山西煤层气产业化发展的机遇与挑战

　　煤层气是赋存于煤层中的自生自储式非常规天然气，是一种新型的洁净能源和优质化工原料，是21世纪的重要接替能源之一。

　　开发利用煤层气，对缓解常规油气供应紧张状况、实施国民经济可持续发展战略、保护大气环境、改善煤矿安全等均具有十分重要的意义，并将进一步推动山西新能源和新产业的发展。但是山西作为全国的老工业基地之一，所有制结构过于单一，整体活力不足、竞争力薄弱，其产品结构和企业素质同国内许多省份相比也有一定差距。同国际先进水平相比，在技术、质量、价格、效益等方面更显落后。山西省煤层气产业化进程中必将面临着机遇与挑战并存的局面。

　　一、山西省煤层气产业化发展面临的形势

　　煤层气作为中国的战略能源，有诸多优点：可降低甲烷的空排引致的温室效应，极大地改善环境降低污染，可创造新的财富，据测算，煤层气的开采成本不到0.8元/m3，山西煤层气资源若全部利用，可为子孙后代节约3.3亿吨煤，可为山西省创造1.2万亿元的财富。形成新的生产力和市场盈利模式。因此，新能源新产业的发展要求、煤矿安全生产和环境保护的需求均为山西省煤层气产业化发展提供了充足的依据和良好机遇。　　

　　(一)煤层气产业化发展的政策环境已经形成。

　　2006年，国务院下发了《关于加快煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用的若干意见》(国办发［2006］47号)。同年，国家发展改革委组织编制了我国首部《煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用“十一五”规划》，并以发改能源［2006］1044号下发实施。2007年2月，国务院再次召开煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用专题会议，要求有关部门尽快出台相关政策支持煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用。之后，国家发展改革委、财政部和国家税务总局、国土资源部相继出台了《关于煤层气(煤矿瓦斯)发电工作实施意见》(发改能源［2007］72号)、《关于加快煤层气抽采有关税收政策问题的通知》和《关于加强煤炭和煤层气资源综合勘查开采管理的通知》等文件，2007年，山西省也正式下发了首部“十一五”煤层气产业发展规划和关于加快瓦斯治理和综合利用的意见等重要文件，为推进煤层气实现化发展提供了政策支持。

　　(二)能源需求旺盛为煤层气产业化发展提供了巨大的市场空间。

　　据预测，到2010年和2020年天然气需求将分别上升至1000亿m3与2000亿m3，而同期国内产量只有700亿m3与1000亿m3，为煤层气的发展提供了巨大的市场空间。

　　山西及周边地区具有广阔的消费市场。据有关资料显示，全省2006—2020年煤层气市场需求为：2006年—2010年为35.45亿m3/a，2011—2020年为76.55亿m3/a，其中城市民用年需求量分别为11.53亿m3、26.15亿m3；工业燃料分别为2.18亿m3、8亿m3；电力分别为2.02亿m3、6.82亿m3；化学工业分别为为19.7亿m3、35.58亿m3。加之京、津、河北、河南等省市的市场潜力需求，山西煤层气产业化发展前景十分可观。

　　(三)煤层气是把“双刃剑”，而当前能源危机和煤矿安全生产严峻形势都使煤层气资源合理、有效开发利用十分紧迫。

　　煤层气一方面是非常有价值的一次资源，另一方面又是非常有害的事故源和污染源，两者相互排斥，不能同时出现。对于一个煤层气区块来说，煤层气的这种“利”与“害”的两面性彼此消涨。这种关系的变化完全取决于煤炭开采前煤层气开采的充分程度：如果能在采煤之前先采出煤层气，就可以使煤矿生产中的瓦斯涌出量降低70%～85%。如果煤层气能得到充分利用，至少大型煤矿的安全事故可以大大降低。

　　我国是世界上最大的煤炭生产国与消费国，理论上，也应该是世界上最大的煤层气生产国与消费国。但是，2005年，我国煤炭产量是第二大产煤国美国的约2倍，但煤层气产量却仅为美国的1/24。目前，除美国煤层气开发已经规模化、系统化、产业化外，煤炭产量比我国小得多的加拿大，澳大利亚的煤层气产量都超过我国。煤层气开采利用的落后，由此带来的资源浪费、煤矿事故和环境污染触目惊心。我国采煤过程中一年直接向大气中排放的煤层气约140亿m3，此大致相当于“西气东输”工程一年的输气量!而抽采出的煤层气约一半没有利用而被排入大气中；我国是《联合国气候变化框架公约》缔约国，随着我国煤炭等一次能源生产和消费量的增加，温室气体排放总量在增加，国际上温室气体减排的压力越来越大。特别是未来20年，我国煤炭产量还将大幅度增加，如果不尽快改变煤层气开发利用的落后现状，由此产生的后果将更加严重。

