2009年12月,全球最大的煤層氣液化(簡(jiǎn)稱(chēng)LCPM)項目落戶(hù)重慶綦江,項目2011年竣工后,不僅將為重慶每年提供9100萬(wàn)立方米的液化煤層氣,而且將減少156萬(wàn)噸/年二氧化碳排放量。
這是中國液化煤層氣發(fā)展邁出的堅實(shí)一步。我國煤層氣液化技術(shù)走過(guò)了規;、低成本的歷程,給煤層氣插上了遠行的翅膀。在“氣荒”的背景下,液化煤層氣顯得尤其閃亮。從之前的煤礦殺手到如今的清潔能源“香餑餑”,煤層氣在液化中從能源家族里的“后進(jìn)生”晉升為了“優(yōu)等生”。
應時(shí)而生
我國煤層氣資源非常豐富,為液化煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了雄厚的氣源基礎。據統計,我國2000米以淺的煤層氣資源量約為36.81萬(wàn)億立方米。其中,鄂爾多斯盆地、沁水盆地是資源最富集地區,前者煤層氣資源量約為10.81萬(wàn)立方米,后者資源量約5.52萬(wàn)億立方米。2009年前10個(gè)月,我國生產(chǎn)煤層氣50.2億立方米。
雖然資源豐富,但是煤層氣的利用卻出現了兩大“攔路虎”――運輸和補充。氣態(tài)煤層氣體積龐大,進(jìn)行遠距離運輸需要大面積鋪設管網(wǎng)或者多次運輸,耗費的成本巨大。同時(shí),一定體積的氣態(tài)煤層氣質(zhì)量很小,釋放的能量不足以支持大能耗的工業(yè)生產(chǎn)需求,要想滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)需求就要不斷補充,這給生產(chǎn)帶來(lái)極大的不便。
于是,液化煤層氣應時(shí)而生。我國非常重視液化煤層氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,“十一五”規劃明確提出將煤層氣液化產(chǎn)業(yè)作為重要的鼓勵發(fā)展產(chǎn)業(yè),政府工作報告和《產(chǎn)業(yè)結構調整目錄》等國家性文件中都明確提出要“大力發(fā)展清潔能源,推進(jìn)潔凈煤技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,鼓勵煤層氣勘探、開(kāi)發(fā)和礦井瓦斯利用,鼓勵煤炭氣化、液化技術(shù)開(kāi)發(fā)及應用”。溫家寶總理曾經(jīng)說(shuō),煤層氣液化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是“一舉三得”,可以緩解我國能源緊張的局面,可以保護生態(tài)環(huán)境,可以改善煤礦安全生產(chǎn)條件。
為了鼓勵液化煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展,國家出臺了一系列優(yōu)惠政策,要求煤礦必須要先排后采,排氣實(shí)行國家補給;增值稅由17%下調至13%,并且先征后返;定價(jià)不受?chē)抑笇r(jià)格限制等。隨著(zhù)煤層氣開(kāi)采的發(fā)展,液化煤層氣的市場(chǎng)也在不斷擴大,很多專(zhuān)家預測,煤層氣液化產(chǎn)業(yè)將成為我國能源產(chǎn)業(yè)的新熱點(diǎn)。
優(yōu)勢明顯
液化煤層氣的主要優(yōu)勢,不是和天然氣液化技術(shù)搞規模比賽,不是和天然氣管道、煤層氣管道開(kāi)展競爭,也不是和天然氣市場(chǎng)競爭用戶(hù),而是與天然氣、管道天然氣和管道煤層氣的發(fā)展相銜接、相促進(jìn)、相依托。
液化煤層氣具有明顯的比較優(yōu)勢。煤層氣液化項目,由于規模相對較小、選址條件要靈活得多。國際上以大規模LNG生產(chǎn)基地為源頭的LNG進(jìn)口,需要配套建設大規模的LNG終端項目。目前,我國已經(jīng)建設的深圳大鵬LNG、福建LNG、上海LNG、寧波LNG、青島LNG,規模都在300萬(wàn)噸/年左右。這需要巨大的碼頭等諸多條件,而液化煤層氣在這些方面要求較少,成本要少得多。
煤層氣管道到哪里,煤層氣液化產(chǎn)品的市場(chǎng)就到哪里。一方面管道天然氣和管道煤層氣到達之后,液化煤層氣就會(huì )遇到很大的競爭。但另一方面,管道燃氣越來(lái)越離不開(kāi)液化煤層氣。首先,液化煤層氣可以在管道燃氣調峰上發(fā)揮積極作用。應對2009年“氣荒”,液化煤層氣就發(fā)揮了積極的作用。其次,管道燃氣的發(fā)展,很好地宣傳了天然氣和煤層氣,在管道附近而又是管道尚未覆蓋的區域,就是液化煤層氣進(jìn)軍的首選市場(chǎng)。
此外,液化煤層氣生產(chǎn)過(guò)程中釋放出的冷量可回收利用。例如可將液化煤層氣汽化時(shí)產(chǎn)生的冷量,用作冷藏、冷凍、低溫粉碎等。因此,有的調峰裝置就和冷凍廠(chǎng)進(jìn)行聯(lián)合建設。按目前液化煤層氣生產(chǎn)的工藝技術(shù)水平,可將煤層氣液化生產(chǎn)所耗能量的50%加以回收利用。
