争议废弃井发电

　　对重组后遍布全国的中小废弃煤井而言,废井瓦斯发电是一个需要认真对待的解决方案。

　　如今,与煤层气相伴而来的政策和开发愈加火热。与之相关,被人们遗弃的废弃井利用,也为人们所关注。数据显示,国内煤层气主要集中在鄂尔多斯盆地东缘和沁水盆地,而晋陕内蒙古、新疆、冀豫皖和云贵川渝等四个含气区占了全国煤层气资源的95%,其中山西全省煤层气资源总量约10万亿立方米。

　　此前,《国务院办公厅印发关于进一步加快煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用的意见》(简称“93号文”),致使煤层气概念股曾经连续涨停,煤层气产业一下子成为投资机构、咨询机构、跨国石油公司、民营企业的关注热点。

　　煤层气俗称“瓦斯”,其主要成分是甲烷与煤炭伴生、以吸附状态储存于煤层内的非常规天然气。随着政策的明朗化,有人更是把目光投向了煤矿废弃井的再利用。因为废弃的煤矿井中,仍然聚集着瓦斯可以抽取用以发电。

　　山西省发改委宏观经济研究院原院长李霆介绍说,煤炭的开采会释放出大量的瓦斯,煤矿关停后瓦斯涌出量虽然会减少,但是仍会有大量瓦斯继续从围岩、采空区以及残煤中逸出。瓦斯会在采空区和围岩裂隙中聚集,并通过裂隙扩散到大气中,利用这部分煤层气进行发电既能有效利用废弃资源,又能减少环境污染。

　　据不完全统计,山西省内现有的废弃矿井达4700多口,全国则更多。对于如何更好地利用这些废弃矿井,此前有人曾建议将其作为二氧化碳存储来使用;甚至也有人建议,用其来存放天然气,但均因经济性、实用性等因素而搁浅。

　　如今,有人借助国外的经验,建议有效利用废弃矿井中固有的煤层气进行发电。不过这一解决方案,依旧充满分歧。

　　分歧

　　由于行业内对正常煤层气抽采的经济性,仍然存在争论。而从废弃井中抽取煤层气用于发电,在国内更无先例。

　　利用废弃井中的煤层气进行发电,对于矿井是有要求的,在李霆看来,“要么是真正生产寿命结束,被关掉的矿井;要么是为了保证安全,而关闭的煤矿”。这些都不去占用当前正在开采的煤矿矿井资源。

　　“对于废弃矿井中煤层气的抽取,也比较简单,一般通过封井、加压的方式,从而把存储于矿井中的煤层气顶上来,再通过发电机进行发电。”李霆介绍说。

　　目前,在德国只有少数煤矿还在生产,其他煤矿均已关停。出于环保和能源利用的考虑,他们在没有积水的煤矿在关停后,均继续进行煤层气的抽采,其中有些煤矿已经关闭50多年,而他们仍然从中抽采瓦斯。

　　据了解,2009年德国企业从废弃的矿井中总共抽采并利用了约2.75亿方纯瓦斯。其中,赢创新能源公司占据了90%以上的份额,成为德国在此领域的龙头企业。

　　当前,在国内尤其是山西省,在煤炭行业经过大规模的调整和重组后将有许多小型煤矿被关闭。但至今还没有对一家关停的煤矿进行瓦斯抽采和利用。目前,当地的一家大型国有企业正试图进入这一领域进行尝试。

　　对于废弃矿井进行瓦斯抽采和利用,李霆有其自己的理由。废弃矿井中散逸出的瓦斯会造成大气的污染,而通过系统的抽采和利用可以变废为宝,减少温室气体的排放。从废弃的矿井抽采出的瓦斯,通过加以利用还可以节省一级能源,并生产出绿色能源。

　　不过,对于煤层气这种新的利用方式,业界也有不同的声音。中国煤炭工业协会煤炭综合利用多种经营技术咨询中心主任晏达宇在接受本刊记者采访时就提出了异议。他认为,当前那些煤层气富集的区域其抽采难度都比较大、利用率也偏低,况且那些已经被抽采过的废弃矿井中还会存有多少煤层气,尚难估计。

　　“国内煤层气抽采环境极为复杂,抽采的技术和装备不够先进,抽采难度很大。随着矿井开采深度的加大,地应力和压力的增加,煤层气抽采会越来越难,同时废弃矿井地质结构也发生了改变,更难以支撑煤层气的抽采。”晏达宇介绍说。有数据显示,国内煤层气抽采率偏低,平均仅为23%。

　　目前,他并不看好利用废弃井中的煤层气来发电,还有一个原因就在于经济性。多年以来,国内对于煤层气的利用,按照每一立方米2毛钱进行补贴,很多企业觉得不划算。如今,尽管新的政策出台,补贴幅度有所上升,但是并没有明确的细则,如何补贴还是个问题。晏达宇解释道,“正常的煤层气利用都面临这么多问题,何况从废弃矿井中抽采煤层气进行发电,这不大符合实际。”

　　先行经验性试点?

　　当前,利用煤矿废弃井进行发电,还有一种压缩空气进行蓄能的方式,已有多年的历史。据记者了解,早在35年前,德国就已经建成世界第一座示范性压缩空气蓄能电站,并取得成功。紧跟其后的是美国、日本和以色列,都已建成使用。

　　遗憾的是,与利用抽取废弃矿井中的煤层气进行发电一样,这种压缩空气进行蓄能发电的方式,国内相关人士已呼吁多年,但尚未引起决策者响应。

　　尽管煤矿废弃井发电国内尚无先例,前景尚未可知,但在李霆看来,如果能把这些废弃井所聚集的煤层气利用起来进行发电,将能更好地提升资源的有效利用。

　　“目前,国内的风电、光伏发电这些存在很大的间歇性问题,火电需要拿出一定的量为其进行专门的调峰,如果把这部分调峰的电量用废弃井中的发电进行替代,将使得电力资源得到合理的配置。”他说。为了能够达到最佳的抽放效果,最好在关闭矿井的同时,对今后的瓦斯抽采进行规划并采取适当的措施。这些措施应尽量结合矿井的关闭进行系统实施,只有这样才能保证长期稳定的抽采。

　　另外一种情况是,如果矿井已经关闭,仍然可以通过留存在竖井中的管道进行瓦斯监测和抽采,还可以通过地面钻孔从采空区进行瓦斯抽采。

　　“未来如果是不同的企业分别去抽采,那么单个井的抽采,没有意义。”李霆表示。在他的设想中,这种利用废弃矿井抽采煤层气进行发电的模式,最好能是一家大型的企业来完成,无论是国有资本还是民营资本,最主要的是有实力。

　　为此,他建议道,应当拿出几个有代表性的废弃矿井进行可行性研究,以确定整体项目的规模。同时,为利用这部分瓦斯所发的电力上网提供保证,因为煤矿已经关闭,无法消费这部分电力。

　　目前,德国的赢创新能源公司是德国废弃煤矿瓦斯抽采和利用方面的龙头企业,同时也是北威州瓦斯倡议组织的成员,拥有丰富的经验和技术。如果国内相关机构能够与赢创新能源公司进行合作,拿出几个煤矿进行试点,进行经验性积累,并为今后大规模开展废弃矿井的瓦斯抽采和利用提供支撑。

　　“我相信,这样的项目将会带来很好的社会效益、生态效益和能源效益。”李霆表示。不过,有业内人士担忧,废弃矿井利用煤层气发电这种带有实验性质的探索,在国内煤层气开发尚充满各种风险的当下,其前景具有更多的不确性。