煤层气产业化开发利用问题研究

杨思留秦 勇

(1.中国矿业大学文法学院,江苏省徐州市,221116; 2.中国矿业大学校长办公室,江苏省徐州市,221116)

★经济管理 ★

煤层气产业化开发利用问题研究

杨思留1秦 勇2

(1.中国矿业大学文法学院,江苏省徐州市,221116; 2.中国矿业大学校长办公室,江苏省徐州市,221116)

阐述了我国煤层气利用现状,提出了我国煤层气开采存在的问题并提出对策。认为,在产业化初期,政府应协调2种矿权配置并建立流转机制,制定准入标准和科学发展规划;企业应注重开采、利用技术的研发,降低成本,真正实现煤层气的产业化发展,这样不仅能够优化能源供给结构,提高瓦斯事故防范水平,使清洁能源的消费比例上升,且有利于人与自然的良性互动。

煤层气开发 采矿权 低碳经济 新能源 TD-907

AbstractThe article thinks,at the beginning period of the CBM industrialization,the government should coo rdinate the dep loyment of the coalmine and CBM mine p rivilege and establish the circulation mechanism,make the access criterion and scientific outline.The enterp rise should pay attention on the research on the technology on exp loration and app lication to reduce the costs in order to realize the CBM industrialization,w hich can notonly op timize the energy constructure, raise the level to p revent the gas accident and the clean energy usage,but also better the interaction between the human and nature.

Key wordsCBM exp lo ration,exp loitation right,low carbon econom y,new energy

煤层气俗称“瓦斯”,其主要成分是CH4(甲烷),与煤炭伴生、以吸附状态储存于煤层内的非常规天然气,热值是通用煤的2～5倍。1 m3纯煤层气的热值相当于1.13 kg汽油、1.21 kg标准煤,其热值与天然气相当,是上好的工业、化工、发电和居民生活燃料。而当煤层气直接排放到大气中,其温室效应约为二氧化碳的21倍,对生态环境破坏性极强。在采煤之前如果先开采煤层气,煤矿瓦斯爆炸率将降低70%～85%。因此煤层气的开发利用具有一举多得的功效。

2000年以来,我国煤矿每年事故死亡人数中41%死于瓦斯事故。对高瓦斯矿井和瓦斯突出矿井而言,在采煤之前先采出煤层气,降低瓦斯涌出量是防范瓦斯事故、减少温室气体的排放以及提高煤矿生产安全保障的治本之策。随着瓦斯利用量的上升,中国煤矿的瓦斯事故呈下降趋势,2008年全国煤矿瓦斯事故182起、死亡778人,分别比2005年减少232起、1393人,分别下降了56%和64%。2009年,全国瓦斯事故起数和死亡人数分别为157起,755人,比2008年同期减少25起、23人,分别下降13.7%和3.0%,其中1次死亡人数10人以上重特大瓦斯事故起数和死亡人数分别减少11起、115人。因此,如何科学高效地开发利用煤层气资源,正成为我国能源界十分关注的课题,推进煤层气的开采进程不仅可以优化能源供给结构,使清洁能源的消费比例上升,且对于和谐社会的构建也具有积极意义。

1 我国开采利用现状

中国瓦斯储量3倍于美国,居全球第三位,其中,山西一省的储量几乎与整个美国相当,60%以上却只是排空而未加利用。我国95%以上的煤矿是井下开采,国有重点煤矿中,高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井约占一半。

2005年,煤矿抽采瓦斯约23亿 m3,利用约10亿m3。建成煤层气井615座,初步实现商业化运营。但国家发展改革委公布的数据显示,2006年前10个月,全国煤矿瓦斯利用率仅为23%。据了解,我国目前在采矿过程中,每年有60～80亿m3的煤层气排入大气,这样做既浪费了能源,又造成了环境污染。因此,煤层气大规模商业运营存在广阔的发展空间,但是目前状况不容乐观。

