從國(guó)家發(fā)展改革委能源局8月26日在勝動(dòng)集團(tuán)主持召開(kāi)的煤礦瓦斯利用工作研討會(huì)上,記者了解到,目前世界擁有的煤層氣資源總量約為240萬(wàn)億立方米,資源量最多的5個(gè)國(guó)家依次為:俄羅斯、中國(guó)、加拿大、美國(guó)、澳大利亞。全國(guó)埋深2000米以淺煤層的煤層氣儲(chǔ)量約為30~35萬(wàn)億立方米,大體與我國(guó)的天然氣總量相當(dāng),資源十分豐富。據(jù)計(jì)算,1000立方米煤層氣相當(dāng)于1噸標(biāo)準(zhǔn)煤;其發(fā)熱量可達(dá)30MJ/立方米以上,據(jù)此估算我國(guó)的的煤層氣儲(chǔ)量相當(dāng)于350億噸標(biāo)準(zhǔn)煤或240億噸石油。如果能將豐富的煤層氣資源加以開(kāi)發(fā)利用,可以有效緩解當(dāng)前的能源緊張局面。
煤層氣利用初嘗甜頭
山西省晉城市無(wú)煙煤變質(zhì)程度高,埋藏深,煤層頂?shù)装逋笟庑圆,煤體的煤層氣含量高,噸煤煤層氣含量達(dá)17.5~50立方米;壓力為1.1~13.7Mpa。目前已探明煤層氣田面積550平方公里,煤層氣總儲(chǔ)量達(dá)6.85萬(wàn)億立方米,約占山西省煤層氣儲(chǔ)量的2/3強(qiáng)。晉城市現(xiàn)有各類煤礦590余座,其中高瓦斯礦井達(dá)145座,占山西省高瓦斯礦的1/3多。目前,在全市145座高瓦斯礦井中,有45座煤礦已建成了地面瓦斯抽放泵站,年抽排瓦斯量達(dá)到6.18億立方米,其中部分礦井有少量加以利用,絕大多數(shù)礦井都直接排放到大氣中,既污染環(huán)境,又白白浪費(fèi)掉潔凈的高熱值能源。
針對(duì)晉城地區(qū)豐富的地下煤層氣資源和現(xiàn)有生產(chǎn)礦井中建成完善的瓦斯抽排系統(tǒng),2000年,時(shí)任勝利油田機(jī)械動(dòng)力廠廠長(zhǎng)陳宜亮帶領(lǐng)工程技術(shù)骨干深入晉城山區(qū)地方煤礦進(jìn)行多次考察調(diào)研經(jīng)與晉城市煤炭工業(yè)局通力合作,多方協(xié)調(diào),選定晉城市沁水縣五里廟煤礦作為利用瓦斯發(fā)電試點(diǎn)。2000年8月份動(dòng)工奮戰(zhàn)一個(gè)月于9月開(kāi)始發(fā)電,機(jī)組運(yùn)行相當(dāng)穩(wěn)定正常,我國(guó)第一臺(tái)瓦斯發(fā)電機(jī)組(站)從此在晉城誕生。
自從第一臺(tái)瓦斯發(fā)電機(jī)組試點(diǎn)成功,勝利油田動(dòng)力機(jī)械廠對(duì)機(jī)組不斷改進(jìn),性能逐步提高。由于瓦斯發(fā)電站一般為坑口電站,既可滿足煤礦的電力需求,又可降低煤礦用電成本。目前晉城市45座已有瓦斯抽放系統(tǒng)礦井中,有18座煤礦建設(shè)了燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組共63臺(tái),裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)32400KW。每臺(tái)機(jī)組加附屬配套裝置共需投資150萬(wàn)元,按每度電0.25元售給煤礦計(jì)算,3年即可收回投資,煤礦用電相比電網(wǎng)電價(jià)便宜0.15元/度左右。一個(gè)30萬(wàn)噸的高瓦斯礦,抽放濃度30%,折算成純煤層氣量約1300萬(wàn)立方米,如果全部用于發(fā)電,可發(fā)電3900萬(wàn)度,創(chuàng)造產(chǎn)值1500萬(wàn)元除煤礦自用電900萬(wàn)度/年,可以節(jié)約電費(fèi)200萬(wàn)元外還可上網(wǎng)送電3000萬(wàn)度,創(chuàng)收750萬(wàn)元。如果全排空,相當(dāng)于每年白白直接損失掉950萬(wàn)元。
