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我国煤层气产业发展中存在的问题与对策*

2011-01-24彤,晁

关键词:煤层气勘探资源

牛 彤,晁 坤

(中国矿业大学 管理学院,北京 100083)

煤层气是煤的伴生矿产资源,属非常规天然气,是近十几年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料,同时,它又是威胁煤矿安全的有害气体。世界煤层气资源比较丰富,据国际能源机构(IEA)估计,全世界煤层气资源量达263.8 ×1012m3,位居前三位的国家分别是俄罗斯、加拿大和中国,煤层气资源量分别是113×1012m3、76×1012m3、36.82×1012m3。在过去相当长时期内,煤层气都被视作煤矿开采中的有害气体,大多都被井下抽放,不但对资源造成了很大的浪费,而且也对环境造成了很大的污染。20世纪80年代,美国首先取得了煤层气地面开采的成功,此后,加拿大、澳大利亚、英国、波兰等国家也开始了煤层气的开发和利用,在世界范围内,拉开了煤层气产业发展的序幕[1]。

我国煤层气的发展是从煤矿井下的瓦斯抽采实验开始的。20世纪50年代,抚顺、阳泉、天府、北票等6个矿井率先进行了井下瓦斯抽放实验,年抽采量约6 000×104m3;20世纪60年代,焦作、淮南等20多个矿井也先后开展了瓦斯抽采工作,年抽采量约为1.6×108m3;20世纪70年代,抽采矿井猛增加到83个,抽采量达到2.4×108m3;20世纪80年代达到111个矿井,抽采量达到3.8×108m3;2010年全国煤层气(煤矿瓦斯)抽采量88×108m3,其中,井下瓦斯抽采量73.5×108m3,利用量36×108m3。煤层气开发是一个新兴产业,无论是在理论层面还是技术层面均处在探索阶段,尽管我国在煤层气的开发上已经做了许多工作,但离大规模的产业化发展尚有距离。

一、文献综述

目前我国煤层气的研究主要集中在以下六个方面。(1)煤层气开发的技术研究。李五忠[1]、贺天才[2]、要惠芳[3]等从煤层气开发技术角度研究了中国煤层气地质特征、主要勘探与评价技术、地面开发技术、矿井煤层气抽采技术、煤层气加工与利用技术等。(2)煤层气技术经济评价。李五忠[1]、周晓梅[4]等对煤层气的开发前景和经济效益进行了评价。(3)煤层气综合利用研究。葛维琦[5]、王毅刚[6]等从工业用途和生活用途等方面研究了煤层气的综合利用。(4)煤层气开发现状、问题与对策研究。宋元明、黄盛初等[6]通过对煤层气开发现状的梳理,分析了其发展中存在的问题,并在此基础上提出了相关对策与建议。(5)煤层气资源开发中的环境保护研究。胡坤、陈明强[7]等从煤层气开发中的水排放、运输过程中管道铺设等方面研究了煤层气开发中的环境保护。(6)煤层气资源的可持续发展研究。冯明、陈力[8]等运用可持续发展理论,研究了我国煤层气资源的可持续发展。

上述研究主要是从煤层气发展中的具体问题入手的,很少从产业发展角度进行研究。本文力图通过对现有成果的梳理,运用产业经济学和资源经济学理论对煤层气产业的发展进行研究,为煤层气产业的健康发展提供理论指导。

二、我国煤层气资源的储量、分布与成藏特征

世界煤层气资源主要分布在12个国家,这些国家既是煤炭生产大国,又是向外排放煤层气的大国。目前,全世界每年因采煤向大气释放的煤层气达到353×108~587×108m3。这既是资源的极大浪费,又对全球环境造成了极大的破坏。我国既是一个煤炭生产的大国,又是煤层气资源相对丰富的国家,同时也是煤层气向大气释放的大国。2006年全国煤层气资源评价成果显示:全国埋深2 000 m以浅的煤层气资源总量为36.82×1012m3,居俄罗斯和加拿大之后,排名第3(见表1)。

表1 世界主要产煤国煤层气资源储量和释放量情况表

资料来源:李五忠、 赵庆波、吴国干等主编.中国煤层气资源开发与利用[M].北京:石油工业出版社,2008.

我国的煤层气资源分布广泛,但不均衡。新疆、山西、陕西、河北、河南、安徽、辽宁、内蒙古、黑龙江等24个省市都有储量,但主要集中在华北地区和西北地区。华北地区的煤层气最为丰富,约有20.71×1012m3,占全国的56.3%;西北地区的煤层气总储量为10.36×1012m3,约占全国的28.1%,南方地区的煤层气储量5.27×1012m3,占全国的16.6%.

