新疆煤炭外運及相關產品產業鏈競爭力評價

宋 梅，張麗艷，王玉生，程佳榕，梅映雪

(1.中國礦業大學(北京) 管理學院，北京 100083；2.中國石油天然氣股份有限公司規劃總院，北京 100083)

0 引 言

隨著中國經濟融入全球市場以及區域一體化程度的不斷加深，構建國內價值鏈已成為促進區域經濟協調發展、實現區域產業轉型升級的重要途徑。新疆作為中國第14個億噸級大型煤炭基地和五大國家能源戰略基地之一，也是西部大開發的重要戰略區和“一帶一路”建設的核心區，其煤炭資源不僅儲量豐富，而且具有埋深淺、地質構造較為簡單、開發條件良好、開采成本低等優勢。“十四五”期間新疆煤炭產量將穩定在3億t/年左右。然而疆內對于煤炭及其相關產品的消費能力有限，在保證其內部供需平衡的基礎上，大部分煤炭及相關產品將輸出至疆外市場。煤炭工業“十四五”高質量發展指導意見明確指出，新疆煤炭基地應做好煤炭的產地轉化與外運相結合。由于新疆地處內陸，其煤炭或相關產品外運面臨2方面的問題：一是高昂的運輸成本抑制了其在國內價值鏈分工中的競爭優勢；二是中國能源“金三角”地區煤炭和進口煤的競爭壓力對新疆在國內價值鏈分工體系中的地位存在沖擊。因此，在碳中和背景下進行疆煤外運及相關產品產業鏈的競爭力研究，對新疆煤炭產業高質量發展以及增強其經濟發展的內生動力具有重要意義。

當前國內外關于煤炭競爭力的研究大致可以分為以下2類。一是關于煤炭運輸方式競爭力的研究。由于煤炭運輸方式主要以鐵路、公路和水路為主，當前較多研究是關于單一運輸方式或多種運輸方式的組合優化[1-4]。國外關于管道輸煤的研究和實踐早于國內[5-7]。隨著中國經濟發展水平的提高和節能減排政策的深入落地，管道輸煤逐漸得到國內學者的廣泛關注[8-10]。二是由于中國經濟高質量發展對能源的經濟性和高效性提出了更高的要求，越來越多的學者就中國煤炭的轉化利用問題及相關產品競爭力展開了研究。如周喜君(2015)、張新華(2016)和SHOGO(2020)等基于定性分析方法研究煤炭轉化利用問題[11-13]。李立浧(2015)、姜春海(2016)和WU等(2017)基于定量分析方法就煤炭及相關產品的競爭力進行分析[14-16]；牛新祥(2014)、吳濤(2017)和王明華等(2017)就煤化工產品間的成本競爭力展開研究，但此類研究主要集中在煤炭產地轉化情景[17-19]。

綜上可知，目前關于煤炭轉化利用的研究主要集中在理論或產地轉化競爭力層面?；谝延醒芯?，測算新疆煤炭鐵路運輸成本，將其與能源“金三角”地區煤炭凈調出省的鐵路運輸成本進行對比分析，由此確定疆煤外運的經濟半徑；納入中國能源“金三角”地區煤炭和進口煤的影響，選定終端市場，對煤炭產地轉化以及至終端市場轉化2種情景下的產業鏈成本進行測算，得出新疆煤電和煤化工產品的產業鏈競爭力。

1 研究內容

國內價值鏈分工以需求——供給機制為前提，是分析各區域競爭優勢來源的基礎工具。同時各區域的競爭優勢決定其在國內價值鏈分工體系中的地位。價值鏈的主要活動包括生產、銷售、運輸和服務；價值鏈成本主要包括生產作業產生的成本和價值鏈環節的關系管理成本。只有以比競爭對手更低的成本來實施活動，才能贏得競爭優勢。

當前中國東部地區煤炭資源稟賦差異較大，華東、華南和東北地區的煤炭生產已日漸萎縮，單憑區域內部調運無法滿足煤炭消費需求。從2000年開始，西部地區煤炭調出量一直處于國內首位，已成為大型煤炭基地集中分布區和主要的清潔煤輸出基地。新疆、內蒙古和陜西更是中國優質動力煤集中區，在未來一段時間將保持穩定的外輸規模，以保障國內中東部地區煤炭需求。

