全球煤层气发展势头强劲
2012-11-01由然
□ 文/本刊记者 由然
昆士兰,澳大利亚能源集团Origin Energy的工厂。AFP 东方IC/供图
国际能源机构(IEA)估计,全球煤层气资源总量可达260万亿立方米。74个赋存煤层气资源的国家煤层气资源总量约达168万亿立方米,其中90%的煤层气资源分布在12个主要产煤国—俄罗斯、加拿大、中国、美国、澳大利亚、德国、波兰、英国、乌克兰、哈萨克斯坦、印度、南非。在目前从事煤层气勘探开发的国家中,实现煤层气商业开发并已经形成煤层气工业的国家有美国、加拿大、澳大利亚等国,已经开展小规模煤层气勘探试验或者积极准备参与煤层气开发的国家有智利、巴西、委内瑞拉等。
世界需求旺盛
就全球而言,天然气目前在能源结构中所占比重约为25%,自1990年至今,需求一直在以每年23%的速度增长。全球以天然气代替石油的能源格局正在显现,而煤层气替代天然气的张力日趋强盛。
BP首席经济学家克里斯多夫·鲁尔预计,从单独某一种能源形式来看,到2030年天然气需求增长最快。这是因为,液化天然气的发展解决了单一管道运输的制约,能够将分散、零散的世界天然气市场连接起来,未来很可能形成一个全球统一的天然气市场。
由此,国际能源机构(IEA)也大幅上调了2035年全球天然气需求,预期至5.1万亿立方米,其中很大一部分增幅缘于中国与日本在新能源政策导向下的大幅增加。事实上,中国已成为世界第四大天然气消费国,未来几年对天然气的消费量还将以每年25%的增长速度递增。
天然气需求旺盛,煤层气自然受宠。未来,全球煤层气的发展将呈全面、快速持续的态势。
各国争先恐后
出于能源供应、环境保护和煤矿安全的目的,世界主要产煤国家对煤层气的开发和利用都十分重视。
全世界煤层气储量排第四的美国,是世界上最早开始煤层气地面开发的国家,也是煤层气产量最高的国家,还是煤层气商业开发最为成功的国家。美国煤层气总资源量约21万亿立方米,煤层气已占到天然气总量的10%,在美国能源产业中具有举足轻重的地位。
为缓解石油供需矛盾,美国从上世纪70年代开始研究煤层气,80年代开始大规模商业性开发,目前的煤层气生产基地主要有圣胡安盆地、黑勇士盆地、拉顿盆地、阿巴拉契亚、粉河、尤因塔等地。美国2001年全国的煤层气产量就达到了437亿立方米,占同期全美天然气产量的8%;2007年,全美煤层气销售量占天然气销售总量的比例达到8.7%。
美国在煤层气形成机理、储集方式、经济评价、勘探和开发技术等方面取得了重大突破,对煤层气开发起到了巨大的推动作用。自1980年以后的20多年里,煤层气产量从不足2亿立方米增加到542亿立方米,在位居世界第一。
加拿大煤层气资源量占世界第二位,早在20世纪80年代初期就开始在西部盆地从事煤层气勘探,20世纪90年代之后陆续对全国煤层气资源进行评价,同时一些公司在西部盆地及东部新斯科舍省部署了一批井,进行勘探和开采试验。据统计,加拿大17个盆地和含煤区煤层气地质储量15.23×1012立方米,其中阿尔伯达省占76.54%,是加拿大最主要的煤层气资源基地。近几年,加拿大煤层气开发进展很快,主要原因是得益于连续油管施工技术和煤层气液氮压裂技术,这两项技术在加拿大的煤层气开发中起到关键作用。
在煤层气利用方面,由于美国的天然气管网发达,尤其在美国的中东部,天然气管网密如蛛网,覆盖率很高。1992年5月,美国取消了管道公司对天然气购销市场的控制,煤层气生产商可以拥有多种选择出售煤层气,并可自由选择煤层气用户和天然气管道公司,因此美国抽出的煤层气大多数进入国家天然气管道供给用户。
