□ 文/本刊記者 由然
昆士蘭,澳大利亞能源集團(tuán)Origin Energy的工廠。AFP 東方IC/供圖
國(guó)際能源機(jī)構(gòu)(IEA)估計(jì),全球煤層氣資源總量可達(dá)260萬(wàn)億立方米。74個(gè)賦存煤層氣資源的國(guó)家煤層氣資源總量約達(dá)168萬(wàn)億立方米,其中90%的煤層氣資源分布在12個(gè)主要產(chǎn)煤國(guó)—俄羅斯、加拿大、中國(guó)、美國(guó)、澳大利亞、德國(guó)、波蘭、英國(guó)、烏克蘭、哈薩克斯坦、印度、南非。在目前從事煤層氣勘探開(kāi)發(fā)的國(guó)家中,實(shí)現(xiàn)煤層氣商業(yè)開(kāi)發(fā)并已經(jīng)形成煤層氣工業(yè)的國(guó)家有美國(guó)、加拿大、澳大利亞等國(guó),已經(jīng)開(kāi)展小規(guī)模煤層氣勘探試驗(yàn)或者積極準(zhǔn)備參與煤層氣開(kāi)發(fā)的國(guó)家有智利、巴西、委內(nèi)瑞拉等。
就全球而言,天然氣目前在能源結(jié)構(gòu)中所占比重約為25%,自1990年至今,需求一直在以每年23%的速度增長(zhǎng)。全球以天然氣代替石油的能源格局正在顯現(xiàn),而煤層氣替代天然氣的張力日趨強(qiáng)盛。
BP首席經(jīng)濟(jì)學(xué)家克里斯多夫·魯爾預(yù)計(jì),從單獨(dú)某一種能源形式來(lái)看,到2030年天然氣需求增長(zhǎng)最快。這是因?yàn)椋夯烊粴獾陌l(fā)展解決了單一管道運(yùn)輸?shù)闹萍s,能夠?qū)⒎稚?、零散的世界天然氣市?chǎng)連接起來(lái),未來(lái)很可能形成一個(gè)全球統(tǒng)一的天然氣市場(chǎng)。
由此,國(guó)際能源機(jī)構(gòu)(IEA)也大幅上調(diào)了2035年全球天然氣需求,預(yù)期至5.1萬(wàn)億立方米,其中很大一部分增幅緣于中國(guó)與日本在新能源政策導(dǎo)向下的大幅增加。事實(shí)上,中國(guó)已成為世界第四大天然氣消費(fèi)國(guó),未來(lái)幾年對(duì)天然氣的消費(fèi)量還將以每年25%的增長(zhǎng)速度遞增。
天然氣需求旺盛,煤層氣自然受寵。未來(lái),全球煤層氣的發(fā)展將呈全面、快速持續(xù)的態(tài)勢(shì)。
出于能源供應(yīng)、環(huán)境保護(hù)和煤礦安全的目的,世界主要產(chǎn)煤國(guó)家對(duì)煤層氣的開(kāi)發(fā)和利用都十分重視。
全世界煤層氣儲(chǔ)量排第四的美國(guó),是世界上最早開(kāi)始煤層氣地面開(kāi)發(fā)的國(guó)家,也是煤層氣產(chǎn)量最高的國(guó)家,還是煤層氣商業(yè)開(kāi)發(fā)最為成功的國(guó)家。美國(guó)煤層氣總資源量約21萬(wàn)億立方米,煤層氣已占到天然氣總量的10%,在美國(guó)能源產(chǎn)業(yè)中具有舉足輕重的地位。
為緩解石油供需矛盾,美國(guó)從上世紀(jì)70年代開(kāi)始研究煤層氣,80年代開(kāi)始大規(guī)模商業(yè)性開(kāi)發(fā),目前的煤層氣生產(chǎn)基地主要有圣胡安盆地、黑勇士盆地、拉頓盆地、阿巴拉契亞、粉河、尤因塔等地。美國(guó)2001年全國(guó)的煤層氣產(chǎn)量就達(dá)到了437億立方米,占同期全美天然氣產(chǎn)量的8%;2007年,全美煤層氣銷(xiāo)售量占天然氣銷(xiāo)售總量的比例達(dá)到8.7%。