西部地區的煤炭輸出可以分為直接外運和轉化成相關產品(煤電或煤化工產品)后外運2種方式。從西部地區直接外運至終端市場的煤炭，可以作為燃料直接售賣給用戶，也可以作為原料轉化成相關產品后再售賣給用戶。作為燃料直接售賣的煤炭在終端市場的競爭力主要反映在落地成本上，而運輸方式和運輸距離是構成落地成本的重要因素。目前，煤炭的運輸方式主要為鐵路、公路和水路。新疆、內蒙古和陜西作為西部地區的煤炭凈調出省，煤炭資源極為豐富，但因地處內陸，煤炭外運方式主要以鐵路為主。煤炭相關產品在終端市場的競爭力，取決于煤炭產地轉化后外運至終端市場以及煤炭外運至終端市場后轉化2種情景下的最終產品成本。

另外，在煤炭供需缺口不斷擴大的趨勢下，東部地區除了依靠西部地區的煤炭輸出外，仍需通過進口滿足自身的消費需求。因此，西部煤炭外輸至東部市場后，同時面臨國內其他主要產煤省煤炭和進口煤的競爭壓力。

綜上，新疆煤炭相關產品產業鏈競爭力研究路線如圖1所示。

圖1 新疆煤炭相關產品產業鏈競爭力Fig.1 Industry chain competitiveness of coal-related products in Xinjiang

2 研究方法

2.1 數據來源

涉及到的各類數據主要來源于中國煤炭加工利用協會、中國煤炭市場交易網、相關煤炭交易網站、調研數據以及相關文獻等[20-21]。各類煤炭價格、發熱量及折算系數詳見表1。其中，吐哈煤田和準東煤田煤礦的平均開采成本較低。

表1 煤炭價格及折算系數

2.2 煤炭鐵路運輸競爭力評價模型

文中以落地成本衡量鐵路輸煤競爭力。煤炭鐵路運輸成本根據國家發展改革委《關于深化鐵路貨運價格市場化改革等有關問題的通知》(發改價格〔2017〕2163號)，按原煤價(4號運價)執行。煤炭鐵路運輸競爭力模型見式(1)

TCij=Ciq+16.3+0.098*Dij

(1)

式中TCij為產地到終端市場的落地成本，元/t；i為不同產地；j為不同終端市場；Ciq為產地i的煤炭開采成本；Dij為產地i到終端市場j的運輸距離。

由于能源“金三角”地區僅內蒙古和陜西是煤炭凈調出省，因此對內蒙古、陜西以及新疆的煤炭鐵路外運市場競爭力進行對比分析。

2.3 煤炭產業鏈競爭力評價模型

新疆吐哈煤田和準東煤田不僅是疆煤外運的主要區域，還分別是國內9大千萬千瓦級大型煤電基地和4大現代煤化工產業示范區之一。因此，本部分選取哈密和準東作為研究對象，選定終端市場，結合價值鏈理論構建產業鏈競爭力評價模型，對疆煤、能源“金三角”地區煤炭和進口煤在2種情景下的產業鏈競爭力進行對比分析。

2.3.1 煤電產業鏈

參考彭蘇萍、寧成浩等學者的研究，用單位電力成本研究煤電產業鏈競爭力[20-21]。煤電產業鏈競爭力評價模型見式(2)和式(3)。

產地轉化情景

(2)

至終端市場轉化情景

(3)

式中Cij為產地到終端市場的單位電力成本，元/kWh；i為不同產地；j為不同終端市場；Cip為產地i的發電成本，主要由折舊成本(Cid)、燃料成本(Cif)和維護成本(Cim)構成。另外，γ為發電成本的運行維護系數；iSIC為電站凈功率折算的動態投資費用；τ為機組的年利用小時數；t為電站的服役期；Ciq為成本煤價；η為機組年平均效率。Cit為產地i的輸電成本。采用現金流折現模型，分別對交流輸電以及直流輸電的成本進行計算。其中，交流輸電方式按500，750，1000 kV 3種電壓等級，直流輸電按±1 100，±800，±660，±500 kV 4種電壓等級計算輸電成本后，分別取最小值計算電力成本。交流和直流輸電系統的經濟性模型以及主要參數參考彭蘇萍[20]、寧成浩等[21]的研究。