此外,在晉城地區(qū),通過(guò)地面鉆孔抽采地下煤層氣,目前已形成規(guī)模,并已實(shí)現(xiàn)商品化產(chǎn)銷用體系。中聯(lián)煤層氣有限公司、晉城煤業(yè)集團(tuán)、山西亞美大寧能源有限公司已建成了100余座地面抽采鉆井,并分別建成了煤層氣壓縮站,通過(guò)專用槽車將壓縮后的煤層氣運(yùn)至城市內(nèi)供居民生活和部分用氣工業(yè)使用。
理想的車用清潔燃料
煤層氣等同于天然氣,是一種清潔燃料,可以代替汽油作為汽車燃料使用。記者在這次會(huì)議上了解到,目前中聯(lián)煤層氣有限公司和晉煤集團(tuán)已分別在晉城市沁水棗園和潘莊建成煤層氣壓縮站。通過(guò)壓縮將煤層氣罐裝槽車,由拖車運(yùn)至市區(qū)煤層氣加氣站,對(duì)改裝后的雙燃料汽車進(jìn)行加氣。
據(jù)有關(guān)專家介紹,煤層氣可以替代汽油作為汽車燃料。煤層氣作為汽車燃料具有以下應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)一是環(huán)保效益:尾氣中不含鉛,基本不含硫化物,與燃油相比,一氧化碳可減少72%,氮氧化物減少39%,是更環(huán)保的清潔燃料;汽車噪音;二是經(jīng)濟(jì)效益:氣價(jià)低廉,與使用汽油燃料相比同樣里程,油費(fèi)要節(jié)。常埃ァ担埃ァM顿Y少,建煤層氣壓縮站周期短,宜推廣;三是技術(shù)成熟。目前天然氣汽車已在全國(guó)各大中城市廣泛推廣應(yīng)用,煤層氣與天然氣相同,所以推廣應(yīng)用較為便捷。目前中聯(lián)煤層氣有限公司和晉煤集團(tuán)已分別在我市沁水棗園和潘莊建成煤層氣壓縮站。通過(guò)壓縮將煤層氣罐裝槽車,由拖車運(yùn)至市區(qū)煤層氣加氣站,對(duì)改裝后的雙燃料汽車進(jìn)行加氣。
此外煤層氣在城市中應(yīng)用途徑也非常廣泛。煤層氣可通過(guò)煤層氣槽車或集中輸氣管道送至城市集中居民區(qū),供居民、賓館、飯店等使用,減少燒煤的浪費(fèi)和污染,優(yōu)化城市大氣環(huán)境。
煤層氣發(fā)電余熱和尾氣還可以綜合利用:發(fā)電尾氣余熱通過(guò)加裝熱交換器,取代井筒熱風(fēng)爐,向井筒供暖風(fēng),解決冬季井筒結(jié)冰問(wèn)題;利用尾氣余熱采用熱水型溴化鋰吸收式冷熱水裝置,可以獲得最廉價(jià)的冷、熱風(fēng),對(duì)辦公樓房和居民住宅實(shí)現(xiàn)冬季供應(yīng)暖風(fēng),夏季供應(yīng)冷風(fēng),可以享受到城市中央空調(diào)的條件;在發(fā)電及尾氣部分加裝熱交換器,可以提供洗澡用水;拆除原鍋爐系統(tǒng),減少燒煤污染和浪費(fèi),同時(shí)省去操作人員;通過(guò)管道把低溫尾氣送入蔬菜大棚,為蔬菜大棚提供熱量和植物所需的二氧化碳源;在尾氣余熱利用以后,還可以再增加一套設(shè)施來(lái)回收二氧化碳,用二氧化碳生產(chǎn)干冰或壓縮灌裝出售。
煤層氣開(kāi)發(fā)亟待政策配套
記者在這次會(huì)議上了解到,目前煤層氣的開(kāi)發(fā)和利用還缺乏相關(guān)的配套政策,這也在一定程度上限制了煤層氣的開(kāi)發(fā)利用。
