2009年12月,全球最大的煤層氣液化(簡稱LCPM)項目落戶重慶綦江,項目2011年竣工后,不僅將為重慶每年提供9100萬立方米的液化煤層氣,而且將減少156萬噸/年二氧化碳排放量。
這是中國液化煤層氣發展邁出的堅實一步。我國煤層氣液化技術走過了規模化、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“后進生”晉升為了“優等生”。
應時而生
我國煤層氣資源非常豐富,為液化煤層氣產業發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10.81萬立方米,后者資源量約5.52萬億立方米。2009年前10個月,我國生產煤層氣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。氣態煤層氣體積龐大,進行遠距離運輸需要大面積鋪設管網或者多次運輸,耗費的成本巨大。同時,一定體積的氣態煤層氣質量很小,釋放的能量不足以支持大能耗的工業生產需求,要想滿足工業生產需求就要不斷補充,這給生產帶來極大的不便。
于是,液化煤層氣應時而生。我國非常重視液化煤層氣產業的發展,“十一五”規劃明確提出將煤層氣液化產業作為重要的鼓勵發展產業,政府工作報告和《產業結構調整目錄》等國家性文件中都明確提出要“大力發展清潔能源,推進潔凈煤技術產業化,鼓勵煤層氣勘探、開發和礦井瓦斯利用,鼓勵煤炭氣化、液化技術開發及應用”。溫家寶總理曾經說,煤層氣液化產業的發展是“一舉三得”,可以緩解我國能源緊張的局面,可以保護生態環境,可以改善煤礦安全生產條件。
為了鼓勵液化煤層氣產業發展,國家出臺了一系列優惠政策,要求煤礦必須要先排后采,排氣實行國家補給;增值稅由17%下調至13%,并且先征后返;定價不受國家指導價格限制等。隨著煤層氣開采的發展,液化煤層氣的市場也在不斷擴大,很多專家預測,煤層氣液化產業將成為我國能源產業的新熱點。
優勢明顯
液化煤層氣的主要優勢,不是和天然氣液化技術搞規模比賽,不是和天然氣管道、煤層氣管道開展競爭,也不是和天然氣市場競爭用戶,而是與天然氣、管道天然氣和管道煤層氣的發展相銜接、相促進、相依托。
液化煤層氣具有明顯的比較優勢。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生產基地為源頭的LNG進口,需要配套建設大規模的LNG終端項目。目前,我國已經建設的深圳大鵬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,煤層氣液化產品的市場就到哪里。一方面管道天然氣和管道煤層氣到達之后,液化煤層氣就會遇到很大的競爭。但另一方面,管道燃氣越來越離不開液化煤層氣。首先,液化煤層氣可以在管道燃氣調峰上發揮積極作用。應對2009年“氣荒”,液化煤層氣就發揮了積極的作用。其次,管道燃氣的發展,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,就是液化煤層氣進軍的首選市場。
此外,液化煤層氣生產過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產生的冷量,用作冷藏、冷凍、低溫粉碎等。因此,有的調峰裝置就和冷凍廠進行聯合建設。按目前液化煤層氣生產的工藝技術水平,可將煤層氣液化生產所耗能量的50%加以回收利用。
液化煤層氣可作為優質的車用燃料。與汽車燒汽油相比,它具有辛烷值高、抗爆性好、燃燒完全、排氣污染少、發動機壽命長、降低運輸成本等優點。即使與壓縮天然氣汽車相比,它也具有儲存效率高、加一次氣續行程遠等優點。而且,液化煤層氣車裝鋼瓶壓力小、重量輕、數量小,建站不受供氣管網限制。
液化煤層氣生產使用比較安全。它的燃點為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輛排放的尾氣所造成的。若汽車改燒液化煤層氣,有害物將大為減少。它與汽油車相比:CH減少72%,NOx減少39%,CO減少24%,SO2減少90%以上。
走向成熟
諸多優勢讓生產廠家看到了液化煤層氣的廣闊前景。一時間,液化煤層氣成為市場的又一新寵。截至2009年11月底,全國已經建成投產了6家煤層氣/天然氣液化工廠。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、技術穩定,基本實現了“安穩長滿優”,即安全生產、穩定生產、長周期運行、滿負荷運行和優質產品,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每生產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。現代化的煤層氣液化工廠基本上實現了自動化生產,一座50萬立方米/天生產能力的煤層氣液化工廠,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步。煤層氣液化后體積壓縮為原來的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,可以運輸2.1萬立方米的液化煤層氣,相當于10~15口直井的生產能力。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業相關的配套產業也逐漸開始發展壯大,國產煤層氣液化設備的生產技術和質量已經完全可以滿足煤層氣液化企業的需求。比如,聯盛沁水順泰煤層氣LNG項目所使用的設備90%以上是國產,只有一些MG泵、調節閥及一些零部件是進口而來的。
經過10年的探索與發展,我國煤層氣液化項目已經初步完成了規模化歷程。截至2009年11月底,全國液化煤層氣總規模約為260萬立方米/天。
據悉,到2020年中國天然氣市場缺口將達到900億立方米。近年來南方供氣緊張,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計劃擴建二期、規劃三期,總能力瞄準150萬立方米/天。山西易高、沁水新奧等液化煤層氣工廠也在緊鑼密鼓地設計擴建方案。就目前的煤層氣液化工廠來說,征地、系統配套等輔助設施都考慮了二期、三期,相對來說單位建設、生產成本還有進一步降低的余地。隨著規模擴大和技術改造,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會實現。
據中國天然氣發展戰略研究中心預測,2010年我國液化煤層氣總需求約為300萬立方米/天,2015年達到500萬立方米/天,2020年有可能達到700萬立方米/天。
煤層氣,這個既是新能源又是低碳能源的清潔能源,在煤層氣液化技術的支撐下,正在走向快速發展,并為最終進入管道時代做好生產總規模的最后準備。(彭 慶)
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