2009年9月4日在南昌结束的全国煤矿瓦斯防治工作会议上透露的信息显示,国家正采取措施努力将过去困扰煤矿安全生产的煤层气化害为利,变废为宝。已经探明的全国36万亿 m3的煤层气地质资源有望成为中国能源新的后备力量。数字显示,2008年全国煤矿瓦斯抽采量 53亿 m3,与2005年相比增幅达130%;利用量16亿 m3,与2005年相比增幅达 160%;地面煤层气产量为5亿m3,是2005年的14倍。2009年上半年,全国瓦斯抽采量32.4亿m3,利用量10.7亿m3。截止2009年7月份,累计施工煤层气井3400多座,产能达到25亿m3。国家电网公司数字显示,截止2009年7月,国家电网公司经营区域内已有江西、山西等10个省 (市、区)拥有煤层气发电站,装机570台,总容量48.4万 kW,比2007年增加294台33.3万kW。2009年1～7月,共收购煤层气电量6.49亿 kW·h,共支付煤层气发电电费2.3亿元。

2 我国煤层气产业化开发的成就

经过多年来的鼓励和发展,我国煤层气开发利用也取得了一系列成就,产业化前景广阔,具体表现在如下5个方面。

2.1 资源勘探取得重要进展

截止2008年底,中国共探明1340亿 m3煤层气储量。埋藏深度在2000 m以下的煤层气总储量达到36.81万亿m3,埋藏深度在1500 m以下的浅层煤层气总储量达到10.9万亿 m3。2008年的煤层气钻井数量也从2005年的607座增至3500座。地质资源量大于1万亿 m3的盆地 (群)有9个,总资源量为31万亿m3,占全国的81%。

2.2 气田开发进入局部规模开采阶段

目前,地面煤层气开发规模较大的国内企业主要有中联煤、中石油、晋城煤业集团蓝焰煤层气公司等。参与合作勘探开发煤层气的国外企业主要有美国格瑞克公司、远东能源公司等。先后有沁南潘庄、沁南潘河、沁南枣园和辽宁阜新4个煤层气示范项目进入商业化开发阶段。2009年9月10日上午10时零8分,中国石油山西煤层气处理中心开启了山西煤层气外输线通向西气东输主干线的最后一道阀门,使煤层气经由沁水压气站压缩机顺利注入西气东输主干线。

2.3 井下抽采量大幅增加

煤矿井下瓦斯抽采始于20世纪50年代初。经过50年的发展,煤矿井下瓦斯抽采,已由最初为保障煤矿安全生产到安全能源环保综合开发型抽采;抽采技术由早期的对高透气性煤层进行本煤层抽采和采空区抽采单一技术,逐渐发展到针对各类条件适合于不同开采方法的瓦斯综合抽采技术。

2005年我国井下瓦斯抽采18.7亿 m3,2006年井下抽采32亿 m3;2007年井下抽采量44亿m3,2008年井下抽采量48亿m3。

2.4 管网建设规划开始启动

根据国家发改委制定的煤层气产业“十一五”规划,到2010年底,计划修建10条共长1441 km的煤层气管道,基本形成全国性输气管网,总输气能力为65.3亿 m3。其中,山西省在未来5年内,将以沁水煤田南部煤层气重点开发区为起点,建设阳城-翼城-临汾等省内外多条煤层气输气管道。

目前,抚顺矿区和市区已经建立起煤层气利用系统,从抚顺至沈阳的输气管道已经开始运行,年供气量2000万 m3以上。与此同时,西气东输管线经过新疆塔北煤田、准南煤田、鄂尔多斯盆地、沁水盆地、豫西煤田和两淮矿区等6个主要煤层气富集区,在山西八角、河南郑州、安徽两淮留有分输座;陕京管线则从北部经过山西河东煤田、沁水盆地北侧,在柳林留有分输座,为开发利用煤层气富集区资源提供了良好的输送条件。

2.5 煤层气资源利用初见成效

目前,全国已建成煤层气利用工程100多个,年利用量大约为13亿m3,主要用于民用和工业燃料发电,以及汽车燃料、生产炭黑等。其中,瓦斯发电发展较快,在晋城无烟煤集团公司等20余个矿区均已建立起煤层气发电项目。2007年底全国瓦斯发电装机容量20万kW。