首先是瓦斯發(fā)電并網(wǎng)難,并局限于自發(fā)自用。以晉城市為例,該市地方煤礦從2000年9月開(kāi)發(fā)建設(shè)全國(guó)第一臺(tái)瓦斯燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組以來(lái),雖然已累計(jì)建設(shè)18座煤礦瓦斯發(fā)電站,裝機(jī)共有63臺(tái),裝機(jī)容量達(dá)3.24萬(wàn)KW。但是因受種種條件限制,煤礦已有瓦斯抽放泵站不能自建瓦斯發(fā)電站,已建有瓦斯發(fā)電站的不能擴(kuò)建。原因其一,煤礦建瓦斯發(fā)電站并網(wǎng)難;其二,雖然通過(guò)關(guān)系并網(wǎng),并網(wǎng)協(xié)議中明確只限自發(fā)自用,不得向電網(wǎng)倒送電和自行轉(zhuǎn)供電、發(fā)展用電戶。由于地方鄉(xiāng)村煤礦用電負(fù)荷極少,一般在600KW左右,所以煤礦只能安裝兩臺(tái)500KW機(jī)組就足夠用了,而兩臺(tái)發(fā)電機(jī)用瓦斯還不足煤礦抽排瓦斯量的1/10。如果按煤礦抽放量安裝發(fā)電機(jī)組,發(fā)電量將超過(guò)自用量,出現(xiàn)向電網(wǎng)送電,凡是倒送的電量,電力部門既不統(tǒng)計(jì)也不給予結(jié)算電費(fèi),反而按違反協(xié)議給予處罰。
其次是瓦斯發(fā)電專線并網(wǎng),不準(zhǔn)煤礦自發(fā)自用。由于利用煤礦瓦斯進(jìn)行發(fā)電,其燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組設(shè)備已定型,技術(shù)基本過(guò)關(guān),發(fā)電工藝簡(jiǎn)單、投資少、工期短、見(jiàn)效快,易實(shí)施,所以建瓦斯發(fā)電站的礦點(diǎn)在不斷增多,而且發(fā)電站的裝機(jī)臺(tái)數(shù)也在增加,這就形成在這一區(qū)域的多數(shù)煤礦用電變成了自發(fā)自用,并且有倒送電現(xiàn)象,造成電力部門在這一區(qū)域的售電市場(chǎng)受到很大沖擊,售電量急劇下降。對(duì)此,電力部門采取了對(duì)所有瓦斯發(fā)電站實(shí)行專線上網(wǎng)的措施,所發(fā)電量全部上網(wǎng),電力公司按當(dāng)?shù)刈畹碗妰r(jià)給煤礦結(jié)算電費(fèi),而煤礦生產(chǎn)用電,按電網(wǎng)工業(yè)用電售價(jià)向電力公司購(gòu)電。即煤礦是低價(jià)賣出發(fā)電量,高價(jià)買進(jìn)用電量,自發(fā)電不能自用。瓦斯發(fā)電的上網(wǎng)電價(jià),晉城市以正式文件呈報(bào)給了省物價(jià)部門,但因瓦斯發(fā)電規(guī)模太小,成本核算復(fù)雜,至今未給予審批。
煤礦瓦斯開(kāi)發(fā)利用缺乏激勵(lì)機(jī)制。國(guó)家未將煤層氣包括礦井抽排瓦斯像煤炭、石油、天然氣那樣作為一種能源對(duì)待,也沒(méi)有對(duì)瓦斯的開(kāi)發(fā)利用制定專門的相關(guān)激勵(lì)政策。
地方有關(guān)部門由于理解和認(rèn)識(shí)上存在偏差,已有的優(yōu)惠政策也難以兌現(xiàn)。電力部門提出,如果煤礦企業(yè)用電都自發(fā)自用,電力部門售電量減少,損失該由誰(shuí)來(lái)補(bǔ)?