　　(四)“能源危机”使煤层气资源开发契机凸显

　　能源是一切经济建设的基础和保障,煤层气作为新能源和新产业是时代的需要和发展的必然趋势,必将形成大的规模。

　　1、近几年我国煤、电、油、运形势持续紧张，“能源危机”不断敲响警钟。我国煤炭资源丰富，煤种齐全，煤炭保有储量约一万亿吨，而石油与天然气资源储量十分有限，煤炭在一次能源生产和消费结构中约占70%。能源资源禀赋特点和中国的现状决定，煤层气作为一种成煤过程中的伴生优质、洁净资源，对其有效利用既可成为未来重要的替代能源，可以缩小能源供需的缺口，缓解能源紧张的局面，又能有效解决环境污染难题。

　　 2、煤层气产业的发展将对改善我国能源结构具有重要意义。

　　我国的能源消费结构很不合理，1999年煤炭约占68%，石油占23%，天然气仅占2.6%，天然气在能源结构中的比例远远低于世界平均水平(24%)。开发利用煤层气，可将燃气在能源消费构成中的比重由目前的不到3%提高到2010年的10%。因此，开发煤层气对改善能源结构、提高能源利用率促进中国城市化发展,改善中国城乡的清洁生产,提高人民的生活水平,促进中国经济的发展等方面都具有非常重要的作用。

　　(五)煤层气产业化经济效益明显，必将形成新的经济增长点。

　　按照目前我国石油天然气资源发现率计算(10%),沁水盆地6

　　万亿m3的煤层气资源总储量可获得约0.6万亿m3天然气，若按目前天然气的中等价格(每方1元)，将为山西创造6千亿元的财富。

　　(六)煤层气开发利用技术取得较大进展。

　　以晋城大宁矿区煤层气多分支水平井试验成功为主要标志的地面煤层气开发技术基本成熟，采空区煤层气抽采、低浓度煤层气提纯、乏风煤层气利用等井下煤层气抽放新技术也已引起国内外有关开发利用企业的关注，煤层气发电和民用燃气技术的完善已使煤层气在这些领域的商业利用规模迅猛增长。

　　(七)清洁发展机制有利于煤层气开发利用

　　清洁发展机制有利于煤层气开发利用使山西省煤层气企业获得正常商业渠道无法获得的技术和国外资本，在一定程度上消解煤层气产业发展的障碍，加快发展速度，提高发展水平。

　　 二、“十一五”是山西煤层气产业形成与发展的关键时期

　　据权威统计资料显示，我国目前煤矿抽采瓦斯仅23亿m3，利用10亿多m3，开发程度远不及美国、加拿大、澳大利亚等煤层气产业发展比较快、已成功实行了商业化运作的国家。由于我国煤层气探明储量多，落实程度高，且已经形成了较为成熟的勘探开发技术和地质理论，国家已把煤层气开发利用列入“十一五”规划，并制定了鼓励开发利用的政策。除企业积极投资外，国家通过立法和制定政策，在减免税收、财政支持、采矿权收费等方面提供了众多优惠。“十一五”是我国及山西煤层气产业形成与发展的关键时期。

　　(一)《全国煤层气(煤矿瓦斯)开发利用“十一五”规划》的出台预示着山西煤层气产业将要迅猛崛起

　　我国过去没有统一的国家煤层气开发利用专项规划，煤层气分列在煤炭、石油等行业中，导致了社会对煤层气的概念模糊、政策针对性不强、管理不能体现煤层气的实际需要、政府的支持不落实、资金不到位等一系列问题，这是影响我国煤层气勘探开发事业发展的重要因素之一。目前，国家发展和改革委员会出台了《全国煤层气(煤矿瓦斯)开发利用“十一五”规划》，国务院办公厅发布了《国务院办公厅关于加快煤层气(煤矿瓦斯)抽采利用的若干意见》。为我国煤层气产业的发展烧足了底火。“十一五”规划是指导我国煤层气开发利用、引导社会资源配置、决策重大项目及安排政府投资的重要依据。”

　　2007年正式颂布的《山西省煤层气(天然气)产业“十一五”发展规划》强调，到2010年，初步形成勘探、开发、利用相配套，民用燃气、工业燃气、煤层气发电、煤层气化工相结合，产业布局合理、经济效益、社会效益、环境效益突出的产业格局。“十一五”期间建成沁南、阳泉、大宁-吉县、保德四大煤层气开发基地，产能达到60亿m3/年，煤层气年利用总量达到50亿m3，新增输配气管网1099km，总长度达到2000km以上,产值达到133亿以上。

