2020瓦斯發電行業競爭現狀及發展前景分析

• 2020年6月29日 HaoChenChong來源：互聯網 336 14
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煤層氣在煤礦稱為煤礦瓦斯。根據新的資源評價結果，我國陸上煤層氣資源量36.8萬億立方米，與陸上常規天然氣資源量(38萬億立方米)相當，僅次于俄羅斯和加拿大。煤層氣的主要成分是甲烷，甲烷在空氣中的濃度達到5%-16%時，遇明火就會爆炸，這是煤礦瓦斯爆炸事故的根源

煤層氣在煤礦稱為煤礦瓦斯。根據新的資源評價結果，我國陸上煤層氣資源量36.8萬億立方米，與陸上常規天然氣資源量(38萬億立方米)相當，僅次于俄羅斯和加拿大。煤層氣的主要成分是甲烷，甲烷在空氣中的濃度達到5%-16%時，遇明火就會爆炸，這是煤礦瓦斯爆炸事故的根源。 煤層氣不加以利用，直接排放到大氣中，其溫室效應約為二氧化碳的21倍。煤礦瓦斯發電，既可以有效地解決煤礦瓦斯事故、改善煤礦安全生產條件，又有利于增加潔凈能源供應、減少溫室氣體排放，達到保護生命、保護資源、保護環境的多重目標。

低濃度瓦斯發電需要解決2個問題，一是各個煤礦的本身情況不一樣，而瓦斯狀態隨時都在變化，傳統的發電機組很難“以不變應萬變”;二是低濃度瓦斯的安全輸送問題。

根據"十三五"規劃，到2020年天然氣占一次能源消費比重提高到10%左右，天然氣消費量達到3600億立方米，年均復合增長率高達14.2%。大力抽采煤層氣將有助于促進清潔能源的消費，并降低天然氣對外依存度。在未來的十年內，地面和井下利用均將迎來黃金期。地面利用伴隨技術開發的成熟以及管道運輸的健全將迎來量的集中爆發，應用領域也會更加多元化，主要是增量市場;井下利用主要伴隨利用率的提升，存量市場仍將保持快速成長，但應用領域更多集中在發電側。

根據中研研究院研究出版的《2019-2025年中國瓦斯發電行業深度調研及發展策略研究報告》統計分析顯示：

第一節 2018年中國瓦斯發電行業競爭現狀

一、瓦斯發電技術競爭分析

很多國家和地區把煤層氣勘探開發作為重要的能源政策方向，其中美國、德國、澳大利亞、俄羅斯等不僅起步早，而且發展快。國家能源委咨詢專家委員會委員孫茂遠以美國為例介紹說，早在上世紀30年代，該國在阿巴拉齊亞盆地進行了煤層氣商業開發，之后在圣胡安盆地的煤層氣也被開采出來，并形成了一定產能。進入上世紀80年代，美國在黑勇士盆地和圣胡安盆地的煤層氣開采試驗取得重大突破，推動了該國煤層氣產業大發展，產量從1981年的1.3億立方米提升至1989年的26億立方米。在其后十多年間，每年增產40億—50億立方米，到2001年，產量超440億立方米。完善、成熟的煤層氣產業在美國建立起來并引發了國際煤層氣開采熱潮。

中國煤層氣開發利用已經有超過50年歷史，大致可劃分為井下抽放——試驗勘探——技術引進——規模開發4個階段。上世紀50年代到70年代，中國開始了煤層氣的開采工作，但鑒于技術因素制約，當時主要采取的是井下抽放煤層氣的開采方式，主要著眼點是減少煤礦瓦斯安全事故。期間，在河南焦作、山西陽泉、遼寧撫順等煤礦鉆下幾十口煤層氣井。1970年至1990年間，中國煤層氣進入試驗勘探階段，政府和科研機構積極嘗試對煤層氣進行勘探開發以及利用，并在個別條件較好的礦區進行了試采，為以后的煤層氣開發提供了寶貴的數據和經驗。

1990年至2005年，中國處于技術引進實踐階段，以中聯煤層氣有限責任公司(中聯公司)為代表的中方企業大力引進國外先進技術進行煤層氣勘探。1998年1月，中聯公司與一家美國公司簽署了合作開發安徽省淮北煤層氣田的產品分成合同，這也是中國第一個煤層氣開發對外合作合同。

煤層氣開發被列入了國家“十一五”和“十二五’能源發展規劃，一系列鼓勵政策相繼出臺，推動煤層氣開發利用進入新階段，產量從2007年的約34億立方米，增長至2017年的約180億立方米。