財(cái)政部自2001年1月1日起,對(duì)利用煤矸石、煤泥、油母頁(yè)巖和風(fēng)力生產(chǎn)的電力,部分新型墻體材料產(chǎn)品實(shí)行按增值稅應(yīng)納稅額減半征收的政策,瓦斯氣同樣是煤炭開(kāi)采過(guò)程伴生的廢氣,與煤矸石同類,但利用瓦斯發(fā)的電力和生產(chǎn)加工的產(chǎn)品,卻未被列入減稅免稅范疇,享受不上減免稅的優(yōu)惠待遇。
財(cái)政部、國(guó)家稅務(wù)局1994年3月29日財(cái)稅字1994001號(hào)文件《關(guān)于企業(yè)所得稅若干優(yōu)惠政策的通知》文件中規(guī)定,企業(yè)利用本企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的“三廢”生產(chǎn)的產(chǎn)品的所得,免征所得稅5年。而其他企業(yè)投資處理利用該企業(yè)的“三廢”,即只可減免所得稅一年。這就是說(shuō)自己無(wú)力無(wú)資處理“三廢”,別人出資幫助他處理“三廢”,卻不如原企業(yè)處理得到的優(yōu)惠多,這顯然已同當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展不相適應(yīng)。
與會(huì)代表建議:國(guó)家發(fā)改委就國(guó)務(wù)院1996年8月31日國(guó)發(fā)199636號(hào)文件,結(jié)合當(dāng)前實(shí)際情況補(bǔ)充完善,呈請(qǐng)國(guó)務(wù)院下發(fā)貫徹執(zhí)行,并要求國(guó)家電管部門行文落實(shí)。國(guó)家發(fā)改委就瓦斯綜合利用減免增值稅和企業(yè)所得稅,參照財(cái)政部財(cái)稅2001198號(hào)和1994001號(hào)文件,制定專門優(yōu)惠政策。國(guó)家發(fā)改委就瓦斯發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)應(yīng)根據(jù)瓦斯發(fā)電成本制定出臺(tái)合理的分地區(qū)上網(wǎng)電價(jià),減免一切電量代征費(fèi)以利提高煤礦瓦斯利用的積極性。國(guó)家發(fā)改委應(yīng)制定煤礦利用瓦斯發(fā)電所發(fā)電量?jī)?yōu)先滿足企業(yè)自用,多余上網(wǎng)的相關(guān)政策。國(guó)家盡快制定煤層氣開(kāi)發(fā)利用具體的激勵(lì)和管理政策辦法。
美國(guó)搶占能源技術(shù)制高點(diǎn)
美國(guó)十分重視凈煤技術(shù),把它當(dāng)作未來(lái)能源技術(shù)的制高點(diǎn),政府、企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)等都積極組織相關(guān)技術(shù)的研發(fā)。
潔凈煤發(fā)電高效環(huán)保
凈煤技術(shù)的發(fā)展始于上世紀(jì)80年代,是新一代煤炭處理方法,可在提高能源效率、降低空氣污染的情況下,充分利用世界豐富的煤炭資源。為了更好地開(kāi)發(fā)凈煤技術(shù),美國(guó)能源部于2003年提出了未來(lái)電廠計(jì)劃,由政府部門與私營(yíng)機(jī)構(gòu)及國(guó)際組織共同投資10億美元,在5年內(nèi)完成設(shè)計(jì)、建造一座零排放的煤基發(fā)電廠,10年內(nèi)開(kāi)始運(yùn)作。未來(lái)電廠將利用最新技術(shù)把煤炭變?yōu)楦粴涿簹,既可用于清潔發(fā)電,也可提高石油產(chǎn)品標(biāo)號(hào)。未來(lái)電廠將煤炭從有損環(huán)境的能源變?yōu)橛幸姝h(huán)境的能源,是朝著無(wú)污染能源邁出的重要一步。未來(lái)電廠技術(shù)可以使燃煤電廠效率提高到60%或更高,差不多是傳統(tǒng)燃煤電廠效率的兩倍。目前,美國(guó)已經(jīng)研發(fā)出了零污染排放的未來(lái)煤炭發(fā)電廠模型,在技術(shù)上是可行的,但在商業(yè)上仍有待進(jìn)一步驗(yàn)證。