TCij為煤炭鐵路運輸成本，其獲取方式參考式(1)。

2.3.2 煤化工產業鏈

用單位煤化工產品(煤制油、煤制天然氣和煤制烯烴)成本研究煤化工產業鏈競爭力。在假定職工薪資、維修費、水費、環境保護費及其他費用相同的情況下，煤化工產業鏈競爭力模型見式(4)和式(5)。

產地轉化情景

(4)

至終端市場轉化情景

(5)

Cij為產地到終端市場的單位煤化工產品成本，元/t或元/m3。其中，i為不同產地；j為不同終端市場；Cip為i產地煤化工產品的生產成本，產地轉化情景下的生產成本由成本煤價Ciq和單位產品煤耗Ei相乘得到；至終端市場轉化情景下的生產成本由煤炭運輸至終端市場的落地成本(式(1))和產品煤耗相乘得到。

Cid為i產地固定資產折舊及攤銷。分別以年生產規模為400萬t的煤制油項目、40億m3的煤制氣項目、60萬t的煤制烯烴項目為例，參照法定最低年限(20 a)以及不同項目的固定資產投資額，測算得到單位產品的固定資產折舊及攤銷。另外，受地區項目建設條件的影響，新疆的固定資產投資按其他地區的1.2倍計算[20-21]。

Cit為i產地煤化工產品的運輸成本。新疆煤炭產地轉化成的煤制油和煤制氣均采用管道運輸方式，運輸成本參考油氣管道的運輸路徑Dij及管輸單價P；煤制烯烴采用鐵路運輸方式，運輸單價按0.17元/(t·km)計算[20]。不同煤化工產品產業鏈競爭力計算的主要參數及基準參數[22]見表2。

表2 煤化工產品的主要計算參數與基準參數

3 結果分析與討論

3.1 煤炭鐵路外運競爭力分析

測算新疆哈密煤炭鐵路外運市場競爭力。其中，煤炭外運市場競爭力主要由落地成本決定，落地成本直接影響銷售利潤(基于各終端市場2019年煤炭價格平均值計算得到)的高低。與陜蒙相比，疆煤生產成本最低，具有一定競爭優勢，落地成本的競爭力主要在于低廉的生產成本能否彌補較高的運輸成本，而運輸距離是衡量運輸成本的重要因素之一。因此，從運輸距離、落地成本及銷售利潤進行分析。

陜蒙新煤炭運輸距離、落地成本和利潤率如圖2所示。分析可知，疆煤外運至各終端市場的運輸距離較同為煤炭產地的鄂爾多斯和榆林更遠，尤其是到華北、華中和華東市場運輸成本過高。疆煤的經濟銷售區域以青海、甘肅為主，其次為西南市場的四川和重慶；在其他市場，疆煤競爭力略顯不足。

圖2 鐵路運輸距離、落地成本及利潤率對比Fig.2 Comparison of the railway transportation distance，landing cost，and profit rate

綜上，在陜蒙煤炭生產量和調出量無明顯下降的前提下，由于運輸距離的限制，疆煤主要供應甘肅以西市場；少量優質煤可以進入西南市場的四川和重慶。

3.2 煤炭產業鏈競爭力分析

3.2.1 煤電產業鏈

1)與中國能源“金三角”地區對比。鄂爾多斯、華亭、寧東、榆林和哈密到終端市場的產業鏈成本如圖3所示。其中，終端市場涵蓋疆煤外輸的經濟半徑蘭州、西南電網的成都、華北電網的濟南和華東電網的上海。

分析圖3可知，哈密在產地轉化情景下更具競爭力，其中以交流方式外輸至蘭州競爭優勢明顯，以直流方式外輸至成都、濟南和上海的成本低于交流方式，表明隨著輸電線路公里數的增加，哈密煤電以直流方式外輸的經濟性逐漸顯現。榆林、鄂爾多斯和寧東的煤電產業鏈同樣在產地轉化下更具競爭力，雖然部分終端市場轉化下的成本低于產地轉化下直流輸電成本，但仍高于產地轉化下的交流輸電成本；華亭則在終端市場轉化下具備一定競爭優勢。

圖3 不同情景下的煤電產業鏈成本Fig.3 Coal-power industry chain costs under different scenarios注：1為產地轉化(1-1為交流；1-2為直流)；2為至終端市場轉化