液化煤層氣可作為優(yōu)質(zhì)的車(chē)用燃料。與汽車(chē)燒汽油相比,它具有辛烷值高、抗爆性好、燃燒完全、排氣污染少、發(fā)動(dòng)機壽命長(cháng)、降低運輸成本等優(yōu)點(diǎn)。即使與壓縮天然氣汽車(chē)相比,它也具有儲存效率高、加一次氣續行程遠等優(yōu)點(diǎn)。而且,液化煤層氣車(chē)裝鋼瓶壓力小、重量輕、數量小,建站不受供氣管網(wǎng)限制。
液化煤層氣生產(chǎn)使用比較安全。它的燃點(diǎn)為650℃,比汽油高230℃左右;爆炸極限為4.7%~15%,比汽油高出2.5~4.7倍;液化煤層氣密度為0.47左右,汽油為0.7左右。它比空氣更輕,所以稍有泄漏會(huì )立即飛散并迅速吸熱,不致引起自燃爆炸。
液化煤層氣有利于環(huán)境保護,減少城市污染。目前我國城市污染源主要是由大量燒煤和車(chē)輛排放的尾氣所造成的。若汽車(chē)改燒液化煤層氣,有害物將大為減少。它與汽油車(chē)相比:CH減少72%,NOx減少39%,CO減少24%,SO2減少90%以上。
走向成熟
諸多優(yōu)勢讓生產(chǎn)廠(chǎng)家看到了液化煤層氣的廣闊前景。一時(shí)間,液化煤層氣成為市場(chǎng)的又一新寵。截至2009年11月底,全國已經(jīng)建成投產(chǎn)了6家煤層氣/天然氣液化工廠(chǎng)。蘇州華峰、寧夏清潔能源、沁水順泰、沁水新奧、山西易高,以及中原綠能等液化煤層氣/天然氣項目運行平穩、技術(shù)穩定,基本實(shí)現了“安穩長(cháng)滿(mǎn)優(yōu)”,即安全生產(chǎn)、穩定生產(chǎn)、長(cháng)周期運行、滿(mǎn)負荷運行和優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,其中山西易高的最大處理能力接近設計能力的136%。
據估算,目前的煤層氣液化工廠(chǎng)每生產(chǎn)1立方米液化煤層氣約需要消耗電力1.12度~1.5度,以及少量的水,F代化的煤層氣液化工廠(chǎng)基本上實(shí)現了自動(dòng)化生產(chǎn),一座50萬(wàn)立方米/天生產(chǎn)能力的煤層氣液化工廠(chǎng),用工總數不到50人。煤層氣液化的單位成本估計為0.6~0.7元/立方米左右。這些數據與1999年中原油田的液化廠(chǎng)相比,單位投資下降了60%以上,運行成本降低了20%~30%。
我國液化煤層氣在運輸成本控制上取得了重要進(jìn)步。煤層氣液化后體積壓縮為原來(lái)的1/625,大大提高了運輸效率和效益。一輛35立方米的標準液化氣槽車(chē),可以運輸2.1萬(wàn)立方米的液化煤層氣,相當于10~15口直井的生產(chǎn)能力。在1000千米的運距內,單位運輸成本約為0.5元/立方米。
此外,國內與煤層氣液化產(chǎn)業(yè)相關(guān)的配套產(chǎn)業(yè)也逐漸開(kāi)始發(fā)展壯大,國產(chǎn)煤層氣液化設備的生產(chǎn)技術(shù)和質(zhì)量已經(jīng)完全可以滿(mǎn)足煤層氣液化企業(yè)的需求。比如,聯(lián)盛沁水順泰煤層氣LNG項目所使用的設備90%以上是國產(chǎn),只有一些MG泵、調節閥及一些零部件是進(jìn)口而來(lái)的。
經(jīng)過(guò)10年的探索與發(fā)展,我國煤層氣液化項目已經(jīng)初步完成了規;瘹v程。截至2009年11月底,全國液化煤層氣總規模約為260萬(wàn)立方米/天。
據悉,到2020年中國天然氣市場(chǎng)缺口將達到900億立方米。近年來(lái)南方供氣緊張,特別是在南方“氣荒”的影響下,一批新的、規模更大的煤層氣液化項目正在醞釀之中。順泰液化煤層氣工廠(chǎng)計劃擴建二期、規劃三期,總能力瞄準150萬(wàn)立方米/天。山西易高、沁水新奧等液化煤層氣工廠(chǎng)也在緊鑼密鼓地設計擴建方案。就目前的煤層氣液化工廠(chǎng)來(lái)說(shuō),征地、系統配套等輔助設施都考慮了二期、三期,相對來(lái)說(shuō)單位建設、生產(chǎn)成本還有進(jìn)一步降低的余地。隨著(zhù)規模擴大和技術(shù)改造,煤層氣單位液化成本控制在0.5~0.6元/立方米在不遠的將來(lái)會(huì )實(shí)現。
據中國天然氣發(fā)展戰略研究中心預測,2010年我國液化煤層氣總需求約為300萬(wàn)立方米/天,2015年達到500萬(wàn)立方米/天,2020年有可能達到700萬(wàn)立方米/天。
煤層氣,這個(gè)既是新能源又是低碳能源的清潔能源,在煤層氣液化技術(shù)的支撐下,正在走向快速發(fā)展,并為最終進(jìn)入管道時(shí)代做好生產(chǎn)總規模的最后準備。(彭 慶)
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