日期:[2024年09月13日] -- 智慧生活报 -- 版次:[A1]
2024年太原能源低碳发展论坛上专家为山西煤层气发展把脉

昔日“夺命瓦斯”今日山西清洁能源“新名片”

  煤层气,俗称“瓦斯”,有着煤矿安全“第一杀手”之称。它虽有凶残的一面,却是一种高效清洁能源。在“双碳”背景下,我省加快推进煤层气开发利用,让煤层气变“废”为宝,变“害”为利,成为山西又一张走向世界的“新名片”。
  9月10日下午,作为2024年太原能源低碳发展论坛的平行论坛之一,“煤与煤层气共采”论坛在太原举行。全国煤层气等能源领域的专家学者、科研精英、企业代表汇聚一堂,围绕“创新与科技引领,促进新质生产力”主题,探讨煤与煤层气资源的高效共采、技术创新,共谋煤层气产业新质生产力发展的宏伟大计。
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瓦斯与煤层开采相生相伴
  众所周知,瓦斯是巷道里的“矿工杀手”。
  一个意外的火花就会酿成一场悲剧:今年3月11日,安徽淮河能源控股集团煤业分公司谢桥煤矿发生一起瓦斯爆炸事故,致9死15伤;去年4月2日,吉林省白山市江源区吉坤矿业有限公司发生一起较大瓦斯爆燃事故,造成4人死亡、4人受伤……
  面对一起起血淋淋的事故,人们不禁想问:“瓦斯为什么易燃易爆?”公众想要知晓其中的原因,就得先了解瓦斯的主要成分。
  瓦斯是赋存在煤层和煤系地层的烃类气体,主要成分为甲烷,是煤的伴生矿产资源。甲烷具有可燃性。正常气压下,甲烷的浓度处于5%~16%,遇到明火就会发生爆炸,并产生大量有毒气体。
  那么,瓦斯为何会与煤相伴相生呢?在沼泽、河流、湖泊中被埋葬保存的植物遗体随着时间的推移,经过微生物带来的生物化学作用和地质变化带来的物理化学作用,挥发分和水分含量逐步减少,发热量和固定碳含量不断增加,成煤物质在经历泥炭化阶段和煤化阶段后,最终形成煤层,也就是我们所熟知的——煤。
  伴随着这个过程,也产生了大量的甲烷。其中,大部分甲烷以吸附态、游离态或溶解态留在了煤层,因此被称为煤层气。
  煤矿开采时,瓦斯不断从煤层中逸散出来。如果守不住安全生产红线,瓦斯浓度增加,轻则污染空气,重则引起人员窒息死亡、爆炸等伤亡事件。
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“夺命瓦斯”成清洁能源
  人类开采煤的历史可以追溯至春秋战国时期。在相当长的一段时期,为了开采安全,瓦斯会被直接排放到空气中。
  开采煤炭之前,瓦斯若被抽采出来,将这些错置的资源合理利用,就会成为一种优质能源。
  20世纪70年代末,美国政府通过众议院、参议院两院听证会将煤层气确定为非常规气体能源,并于1980年颁布《能源意外获利法》,提出非常规能源开发税收补贴政策,使煤层气成为政府鼓励和支持的主要清洁气体能源。到了20世纪80年代末,美国煤层气地面开采取得成功,标志着世界煤层气开发进入一个新阶段。
  从1989年开始,我国不断引进现代煤层气技术,并在山西柳林等地进行煤层气勘探试验。2005年,我国实现了地面开采煤层气“零”的突破。此后,我国地面勘查开发和井下瓦斯抽采开发并行,煤层气产业逐渐形成。
  煤层气中,甲烷含量占90%以上,二氧化碳、氮气等杂质浓度很低,基本不含硫、不含重烃,热值在每立方米8000千卡以上。1立方米纯煤层气热值相当于1.22千克标准煤、1.13千克汽油、9.5度电、1千克柴油、0.8千克液化石油气。煤层气燃烧后生成二氧化碳和水,不产生一氧化碳等有毒气体,是一种非常洁净的气体能源,用途与天然气类似,可以作为发电燃料、工业燃料和居民生活燃料,也可液化成汽车燃料等。
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变“废”为宝 向“绿”而行
  我国已经向世界宣布,力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。实现“双碳”,是着力解决资源环境约束突出问题、实现中华民族永续发展的必然选择。
