在剛剛結束的兩會上,習主席參加十三屆全國人大五次會議內蒙古代表團的審議時提到:“綠色轉型是一個過程,不是一蹴而就的事情。要先立后破,而不能夠未立先破。富煤貧油少氣是我國的國情,以煤為主的能源結構短期內難以根本改變。實現‘雙碳’目標,必須立足國情,堅持穩中求進、逐步實現,不能脫離實際、急于求成,搞運動式‘降碳’、踩‘急剎車’。不能把手里吃飯的家伙先扔了,結果新的吃飯家伙還沒拿到手,這不行。既要有一個綠色清潔的環境,也要保證我們的生產生活正常進行。”

我國作為世界上最大的煤炭生產國,以煤為主的能源資源稟賦和經濟社會發展所處的階段,決定了未來很長時間,我國的經濟社會發展仍然離不開煤炭,2021年的能源供應緊張問題也再一次凸顯了煤炭作為保障能源的重要地位。2021年11月,國務院常務會議決定設立支持煤炭清潔高效利用專項貸款,專項支持包含煤層氣開發利用在內的煤炭清潔高效利用相關領域。2021年12月,中央經濟工作會議提出要立足以煤為主的基本國情。全國能源工作會議定調,要繼續發揮煤炭壓艙石作用。

煤的伴生礦產資源—煤層氣,主要成分是甲烷,其溫室效應是二氧化碳的20多倍,在濃度達到5%-16%時,遇明火會爆炸,是煤礦安全生產的主要威脅;另一方面,煤層氣是發電、工業、化工和居民生活不可或缺的燃料,燃燒后幾乎不產生任何廢氣,是當之無愧的優質清潔能源。

我國煤層氣開發利用已有50多年的歷史,煤層氣勘探開發領域取得了舉世矚目的成就,一系列技術突破為先導,煤層氣產業從無到有、從小到大迅速發展,大幅改善了煤礦安全生產環境,大大提高了采煤效率,率先發展成為大規模商業化開采和使用的非常規天然氣之一。在“雙碳”目標的大背景下,要解決我國以煤為主的“基本國情”與甲烷減排壓力之間的矛盾,煤礦瓦斯綜合利用就成為了關鍵路徑:

上述利用途徑中,瓦斯發電是煤礦瓦斯利用的主要方式,在所有瓦斯利用方式中占比達到80%以上,其在促進煤礦安全、節能減排、控制環境污染等方面起著至關重要的作用:

一是促進煤礦安全。煤礦瓦斯是賦存在煤層和煤系地層的烴類氣體,其在空氣濃度達到5%-16%時,遇明火會爆炸,是煤礦安全生產的主要威脅,煤礦瓦斯發電通過對瓦斯的充分利用減少事故的發生。瓦斯發電機組的建成投產,不僅解決了瓦斯抽放系統的運行費用,帶來良好的經濟效益,并且改變了瓦斯抽放系統只投入不產出的狀況,促進瓦斯抽采積極性,形成“以利用促抽采,以抽采促安全”的良性循環,顯著提高煤礦生產的安全性。

二是提供清潔能源、實現節能減排。1立方米的純瓦斯熱量相當于1.22公斤標準原煤,可發電3.5度。在同等裝機規模下,瓦斯發電項目的碳減排量約是風電光伏的幾十倍。瓦斯發電不僅提供清潔能源,而且有效地減少瓦斯排放對環境的危害,實現碳減排、環境保護及溫室效應防治等多重積極效益。

三是促進科技發展。在瓦斯利用技術領域,我國取得了不錯的成績,其中超低濃度瓦斯氧化技術已經逐步實現國產替代進口。其技術發展需要政府給予更多關注和扶持,從而實現核心領域、關鍵技術的突破,最終引導整個行業的發展。

煤礦瓦斯發電的優勢不勝枚舉,國家能源局也在其發布的《煤層氣勘探開發行動計劃》中專門強調“推廣低濃度瓦斯發電”。

隨著全國碳排放權交易市場的開啟,甲烷減排也站到了舞臺中央。根據公開渠道查詢和多方調研所得信息,了解到民營企業是我國瓦斯發電的重要力量,以下是我國主要民營瓦斯發電企業截至2021年底的電站總裝機容量等情況,并對其年碳減排當量進行概算[年碳減排當量(噸)=瓦斯電站年發電量(千瓦時)÷1000×5.5]:

北京揚德環保能源科技股份有限公司成立于2007年,在山西、貴州、四川等地投資建設了多個瓦斯電站,是國內最大的民營瓦斯發電投資運營商。其總裝機容量約為150MW,相應年碳減排當量約為413萬噸。

廣東力宇控股是力宇集團瓦斯發電項目投資運營的核心平臺,在山西投資有數個瓦斯發電站,總裝機容量約為77MW,相應年碳減排當量約為212萬噸。

山西都寶清潔能源投資有限公司成立于2009年,在晉城、晉中、長治、臨汾等地投建運營多個瓦斯電站項目。公司總裝機容量約為66MW,相應年碳減排當量約為182萬噸。

彬州山能煤層氣發電有限責任公司成立于2016年,主營瓦斯發電,在晉城、長治、臨汾等地投建運營有多個瓦斯電站項目。公司總裝機容量約為36MW,相應年碳減排當量約為99萬噸。

山西蘭能煤層氣開發有限公司成立于2006年,主營瓦斯發電,在晉城陽城等地投建運營有多個瓦斯電站項目。公司總裝機容量約約為33MW,相應年碳減排當量約為91萬噸。

晉城市潤宏新能源發電股份有限公司成立于2008年,主營瓦斯發電,在晉城沁水、陽城、澤州等地投建運營有多個瓦斯電站項目。公司總裝機容量約為33MW,相應年碳減排當量約為91萬噸。

從全國范圍來看,我國煤礦瓦斯發電裝機容量約為2550MW,相應全行業年碳減排當量約為70125000噸,是當之無愧的碳減排大行業。

煤礦瓦斯的綜合開發利用是一個“變廢為寶”的過程,既能提高煤礦安全生產系數,又能實現社會效益、環境效益和經濟效益的統一。隨著中國碳市場運行機制的逐步完善、碳減排相關政策的陸續推出,甲烷利用將成為CCER不可或缺的重要一環,煤礦瓦斯綜合利用企業取得發電與碳資產雙重收益的同時,還將為我國2030年碳達峰、2060年碳中和打下堅實的基礎。