在蘭州市場，哈密由于較低的煤炭發電成本，其產地轉化情景下的煤電外輸成本最低，最具競爭力；且哈密煤炭運輸至蘭州的落地成本較低，其終端市場轉化情景下也具備一定競爭優勢。在成都市場，哈密產地轉化下的直流輸電成本最低，其次為疆煤運輸至成都發電與哈密產地轉化下的交流輸電。在濟南市場，疆電以直流方式外輸最具競爭力，其次為鄂爾多斯和榆林產地轉化下的交流輸電方式、榆林至終端市場轉化方式。在上海市場，哈密以直流方式外輸更具競爭優勢，其次為鄂爾多斯和榆林的產地轉化方式，兩產煤地交流輸電與直流輸電的成本相當。

綜上可知，疆煤產地燃煤發電以直流方式外輸，較陜蒙有一定競爭優勢，但優勢不夠明顯；較寧甘競爭優勢顯著。另外，隨著大規模直流輸電設施的不斷更新、制造工藝的不斷改進，未來新疆直流輸電方式的競爭優勢會愈發凸顯。

2)與印尼、澳大利亞進口煤對比。煤電產業鏈終端市場除甘肅外均有煤炭進口，因此進行疆煤與進口煤煤電產業鏈成本對比時不再考慮甘肅蘭州。按煤電產業鏈競爭力模型測算得到進口煤產業鏈成本，見表3。

表3 進口煤和疆煤煤電產業鏈成本對比

據表3可知，在成都市場，當進口煤價低于315元/t時，依靠進口煤發電成本更低；當進口煤價高于315元/t時，疆電以直流方式外送和進口煤發電的成本持平。在濟南市場，進口煤價低于331元/t時，進口煤發電更具競爭力；進口煤價高于331元/t時，新疆直流輸電與進口煤發電成本差別不大。在上海市場，進口煤發電成本低于哈密煤炭產地轉化后外輸的成本。同時在上述3個市場，疆煤輸送至終端市場轉化的成本均高于進口煤發電與疆煤產地轉化下直流輸電成本。表明與進口煤相比，新疆產地燃煤發電幾乎不具備競爭優勢。

3.2.2 煤化工產業鏈

1)與中國能源“金三角”地區對比。鄂爾多斯、華亭、寧東、榆林和準東到終端市場的煤化工產業鏈成本如圖4～圖6所示。其終端市場涵蓋中西部地區的蘭州、西安、武漢，以及東部地區煤炭缺口較大的濟南。

分析圖4～圖6可知，準東煤化工產品的產地轉化成本均小于至終端市場轉化成本，表明準東的產地轉化競爭優勢均大于至終端市場轉化。

圖4 不同情景下的煤制油產業鏈成本Fig.4 Coal-to-oil industry chain costs under different scenarios

圖5 不同情景下的煤制氣產業鏈成本Fig.5 Coal-to-gas industry chain costs under different scenarios

圖6 不同情景下的煤制烯烴產業鏈成本Fig.6 Coal-to-olefin industry chain costs under different scenarios

分析圖4可知，西部各主產煤省的煤制油產業鏈至終端市場轉化成本均高于產地轉化成本。在蘭州市場，準東和鄂爾多斯的產地轉化成本最低，競爭力最強；其次為榆林的產地轉化。當準東煤價低于264元/t或鄂爾多斯煤價高于366元/t時，準東較鄂爾多斯更具競爭力；當準東煤價高于264元/t且鄂爾多斯煤價低于366元/t時，二者競爭優勢相當。在西安市場，榆林的產地轉化成本最低，競爭優勢最明顯，其次為鄂爾多斯和準東的產地轉化。當準東煤價高于262元/t或鄂爾多斯煤價低于366元/t時，鄂爾多斯競爭力較強；當準東煤價低于262元/t且鄂爾多斯煤價高于366元/t時，二者競爭優勢相當。在濟南和武漢市場，均是鄂爾多斯的產地轉化最具競爭優勢；其次為準東或榆林的產地轉化。當榆林煤價低于362元/t或準東煤價高于267元/t時，榆林較準東具有絕對優勢；當榆林煤價高于362元/t，且準東煤價低于262元/t時，二者競爭優勢相當。