美國(guó)在煤層氣形成機(jī)理、儲(chǔ)集方式、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)、勘探和開(kāi)發(fā)技術(shù)等方面取得了重大突破,對(duì)煤層氣開(kāi)發(fā)起到了巨大的推動(dòng)作用。自1980年以后的20多年里,煤層氣產(chǎn)量從不足2億立方米增加到542億立方米,在位居世界第一。
加拿大煤層氣資源量占世界第二位,早在20世紀(jì)80年代初期就開(kāi)始在西部盆地從事煤層氣勘探,20世紀(jì)90年代之后陸續(xù)對(duì)全國(guó)煤層氣資源進(jìn)行評(píng)價(jià),同時(shí)一些公司在西部盆地及東部新斯科舍省部署了一批井,進(jìn)行勘探和開(kāi)采試驗(yàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì),加拿大17個(gè)盆地和含煤區(qū)煤層氣地質(zhì)儲(chǔ)量15.23×1012立方米,其中阿爾伯達(dá)省占76.54%,是加拿大最主要的煤層氣資源基地。近幾年,加拿大煤層氣開(kāi)發(fā)進(jìn)展很快,主要原因是得益于連續(xù)油管施工技術(shù)和煤層氣液氮壓裂技術(shù),這兩項(xiàng)技術(shù)在加拿大的煤層氣開(kāi)發(fā)中起到關(guān)鍵作用。
在煤層氣利用方面,由于美國(guó)的天然氣管網(wǎng)發(fā)達(dá),尤其在美國(guó)的中東部,天然氣管網(wǎng)密如蛛網(wǎng),覆蓋率很高。1992年5月,美國(guó)取消了管道公司對(duì)天然氣購(gòu)銷(xiāo)市場(chǎng)的控制,煤層氣生產(chǎn)商可以擁有多種選擇出售煤層氣,并可自由選擇煤層氣用戶(hù)和天然氣管道公司,因此美國(guó)抽出的煤層氣大多數(shù)進(jìn)入國(guó)家天然氣管道供給用戶(hù)。
瓦斯發(fā)電在德國(guó)利用較為成功,魯爾集團(tuán)在薩爾洲每年獲取甲烷濃度為50%的煤礦瓦斯,用于熱電經(jīng)營(yíng),發(fā)電技術(shù)采用燃?xì)廨啓C(jī)和蒸汽機(jī)發(fā)電聯(lián)合運(yùn)行,2003年開(kāi)發(fā)了集裝箱式結(jié)構(gòu)的新的礦用瓦斯供電、供熱、制冷耦合機(jī)組。
縱觀世界各國(guó)煤層氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展史,許多國(guó)家如美國(guó)、澳大利亞、加拿大等都實(shí)施了一些促進(jìn)煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要政策。其中以美國(guó)和澳大利亞最為典型。
專(zhuān)家認(rèn)為,美國(guó)之所以取得煤層氣大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)的成功,在很大程度上得益于美國(guó)政府的鼓勵(lì)政策,主要包括:時(shí)機(jī)得當(dāng)、力度足夠、針對(duì)性強(qiáng)的稅收扶持政策,技術(shù)研發(fā)和開(kāi)采試驗(yàn)的財(cái)政政策,限制壟斷的管道政策以及環(huán)境、投資等配套政策。
美國(guó)煤層氣資源條件好,退稅補(bǔ)貼力度大,補(bǔ)貼額超過(guò)煤層氣銷(xiāo)售價(jià)格的50%。1982年時(shí),美國(guó)煤層氣氣價(jià)是5美分/立方米,補(bǔ)貼是2.82美分,占到了銷(xiāo)售價(jià)格的一半以上。美國(guó)的稅收補(bǔ)貼條例同時(shí)還隨著通脹系數(shù)和產(chǎn)量的變化而變化,極大激勵(lì)了企業(yè)的積極性。
