执行摘要
全球甲烷排放持续上升,其温室效应强于二氧化碳,减排潜力不容忽视。全球甲烷排放在过去15年增速加快,主要来自能源供应、农业生产和废弃物管理等人类活动。甲烷减排已成为全球合作关注议题,多国提出减排行动计划,如欧盟、美国和巴西等。中国作为甲烷排放大国,也发布了《甲烷排放控制行动方案》,提出加强甲烷等非二氧化碳温室气体管控。
中国甲烷排放中,能源供应甲烷排放居首位,其中煤矿开采和矿后活动中的煤矿甲烷占42%。低浓度煤矿瓦斯排放占比高,尤其是甲烷体积分数在0.75%以下的风排瓦斯,由于缺乏政策约束和经济激励,减排困难重重。
本报告聚焦中国山西省低浓度煤矿瓦斯减排的良好实践,通过专家访谈和实地调研,分析企业案例如何在政策、技术和市场环境下实现煤矿甲烷减排,并产生经济和环境双重效益,总结案例复制和推广落地的关键要素。
报告建议:
- 加强对煤矿瓦斯利用项目的统一规划,为项目的建设和运营提供配套政策支持。
- 基于煤矿条件开发合适且稳定的商业模式,如采用BOT方式合作。
- 加强不同经济激励政策对瓦斯回收利用项目的持续支持,如提高补贴价格或发放频次,将技术成熟的方法学纳入自愿碳减排体系。
- 尽快调整制定煤矿瓦斯分级排放标准,并对煤矿瓦斯排放总量进行控制。
低浓度煤矿瓦斯排放现状和挑战
中国煤矿甲烷排放以低浓度煤矿瓦斯为主,80%来自煤矿地下开采,其中83%为乏风瓦斯(甲烷浓度<0.75%)。低浓度煤矿瓦斯减排面临挑战:
- 缺乏政策约束:现行排放标准未对低浓度瓦斯和乏风瓦斯排放进行限制。
- 补贴缺乏差异性:现有补贴政策对低浓度瓦斯利用激励不足。
- 技术经济性不足:低浓度瓦斯利用技术经济性不足,乏风瓦斯回收利用难度更高。
低浓度煤矿瓦斯减排良好实践选择
报告选择山西省作为案例研究范围,分析企业案例如何在政策、技术和市场环境下实现煤矿甲烷减排。案例主要关注9%以下以及乏风瓦斯内的低浓度瓦斯。
低浓度煤矿瓦斯良好实践分析
报告分析了五个案例项目:
- 山西阳煤二矿桑掌乏风氧化热电联供项目:采用RTO技术,实现乏风和低浓度瓦斯利用,带来环境和经济效益。
- 山西柳林寨崖底低浓度瓦斯发电项目:采用低浓度瓦斯安全稳定燃烧技术,实现低浓度瓦斯发电,具有环境和经济效益。
- 山西晋城成庄矿白沙低浓度瓦斯提浓示范项目:采用VPSA技术提浓低浓度瓦斯,实现瓦斯发电,具有环境和经济效益。
- 山西晋城伏岩煤矿乏风氧化发电项目:采用RTO技术,实现乏风瓦斯氧化发电,具有环境和经济效益。
- 山西晋城伯方煤矿低浓度瓦斯综合利用项目:采用多孔介质燃烧技术,实现低浓度瓦斯燃烧供热,具有环境和经济效益。
案例总结与建议
案例分析显示:
- 低浓度瓦斯利用项目单位千瓦造价高于风电光伏项目。
- 瓦斯发电项目高度依赖电价补贴。
- 获得稳定气源是低浓度瓦斯发电的挑战。
- 稳定燃烧和安全输送是低浓度瓦斯利用的挑战。
- 低浓度瓦斯利用的主体多为其他投资主体。
建议:
- 加强对煤矿瓦斯利用项目的统一规划,为项目的建设和运营提供配套政策支持。
- 加强财税政策和市场机制对低浓度煤矿瓦斯利用项目的支持与引导。
- 适时调整煤矿瓦斯排放标准和煤矿安全规程,并对煤矿瓦斯排放总量进行控制。
- 健全煤矿甲烷监测、报告和核证(MRV)制度和排放数据体系。