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      煤層氣大量排空問題該管管了
      發布日期: 2021/6/2 8:41:49

      來源:中國能源報

      公開數據顯示,2020年,藍焰控股煤層氣生產量超15億立方米,銷售量僅為9.12億立方米。2018年、2019年,藍焰控股煤層氣生產量與銷售量差距也不小,生產量分別為14.64億立方米、14.82億立方米,銷售量分別僅為6.87億立方米、7.81億立方米。也就是說,藍焰控股每年有約一半的產出煤層氣未被利用。

      這并不是個例。事實上,以煤層氣開采利用為主要業務的企業普遍都存在抽采煤層氣利用率不高的問題。

      煤層氣,是指賦存于煤層中的、與煤共伴生的、以甲烷為主要成分的天然氣資源。煤層氣排空,在造成大量資源浪費的同時,也導致了巨量的二氧化碳排放。在大氣中,每千克甲烷的氣候暖化效應是等量二氧化碳的120倍,且排放20年后,該數值仍高達84倍。國際能源署(IEA)發布的《世界能源展望2019》顯示,以泄漏最嚴重的10%煤礦來算,甲烷暖化效果與其開采出來的煤炭全部燃燒相當。因此,在碳達峰、碳中和背景下,煤層氣利用率低的難題亟需破解。

      煤層氣排空現象突出

      山西、貴州、新疆等煤炭主產區,是煤層氣主要抽采區。由于煤層氣易燃易爆,號稱煤礦開采的“頭號殺手”,因此煤層氣的抽采利用,可化害為利、變廢為寶。根據抽采利用形式,主要分為地面煤層氣和煤礦瓦斯。

      “地面抽采出來的是高濃度的煤層氣,可以直接作為居民、工業用氣,以及生產一些化工產品,利用率較高。但井下抽采的煤礦瓦斯,甲烷濃度從1%以下到90%以上都有,很多低濃度的瓦斯受技術條件以及利用經濟性等因素的限制,因難以規?;枚慌趴?,這就導致井下抽采的煤礦瓦斯利用率很低。”重慶大學資源與安全學院副教授李全貴對記者表示。

      被問及為何會出現如此大量的煤層氣排空,藍焰控股董秘辦相關人員對記者坦言:“公司的煤礦瓦斯抽采業務,抽出來的煤層氣可能由于暫時沒有利用空間或沒有集輸管道等配套設施,這樣的話只能排空或直接燃燒掉。”

      數據顯示,2020年我國地面煤層氣產量77.7億立方米,利用率91.9%;煤礦瓦斯抽采量128億立方米,利用率僅為44.8%。

      “根據國家相關標準,只要求對甲烷濃度在30%以上的瓦斯加以利用,30%以下的則并未做相關要求,許多都被排放了。這幾年井下抽采的瓦斯利用率偏低主要是這個原因。”中國煤炭學會煤層氣專業委員會副主任張遂安告訴記者,“另外,國家一直在鼓勵加大煤礦瓦斯的抽采強度,抽采強度越大,空氣進入抽采系統的概率就越高,導致采出來的低濃度瓦斯占比越來越大,利用起來就越困難。”

      事實上,除了抽采排空外,煤礦生產過程中還有大量通過通風系統直接排放掉的瓦斯,這部分通風瓦斯的甲烷濃度通常低于0.75%,抽采利用技術難度大。

      經濟性不足或是主因

      在多位受訪者看來,目前煤礦瓦斯利用率偏低,主要問題出在濃度低于30%的低濃度瓦斯。

      據介紹,從應用端看,井下抽采的煤礦瓦斯主要應用在兩方面,一是民用燃氣,二是發電。其中濃度在30%以上的煤礦瓦斯利用問題并不大;10%—30%的低濃度煤礦瓦斯更多用于發電,但發電效率較低,經濟性不強;10%以下濃度的利用更多處于探索示范階段,暫未普及。

      “一方面是技術的問題,對低濃度瓦斯利用水平還不是很成熟、經濟性不強;另一方面就是我國煤礦數量很多,利用的水平參差不齊,多數井下瓦斯雖然抽出來了,但是利用率非常低。”李全貴說。

      李全貴表示:“從技術上講,濃度在1%以上的都可以實現利用,至于企業用不用,就是他自己的事情了。低濃度瓦斯發電機組以及低濃度瓦斯蓄熱氧化等都有相應的技術路線。但對于企業來講主要考慮成本,投資一套裝備,若投入產出不劃算的話,就不會用。國家相應的法律法規,也并沒有要求一定要強制利用。”

      另外,煤層氣補貼力度降低也是煤礦瓦斯利用率低的主要原因。2019年6 月,財政部頒布《關于<可再生能源發展專項資金管理暫行辦法>的補充通知》,自2019年起,對煤層氣等非常規天然氣開采利用進行獎補時,不按照0.3元/每立方米的定額標準,而按照“多增多補、冬增冬補”的原則,進行補貼。

      “和采煤效益比起來,發電效益太差了。”張遂安直言,“國家原來有一些鼓勵的政策,比如每利用一方煤層氣,補貼多少錢,但在2019年、2020年相應出臺了一些規定,相應的補貼力度降低了,導致煤礦瓦斯利用的比率下降。”

      “煤礦瓦斯是否利用和煤礦的特性也有關系,比如一些偏遠的煤礦,運輸很難,加之本身規模不大,建一套利用的裝備并不劃算。另外,即使收集了也輸送不出去,這和我國天然氣管網基礎建設也有關系。若管網都到位的話,經過提純處理后,氣都能進管網,也能夠降低他的利用成本,提高利用率。”李全貴指出。

      亟需強制性政策管控

      針對目前煤層氣(煤礦瓦斯)排放問題,多位專家給出了自己的建議。

      “首先還是需要一些強制性的措施,要求不能排空。此前煤礦的重心是安全,對如何利用煤層氣資源并不重視。但在碳達峰、碳中和背景下,需要意識到大量甲烷排放帶來的問題。”李全貴表示,“另外,因為煤礦的特點是比較分散,每個煤礦都面臨不同的情況,從政策上講,還是需要加大補貼力度。貴州對煤層氣、頁巖氣這些非常規氣開發的支持力度很大。”

      張遂安也表達了類似看法:“現在對煤層氣的排放沒有管控措施,按照這種趨勢,排放量只會越來越大。把瓦斯抽采利用起來,既解決了煤礦安全問題,也解決了排放問題。但目前還缺乏一些政策上的限制、鼓勵和引導。”

      “我一直呼吁把煤層氣利用量納入到碳交易中去。”張遂安說,“現在一說到碳交易,大家都盯著電廠,煤層氣主要成分甲烷的溫室效應是二氧化碳的很多倍,排放帶來的影響比二氧化碳大很多。應該用碳交易的機制去激勵煤礦企業,把這些瓦斯氣都利用起來,就可以通過獲得碳指標去做碳交易,這些碳交易的錢基本能夠把所有建設瓦斯電廠的錢覆蓋了。”

      另外,多位專家建議,對于低濃度瓦斯氣的利用,應更多地提高技術水平。“這幾年國家重大專項在煤層氣的梯級利用上做了很多工作,技術進步很快,都實現了相應的技術路徑和項目示范,但經濟性上還存在問題,需要進一步提高技術成熟度和經濟上的可行性。”張遂安說。

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