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摘要:煤层气发电产业对于能源利用,保护生态环境、拉动地方经济等方面都具有重要意义。
该文从山西省煤层气资源储量、发电技术与设备、发电盈利模式和国家相关政策等多方面对
煤层气发电产业进行了可行性分析;同时,还对现阶段产业定位、运营模式和潜在风险进行
了评估预测,为积极筹建和开展的煤层气利用项目提供一定的参考和指导作用。

关键词:

山西;煤层气发电;产业现状;发展模式;可行性分析

  煤层气俗称煤矿瓦斯,其主要成分是甲烷。当甲烷在空气中浓度达到

5~16%时,遇明

火就会爆炸,因此,煤矿瓦斯一直是煤矿生产的主要灾害和危害煤矿职工生命的

“第一杀

”。但另一方面,甲烷本身是一种极具利用价值的能源,国家鼓励各类企业利用多种方式

开发利用煤层气,旨在大力推进煤矿瓦斯综合利用工作,保障煤矿生产安全,节约利用能
源,保护生态环境。因此,将煤层气发电作为煤矿瓦斯综合利用规划的一项内容,从生态环
境及生产安全等角度都具有重要意义。
  

1.产业现状分析

  

A.煤层气资源概况

  资源状况。煤层气是煤层在漫长的煤化变质过程中形成的与煤层共生的以甲烷为主要成
分的非常规天然气。丰富的煤炭资源使得山西省在煤层气资源利用方面占有绝对优势。经调
查,山西省每吨煤层中煤层气含量大于

2m3/t 以上,埋藏深度小于 2000m 的煤层气资源量

约为

9.1 万亿 m3,占资源量的 91%。在六大煤田中,除大同煤田属贫甲烷区外,沁水、河东、

西山、霍西、宁武等煤田均有煤层气赋存,其中沁水盆地面积约

32000km2,资源量为 685 万

亿

m3 占全国煤层气总量的 20%。

  开发现状。山西省不断加大煤层气资源开发力度,在技术研发、管网建设、气站配置和推
广利用等方面都做了大量工作,并取得了明显成效。截至

2010 年底,全省累计完成地面煤

层气钻井

5000 多口,建成输气管网 1500 公里,建成加气站 56 座;抽采煤层气 40.7 亿

m3,占全国的 47.7%。
  煤层气利用项目。截止到

2004 年,山西煤层气利用项目中,包括寺河井下煤层气抽放 、

12 万 kW 煤层气抽放发电、内部电网改造、晋城市燃气输配和输气管道项目已全面展开,成
为国内最大井下煤层气抽采利用项目,这标志着山西省井下煤层气抽放利用进入了一个新
的发展阶段。
  

B.国家扶持政策

  

2007 年 4 月,国家发展改革委出台了《关于利用煤层气(煤矿瓦斯)发电工作的实施

意见》(发改能源〔

2007〕721 号)。根据《意见》,电力产业政策鼓励煤矿坑口煤矿瓦斯发电

项目建设,鼓励采用单机容量

500 千瓦及以上煤矿瓦斯发电机组,开发单机容量 1000 千瓦

及以上的内燃机组,以及大功率、高参数和高效率的煤层气燃气轮机(煤矿瓦斯)发电机组。
此外,电网企业应当为煤层气(煤矿瓦斯)电厂接入系统,提供各种便利条件。与此同时,
为控制煤矿瓦斯事故,充分利用煤层气(煤矿瓦斯),减少温室效应,同年

10 月,国家环

境保护总局颁布《煤层气(煤矿瓦斯)排放标准(暂行)》,制定强制性标准促进其抽放。
  因此,国家出台多项政策扶持煤层气利用项目,同时也迫使各煤矿企业减少煤层气排
放,积极争取煤层气利用项目。
  

2.产业发展模式

  产业定位。在煤炭开采过程中,根据开发形式不同,常把煤层气分成三类:地面开发煤
层气、煤矿井下抽放煤层气、报废矿井煤层气。通过地面钻井开采的煤层气甲烷浓度高,适于
压缩和长距离输送,但产品价格偏高,用于发电则很难形成可观的经济效益;而通过煤矿
通风排出的瓦斯,目前很难利用,大都采用排空处理。
  井下抽放系统产生的煤层气,由于抽放方法、抽放对象和抽放时间,即抽放工艺的不同,
瓦斯浓度会在一定范围内波动,一般在

30%~60%之间波动,且气源分散,无法长距离输