文_王冶 中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司質(zhì)量健康安全環(huán)保部
煤層氣回收利用減排來源于煤層氣中甲烷的利用。CDM以及CCER機(jī)制下均包括煤層氣開發(fā)利用方法學(xué),其中CDM機(jī)制下的方法學(xué)為“Consolidated methodology for coal bed methane, coal mine methane and ventilation air methane capture and use for power (electrical or motive) and heat and/or destruction through flaring or flameless oxidation ”(ACM0008),使用該方法學(xué)的中國CDM項目注冊超過80個。CCER機(jī)制下的方法學(xué)為《回收煤層氣、煤礦瓦斯和通風(fēng)瓦斯用于發(fā)電、動力、供熱和/或通過火炬或無焰氧化分解》(CM-003),其核心技術(shù)要求參考了ACM0008第7版,使用該方法學(xué)備案的CCER項目共19個。
適用該方法學(xué)開發(fā)減排項目的項目類型,包括地面鉆井開采、收集采前瓦斯、收集采后瓦斯、收集通風(fēng)瓦斯等各種煤層氣收集方式。收集的煤層氣可以采用燃燒、無焰氧化等方式直接消除,也可以通過生產(chǎn)電力、動力、熱力等方式進(jìn)行利用。
幾種不能采用該方法學(xué)的情況,包括收集廢棄煤礦、退役煤礦的煤層氣;收集利用原始煤層氣,如從與采煤毫不相干的煤層中抽取高濃度煤層氣;在采煤開始前,使用CO2或其他任何流體/氣體加大煤層氣抽取量。
2.2.1 煤層氣回收項目的基準(zhǔn)線
煤層氣回收利用項目的基準(zhǔn)線應(yīng)當(dāng)是如果不開發(fā)減排項目,項目活動中被利用的煤層氣最可能被如何處理。方法學(xué)中對于基準(zhǔn)線識別規(guī)定了詳細(xì)的論證步驟,首先需要列出所有潛在的煤層氣回收利用技術(shù),包括排空、火炬、發(fā)電、供熱、注入管網(wǎng)等,從中識別出最為現(xiàn)實可行的情況作為基準(zhǔn)線,即符合法律法規(guī),不存在經(jīng)濟(jì)或技術(shù)障礙,并且財務(wù)收益最好的情景。
在論證項目合規(guī)性時,需要注意現(xiàn)行抽取瓦斯利用的相關(guān)要求,如國家標(biāo)準(zhǔn)GB21522-2008《煤層氣(煤礦瓦斯)排放標(biāo)準(zhǔn)(暫定)》,適用于自2008年7月1日起新建礦井及煤層氣地面開發(fā)系統(tǒng)的煤層氣(煤礦瓦斯),以及自2010年1月1日起現(xiàn)有礦井及煤層氣地面開發(fā)系統(tǒng)的煤層氣(煤礦瓦斯)。有兩類煤層氣和煤礦瓦斯屬于禁止直接排入大氣的氣體,即:地面開發(fā)系統(tǒng)抽取采集的煤層氣和煤礦瓦斯抽放系統(tǒng)抽取采集的甲烷濃度高于30%的高濃度瓦斯。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求,這兩類煤層氣必須進(jìn)行收集,即“排空”這種情景不符合國家法律法規(guī),需要從基準(zhǔn)線識別過程中排除。因此,目前比較常見的CCER煤層氣項目大部分屬于通風(fēng)瓦斯的回收利用。
2.2.2 煤層氣回收項目的額外性
額外性論證通常采用財務(wù)分析的方法,說明基準(zhǔn)線情景較沒有減排資金支持的減排項目活動更具有經(jīng)濟(jì)性和/或財務(wù)上的吸引力。方法學(xué)規(guī)定可應(yīng)運(yùn)用投資比較分析法,對選定的基準(zhǔn)線替代情景和減排項目活動的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行對比分析。開展投資分析時,財務(wù)指標(biāo)計算中應(yīng)計入國家財政和地方財政對煤層氣、煤礦瓦斯和通風(fēng)瓦斯利用的補(bǔ)貼,以及稅收減免。相關(guān)補(bǔ)貼可能包括煤層氣作為民用燃?xì)庖约盎ぴ系难a(bǔ)貼,以及煤層氣電廠上網(wǎng)電價的補(bǔ)貼等。在考慮項目成本時,如基準(zhǔn)線情景的煤層氣未進(jìn)行利用,即通過排空或火炬進(jìn)行“廢棄”,項目活動情景也應(yīng)當(dāng)視為廢氣,獲取該部分氣體不能計算項目成本。除非能夠證明項目業(yè)主與氣源方為完全獨立的法人,沒有共同的法人或股東,并且能夠提供購氣的定價依據(jù)。因此,項目通過投資比較分析進(jìn)行額外性論證時,需要注意基準(zhǔn)線情景和項目活動投資分析中成本口徑的一致性,以及項目潛在收入的完整性。