2008第八届国际煤层气暨碳交易研讨会上国家煤矿安全监察局副局长王树鹤在大会发言时说, 2007年,我国煤层气抽采量为47亿 m3,利用量为14.5亿m3。2009年9月4日在南昌结束的全国煤矿瓦斯防治工作会议上,国家发改委副主任、国家能源局局长张国宝透露,2008年全国煤矿瓦斯抽采量53亿 m3,利用量16亿 m3,2009年上半年,全国瓦斯抽采量32.4亿m3,利用量10.7亿m3。

3 我国煤层气产业化开发存在的问题

尽管我国煤层气探明储量可观,产业化发展也取得了一些成就,但是与同期甚至后起步的国家相比,我国煤层气的产业化发展比较缓慢,经济和社会效益尚未规模显现,作为全球最大的产煤国,中国的煤层气使用仍处在初级阶段,每年大量煤层气被排放至空中。究其原因,大致存在管理体制、配套设施、政策和对外合作等问题尚需在发展过程中逐步解决。

3.1 煤层气产业化发展受到井下开采条件制约

据统计,我国埋深在2000 m以浅的煤层中含煤层气资源约36万亿 m3,2008年全国煤层气抽采量仅为53亿 m3,2009年上半年为32.4亿 m3,利用量为10.7亿 m3,与“十一五”规划2010年抽采量和利用量分别为100亿m3和50亿m3的目标有相当大的差距。即使是国有高瓦斯突出矿井平均煤层气的开发率也仅为10%左右。煤层气开发利用率低的主要原因是我国煤炭赋存条件较差,主要依靠井下抽采。随着开采深度的延伸,煤层气含量逐步增加,防治难度越来越大。由于采深越深地温度越高,且煤层压力增大,煤与瓦斯突出的危险性也增高,故井下抽采的这部分煤层气利用率极低,绝大部分直接向空中排放。2008年地面开采气量也仅为5亿 m3,即便如此,由于运输、储存和电网等不配套,也未能充分利用。

3.2 煤层气与煤炭的矿权交叉重叠问题仍十分突出,开发秩序有待理顺

目前,煤层气属于国家一级管理矿种,由国土资源部统一管理,而大部分资源的探矿权和采矿权又由所在地方政府管理。由于煤层气与煤炭相伴生,吸附于煤炭之上,这样一种特殊的物理属性分属两种不同的管理体制,容易导致部门之间的不协调,使得同一矿区煤层气和煤炭两个矿权重叠设置。由此带来的后果是双方相互侵权,互相影响。

3.3 煤层气开采缺乏统一技术标准

由于煤炭矿权管理分属国家和地方,许多地方小煤矿和不具有煤层气开发设备和人才条件的企业急功近利,不勘探,不评价、直接打井。在煤层气资源富集区,煤炭企业只申请煤炭采矿权,顺便抢占煤层气资源,但不申请煤层气采矿权正规开采,规避政府监管,这种不规范的开采方式对采煤、采气都造成安全隐患;或者少勘探、多开发,不按照勘探程序组织实施,导致矿区煤、气开发秩序混乱,对地下资源破坏严重,而且开发成本畸高,难以形成产业化运作。

3.4 煤层气产业化开发利用的配套设施和政策尚不够完善

煤层气的规模开发和利用所需的配套设施,除了抽采设备以外,主要是储存、运输设施和发电并网。虽然我国煤层气抽采起步不晚,但是在基础理论和技术方面的研究与国外相比尚有较大差距,其中之一就是煤层气储存技术,无论是地下、地上的抽采,在运输管道和瓦斯利用与瓦斯抽采不匹配的情况下,没有相应的储存设施,则势必影响煤层气的规模开采及其产业化发展。管道建设是提高煤层气利用率的主要环节,制定相关的管道建设规划并严格执行迫在眉睫,此外,煤层气除民用 (替代天然气)和作为化工原料以外,用以发电不失为一种清洁高效的用途。

