化工产业体系在生产成品油和烯烃两种产品为例，将比较优势理论引入化石能源分工体系，为如何制定合适的价格政策，引导产业间自发形成合理分工等，提供了一条思路。如果国家宏观的政策目标体系中能源体系的总体能源效率占据有重要的地位，那么其应有相应的能源产品价格体系作为保障，通过价格工具，引导不同的能源产业按照比较优势原则，自动形成合理的分工格局。
    首先对石油化工和煤化工产业体系的成品油和烯烃的交换比率计算如表5所示。从石油化工产业体系出发，成品油与烯烃的交换比率为1.307：1，即烯烃价格为等热值成品油价格的1.307倍；从煤化工产业体系出发，成品油与烯烃的交换比率应为1.050：1，烯烃价格为等热值成品油价格的1.050倍。本文假设以单位热值的化石原料为原料，加工得到最终产品的销售价格为表征经济效益的指标。
    烯烃与等热值成品油的真实市场价格比决定了石油化工行业与煤化工行业的发展行为倾向。
    （1）烯烃与等热值成品油的真实市场价格比大于1.307时，石油生产烯烃比生产成品油获得的经济效益大，煤炭生产烯烃也比生产成品油获得的经济效益大，此时两个行业均倾向于生产烯烃.不会自发形成分工格局；
    （2）烯烃与等热值成品油的真实市场价格比小于1.050时，石油生产成品油比生产烯烃获得的经济效益大，煤炭生产成品油也比生产烯烃获得的经济效益大，此时两个行业均倾向于生产成品油，不会形成分工格局；
    （3）烯烃与等热值成品油的真实市场价格比在1.050-1.307之间时，石油生产成品油比生产烯烃获得的经济效益大，煤炭生产烯烃比生产成品油的经济效益大，此时石油化工行业倾向于生产成品油，而煤化工倾向于生产烯烃，产业分工格局将自发形成。
    通过上述分析可知，通过制订合理的价格体系，使烯烃与等热值成品油的真实市场价格比在1.050-1.307之间，可以引导石油化工行业与煤化工行业自发形成分工格局，而该分工格局是有利于全局视野上的能源效率优化的。
    进一步地，真实市场价格比在1.050与1.307之间所处的位置，决定了由于产业分工产生的额外经济利益在石油化工产业和煤化工产业之间的分配：当真实市场价格比越靠近1.050时，额外经济利益将更多地分配给石油化工产业；当真实市场价格比越靠近1.307时，额外经济利益将更多地分配给煤化工产业。本文以成品油和等热值烯烃的真实市场价格比为1.18（1.050与1.307的平均值）为例，说明在该价格条件下产业分工形成的原理。在该市场价格比下，石油化工与煤化工产业体系间的经济利益分配如表6所示。
    计算示例表明，当成品油和等热值烯烃的真实市场价格比为1.18时，通过在石油化工与煤化工产业之间形成合理的产品分工，可以使得石油化工行业经济效益提升约2.5个百分点，同时煤化工行业经济效益提升约6.0个百分点。而在经济利益的驱动下，产业间将按照合理的比较优势原则达成分工格局，从而使整体能源效率提升约5.4个百分点。
    5  结论与建议
    本文借鉴国际贸易理论中的比较优势原理，对我国“能源革命”中的煤炭、石油天然气在整个能源（和化工）产业体系中如何实现有效分工的问题进行了研究。
    首先通过煤炭、石油和天然气对不同产品的生产效率测算，明确其各自的比较优势，提出了三种化石资源产品分工的理论结果，对该理论结果与我国能源体系分工的历史和现状进行正反两方面的比较。结论认为：煤炭、石油、天然气三种化石资源的配置顺序，煤炭应依次优先用于发电、合成氨，石油应依次优先用于生产成品油、烯烃，天然气应依次优先用于直接使用、合成氨、发电。
    当石油、天然气资源不足时，可用煤炭资源对其进行补充。利用比较优势原理，对煤化工产业的发展方向提出了两点建议：在煤补充天然气缺口时，煤制合成氨替代天然气制合成氨应优先于发展煤制天然气产业，当煤制合成氨替代天然气制合成氨已基本完全后，煤制天然气可适度发展；在煤补充石油缺口时，在煤制烯烃与煤制成品油两个产业方向中，应当优先选择煤制烯烃方向，单纯的以成品油为目标产品的煤炭液化不是值得提倡的项目，石油应当优先用于生产成品油，因为相对而言，石油生产成品油具有比较优势，而生产烯烃具有比较劣势。
    最后以煤炭与石油在生产成品油与烯烃的生产分工为例，分析并阐述了合理的能源产品价格体系是驱动产业间自动形成有利于能源系统整体能源转化效率最大化的产业分工格局的根本手段，可作为能源产品价格体系政策的参考依据。
    通过三个层次的研究，完整阐述了比较优势原理在研究能源各相关产业相互关系中的重要作用，展现了其用于能源产业宏观政策研究的研究范式，并提出了具有针对性和前瞻性的结论。本研究的局限性在于在比较优势的测算中仅考虑了能效因素，对投资、污染物排放等指标未进行综合测算；在后续的研究中，可以在应用比较优势原理的基础上，对更加完整的综合体系予以测算和完善。
    （作者单位： 石油和化学工业规划院）