美國(guó)作為煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó),煤炭的90%用于發(fā)電,煤電占全美電力的55%以上。因此,計(jì)劃在10年內(nèi)撥款20億美元用于推動(dòng)凈煤技術(shù)的發(fā)展,并制定了“美國(guó)凈煤發(fā)電計(jì)劃”,目的是到2018年使燃煤發(fā)電廠排放的硫、氮和汞減少近70%。世界能源委員會(huì)研究報(bào)告認(rèn)為,對(duì)于主要煤炭消費(fèi)國(guó)來(lái)說(shuō),今后幾十年內(nèi),從煤炭中提取的合成氣體、液體和氫將是重要的長(zhǎng)期能源供應(yīng)來(lái)源。預(yù)計(jì)到2030年,全球約有72%的發(fā)電將使用凈煤技術(shù)。
煤炭氣化促循環(huán)生產(chǎn)
煤炭氣化技術(shù),特別是集成氣化聯(lián)合循環(huán)簡(jiǎn)稱IGCC技術(shù)今后將得到廣泛應(yīng)用。IGCC技術(shù)是把煤炭轉(zhuǎn)化為燃?xì)獠⑷ノ圻^(guò)濾后使用,從而提高燃?xì)獾哪苄Рp少氮氧化物、二氧化硫和汞的排放量。目前,美國(guó)已有7個(gè)大規(guī)模的煤炭氣化項(xiàng)目在運(yùn)營(yíng)之中。北達(dá)科他州擁有年產(chǎn)量為540億立方英尺的大型煤炭氣化廠。在明尼蘇達(dá)州美國(guó)康菲石油公司等投資12億美元建造一座531兆瓦IGCC發(fā)電廠。與其他煤轉(zhuǎn)電技術(shù)相比,IGCC技術(shù)可以節(jié)省40%的水。美國(guó)正在研究將煤炭氣化成含有大量氫氣和二氧化碳的氣體,并將氫氣分離出來(lái)供發(fā)電和其他方面使用;同時(shí)分離二氧化碳和氧化氮,用以生產(chǎn)肥料,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì);剩下的二氧化碳則進(jìn)行地下封存,以防止其污染自然環(huán)境。
氫能源開(kāi)發(fā)前途無(wú)量
能源專家認(rèn)為,煤炭氣化技術(shù)的不斷完善將會(huì)拉開(kāi)“氫能源”和“氫經(jīng)濟(jì)”的序幕。美國(guó)未來(lái)電廠研發(fā)工作如果獲得成功,燃料電池汽車、氫能生產(chǎn)和加氫基礎(chǔ)設(shè)施的商業(yè)化可在2015年之前實(shí)現(xiàn),氫動(dòng)力汽車將在2020年前問(wèn)世,F(xiàn)在的制氫費(fèi)用是常規(guī)能源的4倍,美國(guó)計(jì)劃到2010年將能量相當(dāng)于每加侖汽油的氫氣降至1.5美元。
目前,氫能源技術(shù)已引起汽車行業(yè)的極大興趣。氫動(dòng)力汽車問(wèn)世已經(jīng)不再是十分遙遠(yuǎn)的事。在此之前,油電混合動(dòng)力汽車因油耗可降低30%以上,不需要改變現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)設(shè)施和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),將受到關(guān)注和較快發(fā)展。不過(guò),業(yè)內(nèi)人士指出,油電混合動(dòng)力汽車只能作為未來(lái)清潔能源技術(shù)的過(guò)渡階段,未來(lái)氫燃料電池汽車將占主導(dǎo)地位。美國(guó)計(jì)劃在今后5年投資17億美元,用于克服發(fā)展和擴(kuò)大氫能、燃料電池和先進(jìn)汽車技術(shù)的若干重大技術(shù)和經(jīng)濟(jì)障礙。福特汽車目前正在同時(shí)對(duì)油電混合動(dòng)力、清潔柴油、氫燃料內(nèi)燃機(jī)和氫燃料電池等4項(xiàng)節(jié)能技術(shù)進(jìn)行研發(fā);通用汽車已經(jīng)研發(fā)出氫燃料電池概念車,并將加快商品化的步伐。
(本文由國(guó)家發(fā)展改革委網(wǎng)站能源局子站提供)