我国的煤层气资源主要赋存在一些含气盆地,地质资料显示:大于5 000×108m3的含气盆地有14个,其中大于1×1012m3的含气盆地主要有鄂尔多斯盆地(9.863 4×1012m3)、沁水盆地(3.95×1012m3)、准噶尔盆地(3.826 8×1012m3)、滇东黔西盆地(3.472 3×1012m3)、二连盆地(2.581 6×1012m3)、吐哈盆地(2.119 8×1012m3)等。[7]

我国煤层气赋存的成藏特征主要表现在以下方面。一是赋存深度较浅。埋藏浅于1 500 m煤层气资源量约占煤层气总资源量的67.6%,这样的地质特征对煤层气的开发非常有利,既减少了开采的难度,也降低了开采的成本,有利于煤层气开发的产业化。二是煤层气赋存具有明显的分带性。我国的煤层气资源主要赋存在鄂尔多斯、沁水等盆地,由于盆地的地质构成特点具有明显的带状特征,因此煤层气赋存也由盆地边缘向盆地腹地形成了氧化散气带、生物降解带、饱和吸附带和低解吸带4个主要成藏带。不同成藏带具有不同的地质特征和开采条件,加大了煤层气开采的复杂性和多样性,也在一定程度上加大了煤层气开采的技术难度。从目前的技术经济条件来看,最适宜开采的就是赋存在饱和吸附带的煤层气资源。

三、我国煤层气勘探与开发现状

世界范围内的煤层气研究始于20世纪50年代,但进行商业开发则到了20世纪80年代。美国对煤层气的研究与开发处于世界先进水平,目前,美国煤层气产量约占世界总产量的1/3。20世纪90年代,美国的煤层气开发由研究实验阶段步入了商业化开发阶段,对煤矿安全管理、煤层气综合利用及产业化发展具有极大的促进作用,受此启发和示范作用,澳大利亚、俄罗斯、波兰、加拿大、德国、法国等国家也相继开始了煤层气研究和开发试验。

我国的煤层气资源的勘探起步于20世纪60年代的煤田地质勘探。当时,在对煤炭资源进行地质普查的同时,也顺便对煤层气进行了测定,初步探明了煤层气的富集程度、含量和分布规律,但当时的勘探仅仅限于对煤层气的基本测定,并没有从开发的目的进行研究。在20世纪80年代前,我国把采煤过程中所遇到的煤层气视为瓦斯灾害,基本上是通过矿井通风系统将其直接排放到大气中,很少进行回收利用,只是在学习和消化美国煤层气经验之后,才逐步注意到煤层气的回收和利用,专门进行开采是在20世纪90年代中后期,安徽的淮北、山西的沁水煤田等进行了抽采实验,并取得了瞩目的成就[8]。1996年随着中联煤层气有限责任公司的成立,我国煤层气资源的开发步入了基础研究与开发试验并举阶段。中联公司、中石油、中石化及部分煤矿企业等都从井下和地面进行了进一步的勘探和试验,成果斐然。2009年底,中国煤层气产量25亿m3,其中,中国石油6亿m3,中联煤3亿m3,晋煤集团5.5亿m3。2010年,中国煤层气产量达到100亿m3,逐步建立了煤层气开发利用产业体系。

四、我国煤层气产业发展中存在的主要问题

1.煤层气资源的管理体制不顺。我国煤层气资源的开发中存在着严重的气权和矿业分置现象。按照现行规定,煤层气的气权属于中联公司等,而采矿权则属于煤炭企业,导致了煤层气开发与煤炭开采之间存在着严重的矛盾和重叠,无法进行协调开采。以山西省为例,山西省辖内已登记的煤层气矿业权总面积达3.6万平方公里,约占全省煤层气有利区块的99%以上。到2010年上半年,山西省辖内共登记煤层气矿业权37个,矿业权面积2.43万平方公里,在37个煤层气矿业权范围内,仅有4个煤层气矿业权与煤炭矿业权不发生重叠,其余33个都程度不同地存在着煤层气矿业权与煤炭矿业权的重叠问题,重叠区域197个,重叠面积3 401.57平方公里。重叠和分置所引来了开发主体相互扯皮、资源难以协调开发、基础设施重复建设等矛盾,严重地制约了山西煤层气产业快速和健康的发展。

2.对煤层气产业的投资偏少。煤层气产业是一个新兴产业,资源的勘探与开发、基础设施的建设等均需要大量的资金。煤层气勘探是一项技术比较复杂的工作,勘探费用比较昂贵,每年大约需要4亿左右人民币,而国家每年拨付的勘探费用大约只有4 000万元人民币,很难保障正常勘探工作的进行,难以满足煤层气产业快速发展对资源的需求。同时,煤层气运输的基础设施建设也耗资巨大,目前的资金来源以企业自筹为主,企业显然有点力不从心。