3.5 煤层气对外合作进展缓慢、成效不大

加快中外企业合作步伐,对促进国内煤层气产业发展具有重要战略意义。选择资质好、技术和管理水平高的国内企业参与合作是实现这一战略目标的基础性工作。1996年,中国对煤层气对外合作开采实施专营,外资只能与中联煤层气有限责任公司一家合作。根据中联煤网站数据,目前中联煤已经与10家外资公司签订了21个产品分成合同,外资投资近1.2亿美元。但单看合同数量没有意义,因为评估任何开发项目,最关键是看有没有产能,而事实上对外合作开发项目尚未有实际产能出现。

4 我国煤层气产业化开发的对策研究

针对我国煤层气产业化发展中遇到的问题,笔者认为,政府应从如下几个方面促进我国煤层气产业化发展。

4.1 严格审查,理清权责

政府相关部门应严格核查开发商的年度投资费用,对于那些已取得煤层气采矿权,但长期占有而不开发的煤层气开发商,政府可以依法回收开采权,以市场 (交易)手段重新配置,以实现煤层气资源的合理开发和综合利用。政府需要尽快理顺煤炭和煤层气资源矿权,但是不能简单地把煤层气资源探采矿权与煤炭资源矿权统一规划。煤层气的开发主体仍应选择具有相关专业资质和丰富经验的煤层气专业开发商。煤层气毕竟是一个独立的矿种,也是一种需要珍惜的不可再生的宝贵能源。它具有其独特的储藏和开发特性,需要有专业的技术和管理方式,才能做到最大化地有效利用。另外,政府可以成立一个专门机构协调煤炭和煤层气企业之间的矿权矛盾,利益各方通过协商方式制定煤炭和煤层气的综合治理方案,做到真正意义上的“采煤与采气一体化”。

4.2 优惠补贴,适当扶持

根据政府出台的优惠鼓励政策,从2007年1月1日起,中国政府对煤层气抽采企业实行增值税先征后返政策,税款交由企业专项用于煤层气技术研究和扩大再生产,并且不征收企业所得税;煤层气企业进座设备免征关税和进座环节增值税;对中外合作开采煤层气的企业,从开始获利年度起,前两年免征企业所得税,第3年至第5年减半征收企业所得税。由此看来,税收上的进一步优惠空间不大,鉴于煤层气的开发利用具有较大的社会价值,国家应当在产业煤层气化开采利用初期实施补贴战略,提高现有的补贴标准。这一措施也为美国等国家成功经验所证明。

此外,煤层气发电优先上网,同时享受脱硫补贴电价,上网电价比正常价格高0.15元/kW·h,这一政策虽增加了煤层气开采单位的利益,但是电网运营主体却无利可图,缺乏利益驱动。因此,建立一个煤层气发电和并网的利益共享机制是必需的。

4.3 加强国际合作,制定长远规划

我国应加强与煤层气开发相对发达国家的技术合作。目前,我国正在与美国等国家开展合作,针对我国煤层气独特的成藏方式,开发相应的技术,只要产业化进程不断加快,技术上的突破指日可待,必定会大幅度降低勘探、开采和利用的成本。

制定科学的煤层气开发利用规划和运输管道设计规划也是煤层气产业化发展不可或缺的因素,应当要求煤层气富藏区地方政府将煤层气的开发利用纳入地区经济和社会发展目标予以考核。运输管道的铺设务必打破“小而全”、“各自为政”的局面,坚持统一规划,防止管道分布不均和人为造成成本过巨的后果。

5 结束语

煤层气作为一种能源资源的新形式,其产业意义和社会意义重大,产业化初期,政府与企业应各有侧重,政府应关注管理体制和有关政策的提供,企业则应立足于技术开发和应用,降低成本,真正实现煤层气的产业化发展。

(责任编辑 梁子荣)

The study on the exploreation and application on the CBM industrialization

Yang Siliu,Qin Yong

(1.Liberal Artsand Law School,China University of Mining Sciences,Xuzhou,Jiangsu Province 221116,China; 2.The President Office,China University of Mining Sciences,Xuzhou,Jiangsu Province,221116)

杨思留 (1963-),男,江苏连云港人,中国矿业大学文法学院副教授、副院长、法学博士、硕士生导师。研究方向是宪法、经济法。

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