　　(二)“十一五”期间大规模开发煤层气资源，使山西煤层气成天然气重要补充，可以安全可靠地缓解我国天然气短缺的局面

　　我国《煤层气开发利用“十一五”规划》强调，到2010年，中国煤层气开发利用将实现四个目标：全国煤层气产量达100亿m3；利用量达80亿m3；新增煤层气探明地质储量3000亿m3；逐步建立煤层气开发利用产业体系。我国的煤层气能够形成独立的产业，成为天然气工业的重要补充。

　　2003年中国天然气消费量首次超过供应量，到2010年，中国需进口约300亿m3天然气，2015年进口量将达到约400亿m3，而发展煤层气将弥补这一缺口。根据中国石油天然气集团公司预测资料显示，到2010年和2020年，我国天然气探明储量分别为4.5万亿m3和6万亿m3，产量分别达到800亿m3和1120亿m3，而天然气需求量则分别达1120亿m3和1700亿m3。2010年以后，常规天然气生产只能满足市场需求的60%左右。尽管天然气缺口可通过进口天然气和液化石油气解决，但在成本和安全上均存在问题。煤层气是储存在煤层及邻近层中与煤伴生的可燃气体，主要成分与天然气相似。加快煤层气开发可以安全可靠地缓解天然气短缺的局面。?

　　(三)开发新能源、培育新产业，要突出把握好“十一五”时期的改革与发展

　　目前，我国煤层气开发利用已经进入一个关键时期。如果煤层气开采利用不走在煤炭开采之前，整装的煤层气田就会被肢解，过去发生过的煤层气问题还会继续出现。因此，把握“十一五”时期改革与发展的机遇，总结山西十几年来煤层气开发利用落后的教训，根据煤层气资源条件，借鉴国际、国内成功经验，制定出使山西省煤层气开发利用尽快由幼稚期进入成熟期的发展战略和经济政策，进而使之成为一个新兴的能源产业。

　　三、中国气体能源的全面使用将造就山西新型煤层气产业的崛起

　　随着我国经济的高速发展，中国将构建以气体能源为第一能源的能源体系,在这一重大的历史变革中，山西煤层气产业化发展必将迎来新的战略机遇期。

　　(一)中国将构建以气体能源为第一能源的能源体系

　　据有关资料显示，中国将构建以气体能源为第一能源的能源体系。自工业革命以来，世界上的主要经济体系使用的能源主体经历了以煤为主、以石油为主、以油气并重的三个时期。BP等国际能源机构前瞻判断：人类将在2020-2030年进入以天然气为主的气体能源时代。迄今为止气体能源主要包括一次能源的常规天然气、非常规的煤层气、深层气、致密岩气、富有机制岩气、天然气水合物、非生物成因气；由一次能源经过加工转换以后得到的二次能源产品，例如：沼气、蒸汽、煤气、氢气等等。

　　目前天然气已进入成熟使用期；以美国为代表的国家的煤层气也进入了规模化工业使用阶段；天然气水合物正在成为各发达国家竞相研究的重点能源。中国及山西正面临选择未来20-30年内的不同模式的历史转折点，1)转型为煤油气并重的能源结构；2)建立以气体能源为第一能源的气、油、煤并举的能源体系，其中应将目前以煤为主的能源结构分期转型为煤的气化使用，以实现世界上最大的煤能源体系的跨越式发展。对于中国及山西而言这是中国能源现代化的最理想道路和最小的改革代价，其实质就是促使世界上传统落后的最大能源体系一步转型为全球最先进的气体能源结构。

　　(二)中国气体能源战略的核心主题

　　据有关资料显示，气体能源的国家战略是：气化能源；替代油煤；海陆并重；管道与液化并举；精用整体气源；多元商业发展；构筑21世纪清洁、安全、高效、稳定的气体能源应用体系。

　　中国气体能源战略以国内资源为核心，立足通过天然气、煤层气、原油伴生气等多元的国内气源开发实现中国气体能源独立供给的政策，另外使用原煤气化以后的合成气也是构筑中国气体能源为主战略的核心内容和关键举措。

　　四、山西可借力“西气东输”工程，为加快煤层气开发，进一步推动山西经济发展提供一个“站台”

　　“西气东输”工程是继我国长江三峡工程之后的又一项世界级特大工程，也是我国实施西部大开发战略的重大基础设施建设项目之一。西气东输工程不仅是一条输气干线，而且是沿途各省区人民千载难逢的机遇。它的开工建设，不仅会加速改善东部地区的能源结构，改变东部地区的经济格局，而且会拉动相关产业，使工程沿线有望成为崛起于我国的一条经济隆起带。在这条隆起带上的地区，将在更大的空间、更广的领域、更高的层次上实现生产力要素的大容量吐纳和优化配置。

　　“西气东输”工程西起塔里木，东达上海，横贯7个省市自治区，穿越我国腹地主要能源基地。按照预算，“西气东输”工程的供气能力和设计年限，需要1万亿mt的天然气地质储量作保证，但目前塔里木盆地的天然气地质探明储量仅7000亿mt左右，急需增加的新的补充或替代气源。煤层气作为非常规的洁净能源，其成分95%以上是甲烷，热值高达8000～9000大卡/mt，完全可以与天然气混输。?