  已是第4次参加“煤与煤层气共采”论坛的中国太平洋经济合作全国委员会会长詹永新指出,长期以来,我国能源资源禀赋具有“一煤独大”“富煤、贫油、少气”的特征。
  经国家统计局核算,2023年我国能源消费总量57.2亿吨标准煤,居世界首位。然而,石油和天然气对外依存度分别达到72.99%、42.3%。必须提及的是,2023年我国煤炭消费排放二氧化碳量占总排放量的65%。
  由于油气对外依存度很高,再加上受气候变化、地缘政治等因素影响,我国能源安全面临的形势异常复杂严峻。
  当前,我国能源发展仍面临需求压力巨大、供给制约较多、绿色转型任务艰巨等一系列挑战。应对这些挑战,出路就是大力发展新能源。
  近年来,我国大力推动可再生能源发展。截至今年6月底,全国可再生能源发电装机达16.53亿千瓦,约占我国发电总装机的53.8%,风电光伏发电合计装机达到11.8亿千瓦,已超过煤电装机。“从长远看,风能、太阳能等可以满足电力生产需求。但是,大力开采利用煤层气,作为清洁能源,降低天然气对外依存度,前景广阔。”詹永新说。
  自然资源部油气资源战略研究中心副主任景东升演讲时表示,我国煤层气资源总量约40万亿立方米,主要集中在晋城沁水、鄂尔多斯等盆地。
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追“新”逐“绿”打造山西“新名片”
  在能源绿色低碳转型中,作为煤炭大省的山西,以实际行动,不当“煤老大”,争当“能源革命排头兵”。
  煤炭以及相关产业链形成的煤炭经济,多年来都是我省的重要经济引擎。值得一提的是,我省煤炭产业链中,煤层气的规模也颇为可观。中国煤炭地质总局党委副书记、局长马刚透露,山西浅煤层气资源量预计为8.3万亿立方米,“但截至2022年底,探明储量仅为7604.3亿立方米”。
  我省向“新”而行,不断提升勘探开采技术,大力开发包括煤层气在内的非常规天然气。“煤与煤层气共采”论坛上,省自然资源厅发布的《山西省目前非常规天然气基地建设成果(报告)》显示,近年来我省非常规天然气资源勘探开发进展势头良好,成果斐然,探明地质储量逐年攀升。2019年—2023年,全省新增非常规天然气探明储量3886.76亿立方米(其中,煤层气2716.71亿立方米,其余为致密气和页岩气)。
  煤层气资源总量约占全国1/3的山西,近年来锚定“双碳”目标奋进领跑,加快推进煤层气资源开发利用,煤与煤层气高效高质共采,让曾经威胁煤矿安全的瓦斯变身高效清洁的能源,成为经济社会发展的“强引擎”。詹永新表示,煤层气已经成为山西又一张走向世界的“新名片”。
  在这场绿色变革中,我省既是参与者,也是引领者。其能源转型的成效,既是自身发展模式的升级,也为全国乃至世界能源治理提供了新的思路。
记者 梁耀华 文/摄
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  大同天镇钻获超160℃高温地热流体
  本报讯 (记者 梁耀华)9月11日,记者从2024年太原能源低碳发展论坛国际地热论坛暨第五届五台地学研讨会获悉,目前大同市天镇县钻获了温度超过160℃的高温地热流体,并建成了山西高温地热资源开发利用科研示范基地和试验电站。
  上述消息,极大地提振了对我国中部地区中高温地热资源勘查开发的信心,对带动煤炭城市转型发展、推动矿产资源开发与生态文明建设具有重要意义。
  山西是矿产资源大省,地热资源十分丰富,估算浅层地热能资源年均可开采总量约1.28亿吨标准煤,中深层地热能资源回灌条件下可开采资源总热量相当于每年1.35亿吨标准煤。
  据不完全统计,截至2022年年底,全省地热井共457眼,已开发利用276眼,每年实际开采地热水量1823万立方米,地热能供暖(制冷)面积约1650万平方米。
  据悉,2024年太原能源低碳发展论坛国际地热论坛暨第五届五台地学研讨会,由省自然资源厅、冰岛地质调查局、中国地质大学(武汉)和省地质勘查局联合主办,山西地质集团承办,以“携手地热产业发展共筑全球生态文明”为主题。