減排量一般采用計算的方法量化,通過計算基準(zhǔn)線情景排放量以及項目活動情景排放量的差得到,同時還需要考慮項目邊界外受項目活動影響所產(chǎn)生的泄漏排放。煤層氣回收利用項目的減排量計算較為復(fù)雜,方法學(xué)中提供了詳細(xì)的計算方法,需要逐步理解其技術(shù)要求。
2.3.1 基準(zhǔn)線排放
基準(zhǔn)線排放包括三部分:①部分煤層氣在基準(zhǔn)線情景下已被消除或利用,這部分煤層氣中的甲烷應(yīng)按照被消除的情況計算排放,而不是按照排入大氣的情況進(jìn)行計算;②基準(zhǔn)線情景未被利用而被釋放到大氣的煤層氣導(dǎo)致的排放;③煤層氣發(fā)電、供熱等利用過程所替代的化石燃料供電供熱過程中,燃料燃燒的排放。
基準(zhǔn)線排放①,該部分甲烷在基準(zhǔn)線情景下已被消除或利用,最終排放以二氧化碳的形式體現(xiàn)。采用被消除和利用的煤層氣量,以及甲烷燃燒、非甲烷碳?xì)浠衔锶紵呐欧乓蜃舆M(jìn)行計算。其中,被消除的煤層氣總量需要通過各類裝置燃料效率進(jìn)行折算,非甲烷碳?xì)浠衔锶紵呐欧乓蜃觿t通過氣體組分進(jìn)行計算。計算難點在于基準(zhǔn)線情景下,部分煤層氣可能用于現(xiàn)場供熱以及利用端熱需求,但供熱量是一個波動的數(shù)值,需要通過歷史年度的供熱以及波動情況,對基準(zhǔn)線的熱需求進(jìn)行估算,用于確定基準(zhǔn)線情景下供熱所利用的煤層氣數(shù)量。
對于基準(zhǔn)線排放②,直接排空的煤層氣量應(yīng)等于項目活動回收利用的煤層氣量,減去基準(zhǔn)線排放①中確定的基準(zhǔn)線煤層氣消除和利用量。該部分基準(zhǔn)線排放的計算難點在于需要通過確認(rèn)煤層氣井影響區(qū)域以及煤層氣井受采礦活動影響等因素,確認(rèn)符合要求可以納入減排量計算的煤層氣數(shù)量。煤層氣利用和/或消除所產(chǎn)生的減排量只有在采煤活動進(jìn)入礦井影響區(qū)域時才能被計入。
基準(zhǔn)線排放③包括替代電網(wǎng)電量、替代供熱以及替代交通工具燃料等,分別采用對應(yīng)的產(chǎn)品產(chǎn)量與排放因子計算得到。
2.3.2 項目排放
項目排放量包括:①回收和利用煤層氣消耗能源導(dǎo)致的排放,如化石燃料以及額外的電力熱力消耗;②消除和利用煤層氣過程中燃燒煤層氣導(dǎo)致的排放;③煤層氣未充分燃燒導(dǎo)致的排放。其中項目排放②指的是煤層氣中甲烷以及其他非甲烷碳?xì)浠衔锉谎趸a(chǎn)生的二氧化碳排放。而項目排放③指的是煤層氣中部分甲烷未充分燃燒,仍以甲烷形式逸散至大氣中導(dǎo)致的排放。
項目排放①,分別采用化石燃料消耗量、額外的電力和熱力消耗量乘以對應(yīng)的排放因子。其中熱力消耗對應(yīng)的排放因子應(yīng)基于鍋爐效率和燃料品種進(jìn)行計算。項目排放②,計算方法與基準(zhǔn)線排放①的計算方法相似。項目排放③則包括各類消除、利用方法中未被氧化的甲烷排放。
2.3.3 泄漏
煤層氣項目的主要泄漏排放是由于項目活動煤層氣利用導(dǎo)致不能滿足基準(zhǔn)線熱需要,而采用其他能源活動滿足導(dǎo)致的排放。因此,需要首先對項目活動是否導(dǎo)致基準(zhǔn)線熱需求受到影響進(jìn)行判斷,并依據(jù)熱需求的替代燃料情況進(jìn)行排放量計算。
綜上,煤層氣回收利用項目的減排量構(gòu)成本身并不復(fù)雜,但需要確?;鶞?zhǔn)線煤層氣利用情況的排放得到充分的考慮,進(jìn)行合理的估算,最終獲得的減排量不被高估。為此,項目活動開始前已經(jīng)進(jìn)行了部分煤層氣消除或利用時,其前期的利用以及供熱情況需要提前進(jìn)行長期的日度記錄,用于準(zhǔn)確的基準(zhǔn)線排放估算。
依據(jù)減排量計算的要求,煤層氣回收利用情況相關(guān)數(shù)據(jù)需要進(jìn)行監(jiān)測,用于量化項目實際可獲得的減排量。監(jiān)測數(shù)據(jù)包括項目能源消耗量、消除或利用的煤層氣量,煤層氣發(fā)電、供熱或供氣的產(chǎn)品數(shù)量,氣體組分檢測數(shù)據(jù)等。還涉及用于評估符合條件煤層氣時所需的各類煤礦運(yùn)營數(shù)據(jù)。方法學(xué)中明確規(guī)定對于項目活動下的甲烷量需要采用流量表計量,同時監(jiān)測溫度和壓力用于確定甲烷密度。減排項目需要嚴(yán)格執(zhí)行監(jiān)測方法學(xué)要求,在項目現(xiàn)場配備必要的計量器具,必要時定期開展氣體樣品送檢工作。
隨著全國碳交易市場的推進(jìn),以及行業(yè)內(nèi)各項優(yōu)惠政策的推出,煤層氣項目的開發(fā)也將逐步加快。為順利完成減排項目的開發(fā),項目業(yè)主應(yīng)當(dāng)深入了解項目活動的背景條件,與方法學(xué)核心要求進(jìn)行比對,確保項目符合方法學(xué)相關(guān)要求,并在項目實施的同時開展科學(xué)、合理的數(shù)據(jù)監(jiān)測活動,保證減排收益的落實。