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氦氣全球化開發利用的思考和建議

發布日期:2020-09-18 信息來源: 能源雜誌 字號:[ ]

氦氣行業是一個價值40億美元的全球性產業,在核醫學、矽晶圓、微電子、光纖製造、航天航空防務工業、國防冶金等領域存在廣泛利用,對現代和未來很多技術發展至關重要。世界上超過95%的氦氣主要來自天然氣處理廠和液化天然氣生產企業的副產品。

在中國,近年來氦氣使用量每年遞增5%-13%,2017年使用量約2000萬方,基本依賴外部進口解決,主要來源國為卡塔爾和美國。近10年來,氦氣價格上漲了兩倍,目前液態氦氣市場價格為液態天然氣(LNG)的40倍。

由於氦氣在半導體芯片加工過程中,被用作衝洗容器保護氣,在矽晶體生產過程中被用作冷卻氣,近年亞太地區對氦氣需求進一步增長,年使用量約5300萬方,主要在智能手機產量劇增、高性能計算機和人工智能快速發展推動下,強勁拉動了對半導體的產能需求。

此外,目前我國擁有38座核反應堆和19座在建核反應堆,已成為全球核能消費增長最快的國家,在核能利用過程中將消耗大量冷卻氦氣用於反應堆冷卻。預計“十四五”期間,全球氦氣市場將以每年3.69%複合增長率持續擴大,其主要驅動力來自電子和半導體行業,但由於昂貴的處理設備導致氦氣提純成本一直居高不下,進而阻礙了氦氣市場的快速發展。

發展格局

歐洲作為世界核能利用的主要消費市場之一,歐盟在2017年已將氦氣列入關鍵戰略物資清單,2018年美國首次將氦氣納入重要戰略物資清單。有關資料顯示,要確保全球氦氣供應安全,滿足不斷增長的氦氣市場需求,發展新的巨量氦氣資源已變得刻不容緩。

在非洲,坦桑尼亞政府計劃成立一家國有氦氣開發公司,主要從事數年前在坦桑尼亞大裂穀地區發現的非伴生氦氣資源的甜點儲區(如圖:擁有26個氦氣勘探許可證,純氦資源量約30億立方米,許可麵積約6115平方公裏)的勘探、開發、處理和銷售一體化業務。考慮到該氦氣資源量規模可供應當前全球氦氣消費近20年,市場價值預計300 億美元,其開發利用或將改變全球氦氣市場發展格局。

前景預判

在世界格局和地緣政治正在發生深刻重大變化背景下,世界氦氣供應鏈或將同頻共振麵臨巨大變化和挑戰,鑒於氦氣已成為促進國家科技進步和經濟可持續發展的關鍵輔助性資源,美歐等國將其納入戰略資源關鍵材料清單管理,勢必對未來世界氦氣市場產生深遠影響和較大衝擊。

近年來,美國一直是國際客戶可靠的氦氣供應商,中國是世界第3大氦氣終端用戶,是美國氦氣出口的主要消費國,而目前國內暫未建成係統化、低成本的氦氣生產和供應體係,基本依賴外部進口和美國氦氣產品。

未來一段時期,若受地緣和政治等因素影響發生全球氦氣惜售,中國或被迫轉為卡塔爾、俄羅斯主導的氦氣區域市場,其中俄羅斯液態氦氣主要來自大型天然氣項目,比如位於俄羅斯遠東地區的阿穆爾天然氣處理廠,該項目三期建成將年產6000千萬方氦氣,擬按公開競價的方式對外銷售。在國際市場逆全球化和供應鏈深度撕裂的環境中,我國氦氣開發利用若仍采取近乎完全外部供應的策略可能已不合時宜,或將麵臨間歇性供應安全、價格操縱和天然氣市場波動的巨大風險。

應對建議

在綜合資源條件、市場格局、產業前景研判等分析基礎上,主要建議如下:

1. 在國內、國外油氣勘探開發過程中,應強調重視氦氣資源的價值化利用,國家有關部門應適時啟動氦氣資源勘探開發利用和投資領域的政策性研究。

2. 在經濟可行、技術可及基礎上,與卡塔爾、俄羅斯氦氣和油氣生產企業共同探討氦氣開發利用的商業化戰略合作。

3. 隨著我國智能化和電子工業的快速發展,國內氦氣需求將加速增長,行業主管部門和有關企業應注重該領域產業政策、裝備製造等方麵的深度布局,積極構建全球氦氣資源供應鏈、朋友圈,共同維護氦氣生態圈的健康發展和供應安全。





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