　　　　“西气东输”管线经过的地区大多是煤层气资源富集区，也是大中型煤层气聚气带集中分布的地区，沿线经过的11个煤层气聚气带从西到东依次是塔北、柴北-祁连、鄂尔多斯西部、渭北、鄂尔多斯东缘、霍西、沁水、太行山东、豫西、徐淮和淮南聚气带，总资源量近10万亿m3，比塔里木盆地的天然气资源量(8.39万亿m3)还多。管线经过的多个大型煤层气田，是近十年我国煤层气勘探开发试验工作的集中区，试验工作已取得显著成效。在沁水煤田的晋城、潞安、寿阳目标区，鄂尔多斯东缘的柳林、三交、石楼、三交北区块，渭北的韩城目标区，淮北的宿南向斜，淮南的新集等区块都探查出较高产量的煤层气井，一些区块已展示出良好的商业性开发前景。?

　　　　下游工程一直是限制煤层气开发的最重要因素之一，然而“西气东输”工程的实施，不仅为煤层气勘探开发创造了管网条件，而且解决了煤层气的销售利用问题，打通了制约中国煤层气大规模地面开发的主要瓶颈，必将增强国内外投资者的信心，加速我国煤层气产业的形成。另外，加快管道沿线煤层气的勘探开发，也能为“西气东输”工程提供足够的替代气源，保证工程供气稳定。与此同时，煤层气还是一种现实的气源，具有巨大的开发潜力。沿“西气东输”管线分布的沁水、两淮等大型煤层气田，不仅资源丰富，而且是目前正在大规模开发的煤矿区，优先开发这些地区的煤层气资源具有显著的现实性。山西将利用国家“西气东输”3条主干线都经过山西的有利条件，在境内铺设1700公里的输气管道，把全省煤矿抽取和气田开采的煤层气，在确保省内优先、余气钱输的原则下，可借助“西气东输”主管道送往北京、上海等大中城市。

　　五、煤层气市场需求及发展趋势

　　山西煤层气(天然气)市场需求预测是建立在对山西焦煤集团、长治煤气化、阳泉煤业、潞安矿业、晋城无烟煤矿业、亚美大宁煤层气(天然气)市场实地调研的基础上，采用主要耗气部门测算法，预测得出山西省2010年与2020年煤层气的总需求量达50.02亿m3与72.0亿m3。

　　(一)城市燃气需求预测

　　包括居民用气与公共福利用气。山西省城市燃气主要集中太原、晋城、潞城、长治、阳泉、榆次等中部和南部城市以及离柳、大宁等矿区。城市燃气是今后煤层气开发利用的主要方向，发展空间较大。预计2010年与2020年将达到13.33亿m3、18.49亿m3，在煤层气需求总量中占到约27%与26%。

　　(二)工业燃气需求预测

　　煤层气做工业燃料主要用于冶金、建材、机械等行业，用户主要集中在太原、长治、朔州、阳泉、临汾、吕梁等较大城市的工业企业中。预计2010年与2020年将达到15.83亿m3、16.59亿m3，在煤层气需求总量中占到约32%与23%。

　　(三)化工需求预测

　　煤层气富含甲烷，可用于生产合成氨、尿素、甲醇及其下游精细化工产品，具有良好的经济、环境和社会效益。煤层气化工利用是山西省今后重点发展的产业，市场发展前景广阔。预计2010年与2020年化工转化对煤层气需求将分别达到10.0亿m3和18.15亿m3，约占需求总量的20%与25%。

　　(四)发电需求预测

　　山西利用井下煤层气发电较早，目前主要集中在潞安、阳泉、离柳、大宁等矿区，大规模利用受市场、运输及价格等方面的限制。预计2010年发电需要煤层气4.36亿m3,2020年达到5.67亿m3。

　　(五)LNG和CNG

　　预计2010年与2020年LNG需求量将达到5.0亿m3、10.0亿m3，占总需求量的10%和13.9%。CNG汽车用气将达到1.50亿m3、3.1亿m3，占总需求量的3%和4.3%。

　　(六)周边省市场需求预测

　　据预测，河北省到2010年天然气总需求量为45-50亿立方米，而已落实气量仅为30亿立方米，缺口约15-20亿立方米。河南、陕西情况类似。按此预测，“十一五”期间，周边省天然气(煤层气)需求缺口可达50-60亿立方米。再考虑京、津地区和山东省，则缺口更大。煤层气周边市场前景极为乐观。