3.煤层气的专业技术人才缺乏。煤层气产业是一个技术要求比较高的新兴产业,需要大量的专业技术人才和管理人才。而目前的国内大专院校的专业目录中,并没有设置这一专业,现从事煤层气工作的专业技术人才基本上都是从采矿、地质等专业中半道转学的“半路出家”人才,专业技术素养不能完全适应煤层气开发与管理的需要。

4.尚没有形成产业化开发与管理。我国目前的煤层气开发尚处于开发试验阶段,真正产业化开发的步伐还没有迈出。尽管山西的沁水煤田和辽宁阜新等地都进行了煤层气开发基地的试验,但离产业化的要求还相差甚远,无论从开发技术成熟度,还是产业化识别和经济效益的判定等方面都没有达到产业化程度。

5.对煤层气产业发展的经济政策扶持力度不够。由于煤层气产业尚处于幼小产业阶段,技术还不成熟,市场价格机制也没有完全建立,无论是煤层气发电,还是作为其他商品进行销售,都不能弥补其开发完全成本,不利于煤层气产业的发展,导致煤层气产业发展处于举步维艰的境地。

五、我国煤层气产业快速发展的基本对策

1.继续加强煤层气资源的勘探工作,进一步发现有开采价值的煤层气开发的有利区块,保证煤层气产业的发展有可靠的资源支持。从我国现有的煤层气资源的地质资料来看,十二五期间,应重点围绕沁水煤田和鄂尔多斯盆地等煤层气资源赋存量比较丰富的地区进行详查,进一步确定开发的有利区块,为煤层气产业的发展奠定坚实基础。

2.理顺煤层气管理体制,实施“采气、采煤一体化”体制,解决采气权与采矿权分置的问题。煤层气管理体制科学与否直接影响到煤层气产业的健康发展,采气权与采矿权的分置体制难以实现资源的优化配置,难以保证煤炭企业的安全生产和循环经济的发展,因此解决煤层气管理体制问题刻不容缓,考虑到目前体制的惯性和各种利益主体的矛盾,可以先试点后推广。由于晋煤集团的煤层气开发在全国处于先进水平,已摸索出一条产业化的路子,因此,可以它们为试点,探索包括管理体制在内的各种经验,在此基础上进行全国范围内的推广,使煤层气产业的发展具有良好的体制保证。

3.加大投入,解决煤层气产业发展的资金短缺问题。煤层气产业是一个洁净能源产业,也是一个刚刚起步的新兴产业,需要国家在资金上予以扶持。国家财政应在煤层气勘探、煤层气产业的基础设施、煤层气产业所需人才培养等方面加大投入力度。对煤层气开发、煤层气发电等建设项目,银行应实施低息贷款或免息贷款。政府应积极引导社会资金投入到煤层气产业开发中,解决煤层气资金短缺问题。

4.增设煤层气专业,培养煤层气专业技术人才。在煤炭院校或地质院校增设煤层气专业,培养专门从事煤层气技术活动的专业人才,逐步解决煤层气产业没有科班出身的技术人才的状况。

5.制定更加适宜的煤层气产业发展的优惠政策,扶持煤层气产业发展。国家应出台价格补贴等一系列优惠政策,支持煤层气产业的发展。美国的煤层气产业之所以能够快速发展,就是美国政府在1980年颁布了《原有意外获利法》第29条税收补贴政策,使煤层气开发和发展具有比常规天然气更优惠的政策。我国应该借鉴美国的经验,从财税、产业政策入手,制定更加优惠的煤层气产业的经济政策,调动企业参与煤层气产业开发的积极性,增强煤层气产业的竞争能力,推动煤层气产业的快速发展。

参考文献:

[1] 李五忠,赵庆波,吴国干,等.中国煤层气开发与利用[M].北京:石油工业出版社,2008.

[2] 贺天才,秦 勇.煤层气勘探与开发利用技术[M].徐州:中国矿业大学出版社,2008.

[3] 要惠芳,王秀兰.沁水盆地南部煤层气储层地质特征[M].北京:煤炭工业出版社,2009.

[4] 周晓梅,徐龙君,鲜学福,等.煤层气开发利用的经济效益分析[J].重庆大学学报:自然科学版,2006,29(11):137-140.

[5] 葛维琦.煤层气开发与综合利用政策[J].山西财经大学学报,2004,26(3):73-76.

[6] 王毅刚,岳宗洪.贵州煤层气开采技术和综合利用的研究[J].中国矿业,2010,19(7):114-116.

[7] 孙茂远,范志强.中国煤层气开发利用现状及产业化战略选择[J].天然气工业,2007,27(3):1-5.

[8] 冯 明,陈 力,徐承科,等.中国煤层气资源与可持续发展战略[J].资源科学,2007,29(3):100-104.

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