2020瓦斯發(fā)電行業(yè)競爭現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析

• 2020年6月29日 HaoChenChong來源：互聯(lián)網(wǎng) 336 14
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煤層氣在煤礦稱為煤礦瓦斯。根據(jù)新的資源評價(jià)結(jié)果，我國陸上煤層氣資源量36.8萬億立方米，與陸上常規(guī)天然氣資源量(38萬億立方米)相當(dāng)，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(dá)到5%-16%時(shí)，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(jù)新的資源評價(jià)結(jié)果，我國陸上煤層氣資源量36.8萬億立方米，與陸上常規(guī)天然氣資源量(38萬億立方米)相當(dāng)，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(dá)到5%-16%時(shí)，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(yīng)約為二氧化碳的21倍。煤礦瓦斯發(fā)電，既可以有效地解決煤礦瓦斯事故、改善煤礦安全生產(chǎn)條件，又有利于增加潔凈能源供應(yīng)、減少溫室氣體排放，達(dá)到保護(hù)生命、保護(hù)資源、保護(hù)環(huán)境的多重目標(biāo)。

低濃度瓦斯發(fā)電需要解決2個(gè)問題，一是各個(gè)煤礦的本身情況不一樣，而瓦斯?fàn)顟B(tài)隨時(shí)都在變化，傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)組很難“以不變應(yīng)萬變”;二是低濃度瓦斯的安全輸送問題。

根據(jù)"十三五"規(guī)劃，到2020年天然氣占一次能源消費(fèi)比重提高到10%左右，天然氣消費(fèi)量達(dá)到3600億立方米，年均復(fù)合增長率高達(dá)14.2%。大力抽采煤層氣將有助于促進(jìn)清潔能源的消費(fèi)，并降低天然氣對外依存度。在未來的十年內(nèi)，地面和井下利用均將迎來黃金期。地面利用伴隨技術(shù)開發(fā)的成熟以及管道運(yùn)輸?shù)慕∪珜⒂瓉砹康募斜l(fā)，應(yīng)用領(lǐng)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(yīng)用領(lǐng)域更多集中在發(fā)電側(cè)。

根據(jù)中研研究院研究出版的《2019-2025年中國瓦斯發(fā)電行業(yè)深度調(diào)研及發(fā)展策略研究報(bào)告》統(tǒng)計(jì)分析顯示：

第一節(jié) 2018年中國瓦斯發(fā)電行業(yè)競爭現(xiàn)狀

一、瓦斯發(fā)電技術(shù)競爭分析

很多國家和地區(qū)把煤層氣勘探開發(fā)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(fā)展快。國家能源委咨詢專家委員會委員孫茂遠(yuǎn)以美國為例介紹說，早在上世紀(jì)30年代，該國在阿巴拉齊亞盆地進(jìn)行了煤層氣商業(yè)開發(fā)，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(chǎn)能。進(jìn)入上世紀(jì)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(yàn)取得重大突破，推動了該國煤層氣產(chǎn)業(yè)大發(fā)展，產(chǎn)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(chǎn)40億—50億立方米，到2001年，產(chǎn)量超440億立方米。完善、成熟的煤層氣產(chǎn)業(yè)在美國建立起來并引發(fā)了國際煤層氣開采熱潮。

中國煤層氣開發(fā)利用已經(jīng)有超過50年歷史，大致可劃分為井下抽放——試驗(yàn)勘探——技術(shù)引進(jìn)——規(guī)模開發(fā)4個(gè)階段。上世紀(jì)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(shù)因素制約，當(dāng)時(shí)主要采取的是井下抽放煤層氣的開采方式，主要著眼點(diǎn)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(jìn)入試驗(yàn)勘探階段，政府和科研機(jī)構(gòu)積極嘗試對煤層氣進(jìn)行勘探開發(fā)以及利用，并在個(gè)別條件較好的礦區(qū)進(jìn)行了試采，為以后的煤層氣開發(fā)提供了寶貴的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。

1990年至2005年，中國處于技術(shù)引進(jìn)實(shí)踐階段，以中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司(中聯(lián)公司)為代表的中方企業(yè)大力引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行煤層氣勘探。1998年1月，中聯(lián)公司與一家美國公司簽署了合作開發(fā)安徽省淮北煤層氣田的產(chǎn)品分成合同，這也是中國第一個(gè)煤層氣開發(fā)對外合作合同。

煤層氣開發(fā)被列入了國家“十一五”和“十二五’能源發(fā)展規(guī)劃，一系列鼓勵(lì)政策相繼出臺，推動煤層氣開發(fā)利用進(jìn)入新階段，產(chǎn)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(fā)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(chuàng)造前提，也有利于改善煤礦的安全生產(chǎn)條件。顯而易見，地面鉆井開采是更為先進(jìn)優(yōu)良的方式，更能促進(jìn)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(dú)特的性質(zhì)，不能完全按照油氣勘探開發(fā)的方法對其進(jìn)行開發(fā)，而是需采用符合其特點(diǎn)的方法。目前煤層氣的排采機(jī)理為：抽排煤層承壓水，降低煤儲層壓力，促使吸附態(tài)甲烷解吸為大量游離態(tài)甲烷，并在地層壓力和井筒壓力差的作用下運(yùn)移至井口。