美國(guó)在15年前的井?dāng)?shù)不到1000口,在開(kāi)始發(fā)展非常規(guī)氣體之后,美國(guó)的井?dāng)?shù)在已有的數(shù)量之上又新增1000多口。在很短的時(shí)間里新增了很多產(chǎn)能,目前美國(guó)煤層氣井的總數(shù)量大約是6萬(wàn)多口。
專(zhuān)家指出,國(guó)際上煤層氣的開(kāi)發(fā),不論是美國(guó)、加拿大,還是澳大利亞,都是由石油公司來(lái)做,專(zhuān)門(mén)的煤層氣公司幾乎沒(méi)有,煤炭企業(yè)做煤層氣開(kāi)發(fā)的也很少。因?yàn)槊簩託夂吞烊粴獾男再|(zhì)幾乎完全一樣,設(shè)備技術(shù)都適用。
據(jù)一位外國(guó)管理人員介紹,在美國(guó),開(kāi)采和管道甚至可以包給個(gè)人,只要按比率分給州政府或聯(lián)邦政府利潤(rùn)即可,而且個(gè)人報(bào)批的部門(mén)只有一個(gè),即州政府或者聯(lián)邦政府,避免了重復(fù)報(bào)批過(guò)程。另外,采油和采氣的證是可以通用的。
美國(guó)、澳大利亞的煤層氣產(chǎn)業(yè)之所以發(fā)達(dá),一方面是資質(zhì)條件、資源豐富,另一方面是其整個(gè)市場(chǎng)機(jī)制也很發(fā)達(dá)。比如,一個(gè)公司來(lái)打井,如果打不出氣來(lái),就走人,換第二撥人進(jìn)來(lái)再打。民營(yíng)也好,外方也好,大家都可參與,這樣市場(chǎng)效應(yīng)明顯,才能最終找到煤層氣資源。
煤炭?jī)?chǔ)量居世界第二位的俄羅斯,2002年開(kāi)采煤炭2.8億噸,比2003年增長(zhǎng)1.3%,但隨著煤礦開(kāi)采量的增長(zhǎng),煤層氣也大量排入大氣,一方面造成資源浪費(fèi),一方面造成大氣污染,因而俄煤田開(kāi)始嘗試對(duì)煤層氣進(jìn)行回收利用。
據(jù)悉,庫(kù)茲巴斯煤田每年排出的煤層氣中有1億到2億立方米是通過(guò)抽氣管道排出礦井的,這部分煤層氣便于回收。俄各煤礦更加重視使用煤層氣的回收技術(shù),以控制本國(guó)溫室氣體的排放。俄專(zhuān)家認(rèn)為,用煤層氣發(fā)電有廣闊前景,所產(chǎn)生的電能可用于煤礦生產(chǎn)或向外供應(yīng)。除了發(fā)電,從煤礦抽出的煤層氣在去掉煤顆粒和水分并提高濃度之后,還可用于工業(yè)生產(chǎn)或居民采暖,也可用作汽車(chē)燃料。
法國(guó)綠色煤氣公司董事長(zhǎng)克賴(lài)斯在談到煤層氣回收時(shí)認(rèn)為,對(duì)于煤礦企業(yè)而言,抽取煤層氣發(fā)電在技術(shù)上并非難事,關(guān)鍵在資金,或者說(shuō)是融資方式。但是,隨著《京都議定書(shū)》的簽署,各國(guó)對(duì)妥善處理采煤產(chǎn)生的煤層氣甲烷更加重視,因而煤層氣在環(huán)保方面的重要意義凸顯。
早在二三十年前,法國(guó)、德國(guó)等歐洲國(guó)家煤炭企業(yè)就已開(kāi)始抽取煤層氣。法國(guó)煤層氣專(zhuān)家認(rèn)為,抽取煤層氣發(fā)電在技術(shù)上沒(méi)有任何難度,只需氣體抽取系統(tǒng)和天然氣發(fā)電設(shè)備就可以。這種做法過(guò)去沒(méi)能在世界各地普及的一大原因是它需要大量的資金投入。這幾年隨著抽取煤層氣的環(huán)保意義不斷提升,新的融資方式正在不斷解決這些難題。