分析圖5可知，除新疆外，其余主產煤省在兩情景下的煤制氣產業鏈成本高低呈不規律變化。在蘭州市場，鄂爾多斯、榆林和準東的產地轉化成本均具有較強競爭力，三地競爭優勢大小與煤價相關。當準東煤價高于273元/t，或榆林煤價低于361元/t，鄂爾多斯煤價低于353元/t時，榆林和鄂爾多斯較準東更具競爭力；當準東煤價低于273元/t，且鄂爾多斯煤價高于353元/t、榆林煤價高于361元/t時，三地競爭優勢差別不大。在西安和濟南市場，榆林、鄂爾多斯的轉化成本均最低，準東的產地轉化次之。在武漢市場，榆林的轉化成本最低，其次為鄂爾多斯和準東的產地轉化。當準東煤價低于267元/t且鄂爾多斯煤價高于357元/t時，兩地競爭力相當；當準東煤價高于267元/t或鄂爾多斯煤價低于357元/t時，鄂爾多斯較準東更具競爭力。

由圖6可知，西部各主產煤省的煤制烯烴產業鏈至終端市場轉化成本均高于產地轉化成本。在蘭州、西安、濟南和武漢市場，鄂爾多斯和榆林的產地轉化成本最低，具有絕對競爭優勢；其次為準東的產地轉化。

綜上可知，與寧甘相比，新疆發展現代煤化工項目具有絕對競爭優勢；與陜蒙相比，新疆發展現代煤化工項目競爭力稍弱，在其煤炭價格較低的情況下，在個別市場才可能具有一定競爭力。

2)與印尼、澳大利亞進口煤對比。煤化工產品終端市場中僅山東和湖北有煤炭進口，因此進行疆煤與進口煤煤化工產業鏈成本對比時僅考慮山東濟南和湖北武漢市場。按照煤化工產業鏈競爭力模型測算得到進口煤產業鏈成本，詳見表4。

表4 進口煤和疆煤煤化工產業鏈成本對比

分析可知，在濟南市場，當準東煤價低于267元/t且進口煤價高于341元/t時，疆煤產地轉化為煤制油產品與進口煤轉化的競爭優勢相當；當進口煤價低于341元/t時，進口煤轉化為煤制油產品較疆煤具有絕對競爭優勢。煤制氣和煤制烯烴產品均為進口煤具有絕對競爭優勢。在武漢市場，利用進口煤發展新型煤化工具有絕對的競爭優勢。表明與進口煤相比，新疆發展現代煤化工基本不具有競爭優勢。

4 結論與建議

4.1 結論

1)煤炭外運方面，疆煤的主要銷售區域為甘肅以西市場，少量優質煤可以進入西南市場。

2)煤電產業鏈方面，與寧甘相比，新疆煤電競爭優勢顯著；與陜蒙相比，新疆煤電有一定競爭力，但優勢不夠明顯；與進口煤相比，新疆煤電基本不具備市場競爭優勢。就新疆而言，其直流方式外輸較交流方式外輸更具競爭優勢。

3)煤化工產業鏈方面，與寧甘相比，新疆發展現代煤化工更具競爭力；與陜蒙和進口煤相比，新疆發展現代煤化工項目競爭力稍弱，在其煤炭價格較低的情況下，在個別市場才可能具有一定競爭力；與進口煤相比，新疆發展現代煤化工基本不具有競爭優勢。

4)新疆發展煤炭相關產品競爭力的排序由高到低依次為：煤電、煤制油、煤制氣和煤制烯烴。

4.2 政策建議

1)加大科技創新資金投入，推動新疆高水平科技研發平臺的建設和科技攻關項目的設立，研發應用高新技術與裝備，如特高壓輸電、煤炭液化等技術，提升產業鏈現代化水平，重構以煤炭開采為主的產業結構，構建煤炭全產業鏈、全要素協同發展的新格局，推動新疆成為中國現代煤炭產業高質量發展的龍頭。

2)在碳達峰、碳中和目標約束下，充分發揮新疆風、光等可再生能源優勢，實現煤化工與可再生能源低碳融合，促進煤化工綠色低碳化發展，推動新疆各類能源清潔融合利用，率先探索煤化工發展的關鍵技術與優化路徑。

3)密切聯系新疆經濟社會發展與制造業發展實際，打破現有煤炭產業界限，推動上下游產業鏈集聚融合，構建以煤炭資源開發為源頭、上下游產業(如煤電、新型煤化工、煤基新材料等)集群的發展模式，增強新疆高質量發展的內生動力，促進資源、環境、經濟以及社會間的協調發展。