瓦斯发电在德国利用较为成功,鲁尔集团在萨尔洲每年获取甲烷浓度为50%的煤矿瓦斯,用于热电经营,发电技术采用燃气轮机和蒸汽机发电联合运行,2003年开发了集装箱式结构的新的矿用瓦斯供电、供热、制冷耦合机组。
做法各有千秋
纵观世界各国煤层气产业的发展史,许多国家如美国、澳大利亚、加拿大等都实施了一些促进煤层气产业发展的重要政策。其中以美国和澳大利亚最为典型。
专家认为,美国之所以取得煤层气大规模产业化开发的成功,在很大程度上得益于美国政府的鼓励政策,主要包括:时机得当、力度足够、针对性强的税收扶持政策,技术研发和开采试验的财政政策,限制垄断的管道政策以及环境、投资等配套政策。
美国煤层气资源条件好,退税补贴力度大,补贴额超过煤层气销售价格的50%。1982年时,美国煤层气气价是5美分/立方米,补贴是2.82美分,占到了销售价格的一半以上。美国的税收补贴条例同时还随着通胀系数和产量的变化而变化,极大激励了企业的积极性。
美国在15年前的井数不到1000口,在开始发展非常规气体之后,美国的井数在已有的数量之上又新增1000多口。在很短的时间里新增了很多产能,目前美国煤层气井的总数量大约是6万多口。
专家指出,国际上煤层气的开发,不论是美国、加拿大,还是澳大利亚,都是由石油公司来做,专门的煤层气公司几乎没有,煤炭企业做煤层气开发的也很少。因为煤层气和天然气的性质几乎完全一样,设备技术都适用。
据一位外国管理人员介绍,在美国,开采和管道甚至可以包给个人,只要按比率分给州政府或联邦政府利润即可,而且个人报批的部门只有一个,即州政府或者联邦政府,避免了重复报批过程。另外,采油和采气的证是可以通用的。
美国、澳大利亚的煤层气产业之所以发达,一方面是资质条件、资源丰富,另一方面是其整个市场机制也很发达。比如,一个公司来打井,如果打不出气来,就走人,换第二拨人进来再打。民营也好,外方也好,大家都可参与,这样市场效应明显,才能最终找到煤层气资源。
煤炭储量居世界第二位的俄罗斯,2002年开采煤炭2.8亿吨,比2003年增长1.3%,但随着煤矿开采量的增长,煤层气也大量排入大气,一方面造成资源浪费,一方面造成大气污染,因而俄煤田开始尝试对煤层气进行回收利用。
据悉,库兹巴斯煤田每年排出的煤层气中有1亿到2亿立方米是通过抽气管道排出矿井的,这部分煤层气便于回收。俄各煤矿更加重视使用煤层气的回收技术,以控制本国温室气体的排放。俄专家认为,用煤层气发电有广阔前景,所产生的电能可用于煤矿生产或向外供应。除了发电,从煤矿抽出的煤层气在去掉煤颗粒和水分并提高浓度之后,还可用于工业生产或居民采暖,也可用作汽车燃料。
法国绿色煤气公司董事长克赖斯在谈到煤层气回收时认为,对于煤矿企业而言,抽取煤层气发电在技术上并非难事,关键在资金,或者说是融资方式。但是,随着《京都议定书》的签署,各国对妥善处理采煤产生的煤层气甲烷更加重视,因而煤层气在环保方面的重要意义凸显。
早在二三十年前,法国、德国等欧洲国家煤炭企业就已开始抽取煤层气。法国煤层气专家认为,抽取煤层气发电在技术上没有任何难度,只需气体抽取系统和天然气发电设备就可以。这种做法过去没能在世界各地普及的一大原因是它需要大量的资金投入。这几年随着抽取煤层气的环保意义不断提升,新的融资方式正在不断解决这些难题。