一個(gè)完整的瓦斯發(fā)電站主要由輸送系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)組，冷卻系統(tǒng)，控制系統(tǒng)組成。其中，發(fā)電機(jī)組是最核心的組成部分。目前我國的瓦斯發(fā)電機(jī)組主要采用的是內(nèi)燃機(jī)發(fā)電和燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)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(huán)境，而且可以通過瓦斯發(fā)電獲得一種重要而豐富的清潔能源，產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

二、瓦斯發(fā)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(chǎn)資源。當(dāng)其在空氣中濃度達(dá)到5%-16%時(shí)，遇明火會爆炸，曾是煤礦安全生產(chǎn)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(yè)、化工、發(fā)電和居民生活燃料。1立方米煤層氣大約相當(dāng)于9.5度電、1.13千克汽油、1.21千克標(biāo)準(zhǔn)煤。煤層氣的熱值是通用煤的2至5倍，燃燒后幾乎不產(chǎn)生任何廢氣，是當(dāng)之無愧的“優(yōu)質(zhì)”清潔能源。

三、瓦斯發(fā)電成本競爭分析

全球陸上風(fēng)電度電成本區(qū)間已經(jīng)明顯低于全球的化石能源，陸上風(fēng)電平均成本逐漸接近水電，達(dá)到6美分/千瓦時(shí)，2017年以來新建陸上風(fēng)電平均成本為4美分/千瓦時(shí)。

國際可再生能源署(IRENA)預(yù)計(jì)隨著技術(shù)進(jìn)步，2019年全球成本最低的風(fēng)電和光伏項(xiàng)目的度電成本將達(dá)到甚至低于3美分/千瓦時(shí)，成為最經(jīng)濟(jì)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(dǎo)未來能源行業(yè)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(fēng)電財(cái)經(jīng)

由于全球范圍內(nèi)各個(gè)國家化石能源儲量不一致、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)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(nèi)情況來看：

火電的度電成本受煤炭價(jià)格影響很大，根據(jù)國內(nèi)當(dāng)前煤炭價(jià)格，大型火電站的度電成本約為0.2~0.3元。

陸上風(fēng)電的度電成本受所在風(fēng)電場的風(fēng)能資源影響很大，根據(jù)當(dāng)前項(xiàng)目造價(jià)，陸上大型風(fēng)電場(I、II、III類資源區(qū))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(qū)域的太陽能資源及技術(shù)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(qū))的度電成本約為0.3~0.4。

隨著競價(jià)、平價(jià)上網(wǎng)、特高壓線路的建設(shè)、促進(jìn)消納等政策的出臺，國內(nèi)可再生能源的開發(fā)會趨于理性，風(fēng)能及太陽能資源優(yōu)越的地區(qū)才會有開發(fā)價(jià)值。可以看出，國內(nèi)風(fēng)能資源較好的陸上風(fēng)電項(xiàng)目度電成本已經(jīng)和火電十分接近，大型光伏電站的成本也在主要電氣設(shè)備降價(jià)和技術(shù)提升的助力下快速下降。

而國內(nèi)瓦斯發(fā)電項(xiàng)目可以取得良好的經(jīng)濟(jì)效益，以燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組利用30%濃度的瓦斯發(fā)電為例：

假設(shè)燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組發(fā)電效率為35%，每立方米純瓦斯可發(fā)電3.0―4.2度，則每立方米30%濃度的瓦斯可發(fā)電1.0―1.4度，利用30%濃度的瓦斯發(fā)電成本約需0.15元/度，而上網(wǎng)電價(jià)約為0.56元/度，如果在項(xiàng)目投產(chǎn)后可以保證瓦斯氣源的穩(wěn)定供應(yīng)，項(xiàng)目在兩到三年時(shí)間內(nèi)即可收回成本。此外，考慮到瓦斯抽采及利用的政府補(bǔ)貼、項(xiàng)目產(chǎn)生的可交易CO2減排指標(biāo)等，瓦斯發(fā)電項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。瓦斯發(fā)電項(xiàng)目還可以減少溫室氣體排放，降低大氣溫室效應(yīng)，減少環(huán)境污染，并且給項(xiàng)目所在地區(qū)帶來更多的就業(yè)機(jī)會，具有很大的社會、環(huán)境效益。

由此可見，瓦斯發(fā)電相比其他形式的能源發(fā)電更具有成本競爭優(yōu)勢。

想要了解更多詳細(xì)分析，請關(guān)注中研研究院研究出版的《2019-2025年中國瓦斯發(fā)電行業(yè)深度調(diào)研及發(fā)展策略研究報(bào)告》

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  2019-2025年中國瓦斯發(fā)電行業(yè)深度調(diào)研及發(fā)展策略研究報(bào)告

  隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，瓦斯發(fā)電市場發(fā)展面臨巨大機(jī)遇和挑戰(zhàn)。在市場競爭方面，瓦斯發(fā)電企業(yè)數(shù)量越來越多，市場正面臨著供給與需求的不對稱，瓦斯發(fā)電行業(yè)有進(jìn)一步洗牌的強(qiáng)烈要求，但是在一些瓦斯...

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