煤層氣資源目前主要有兩種開發方式：一是地面鉆井開采;二是井下抽采。井下抽采意味著先采煤后采氣，或者邊采煤邊采氣，抽放的煤層氣絕大部分仍然排入大氣，得不到合理利用。而地面鉆井開采則是先采氣后采煤，為利用煤層氣創造前提，也有利于改善煤礦的安全生產條件。顯而易見，地面鉆井開采是更為先進優良的方式，更能促進對能源資源的高效利用。

煤層氣雖與煤炭伴隨而生，但也有其自身獨特的性質，不能完全按照油氣勘探開發的方法對其進行開發，而是需采用符合其特點的方法。目前煤層氣的排采機理為：抽排煤層承壓水，降低煤儲層壓力，促使吸附態甲烷解吸為大量游離態甲烷，并在地層壓力和井筒壓力差的作用下運移至井口。

一個完整的瓦斯發電站主要由輸送系統，發電機組，冷卻系統，控制系統組成。其中，發電機組是最核心的組成部分。目前我國的瓦斯發電機組主要采用的是內燃機發電和燃氣輪機發電兩種方式。

在采煤之前，先行開采伴生其間的煤層氣，不僅可以把煤礦瓦斯爆炸率降低70%到85%，從根本上提高煤礦安全環境，而且可以通過瓦斯發電獲得一種重要而豐富的清潔能源，產生巨大經濟價值。

二、瓦斯發電替代能源競爭分析

煤層氣，又被稱為“煤礦瓦斯”，是賦存在煤層和煤系地層的烴類氣體，主要成分為甲烷，是煤的伴生礦產資源。當其在空氣中濃度達到5%-16%時，遇明火會爆炸，曾是煤礦安全生產的主要威脅之一，它也因此得過“礦工殺手”惡名。 另一方面，煤層氣是上好的工業、化工、發電和居民生活燃料。1立方米煤層氣大約相當于9.5度電、1.13千克汽油、1.21千克標準煤。煤層氣的熱值是通用煤的2至5倍，燃燒后幾乎不產生任何廢氣，是當之無愧的“優質”清潔能源。

三、瓦斯發電成本競爭分析

全球陸上風電度電成本區間已經明顯低于全球的化石能源，陸上風電平均成本逐漸接近水電，達到6美分/千瓦時，2017年以來新建陸上風電平均成本為4美分/千瓦時。

國際可再生能源署(IRENA)預計隨著技術進步，2019年全球成本最低的風電和光伏項目的度電成本將達到甚至低于3美分/千瓦時，成為最經濟的綠色電力。可再生能源相較化石能源已具備絕對的成本競爭力，將主導未來能源行業的新增投資。

圖表：國際各種能源度電成本比較(單位：美元/Kwh)

資料來源：風電財經

由于全球范圍內各個國家化石能源儲量不一致、社會經濟發展水平不一致，可再生能源資源不一致，能源政策不同等，各種能源的度電成本也有一定差異。

而從國內情況來看：

火電的度電成本受煤炭價格影響很大，根據國內當前煤炭價格，大型火電站的度電成本約為0.2~0.3元。

陸上風電的度電成本受所在風電場的風能資源影響很大，根據當前項目造價，陸上大型風電場(I、II、III類資源區)的度電成本約為0.2~0.35。

集中式光伏的度電成本受所在區域的太陽能資源及技術路線影響較大，大型集中式、支架跟蹤式光伏電站(I類資源區)的度電成本約為0.3~0.4。

隨著競價、平價上網、特高壓線路的建設、促進消納等政策的出臺，國內可再生能源的開發會趨于理性，風能及太陽能資源優越的地區才會有開發價值。可以看出，國內風能資源較好的陸上風電項目度電成本已經和火電十分接近，大型光伏電站的成本也在主要電氣設備降價和技術提升的助力下快速下降。

而國內瓦斯發電項目可以取得良好的經濟效益，以燃氣發電機組利用30%濃度的瓦斯發電為例：

假設燃氣發電機組發電效率為35%，每立方米純瓦斯可發電3.0―4.2度，則每立方米30%濃度的瓦斯可發電1.0―1.4度，利用30%濃度的瓦斯發電成本約需0.15元/度，而上網電價約為0.56元/度，如果在項目投產后可以保證瓦斯氣源的穩定供應，項目在兩到三年時間內即可收回成本。此外，考慮到瓦斯抽采及利用的政府補貼、項目產生的可交易CO2減排指標等，瓦斯發電項目的經濟效益十分顯著。瓦斯發電項目還可以減少溫室氣體排放，降低大氣溫室效應，減少環境污染，并且給項目所在地區帶來更多的就業機會，具有很大的社會、環境效益。

由此可見，瓦斯發電相比其他形式的能源發電更具有成本競爭優勢。

想要了解更多詳細分析，請關注中研研究院研究出版的《2019-2025年中國瓦斯發電行業深度調研及發展策略研究報告》

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