甲烷減排風口已開 超低濃度瓦斯利用迎巨大契機

甲烷是僅次于二氧化碳的第二大溫室氣體，相關研究顯示，其短期內增溫效應是二氧化碳的20多倍！在全球氣候變暖壓力下，包括甲烷在內的非二氧化碳溫室氣體的控制變得尤為重要。

近年來，國際層面對全球甲烷減排的關注程度明顯增強，越來越多的國家正在將其轉化為國家戰略，一些國家和國際組織已經提出或倡議具體的減排行動。

11月2日，在第二十六屆聯合國氣候變化框架公約締約方會議（COP26）上，105個國家共同簽署了“全球甲烷承諾”，即到2030年將全球甲烷排放量在2020年的水平上至少減少30%，甲烷減排已經引起了全球關注。11月10日，在聯合國氣候變化格拉斯哥大會期間，中美達成強化氣候行動宣言，特別提及加大行動控制和減少甲烷排放。

國內層面上，我國不僅是全球最大的二氧化碳排放國，而且是最大的甲烷排放國，甲烷在我國溫室氣體排放總體構成中占據很大比重。

當前，中國政府在甲烷減排方面已展開諸多行動。“十四五規劃”首次將甲烷控制納入五年規劃目標，為中國實現“30·60”目標提供了支持和保證，也對十四五期間甲烷的管控起到綱領性意義。此外，根據中美將強化氣候行動的格拉斯哥聯合宣言，2022上半年中美還將舉行甲烷減排會議；2022年底前中國將出臺甲烷國家行動計劃。目前，地方政府也開始將甲烷管控作為工作要點之一。去年5月，陜西省生態環境廳提出將編制《陜西省控制甲烷排放中長期規劃》，煤炭大省山西也啟動了采掘行業甲烷控排合作機制的研究項目。

事實上，在全球能源轉型的大背景下，我國的甲烷控制體系正在建立之中，相關行業已經開始了甲烷減排行動。

煤炭領域減排市場潛力巨大 超低濃度瓦斯利用成行業痛點

煤炭行業是中國的人為甲烷氣體排放量占比最高的行業，根據最新的國家溫室氣體清單數據，中國煤炭開采導致的甲烷排放占中國人為甲烷排放總量的38%，約為2100萬噸。煤炭領域的甲烷排放主要是煤層氣（煤礦瓦斯）的排放。業界專家表示，煤層氣（煤礦瓦斯）的開發利用，可以增加清潔能源的供應，同時減少溫室氣體排放。

我國煤礦瓦斯利用起步較早，但就目前來看，煤炭行業甲烷回收利用水平并不高。據了解，我國煤礦瓦斯甲烷濃度超過80%的只有1%，濃度在30%—80%的占了5%，濃度在10%-30%的占比10%，濃度低于1%的占比達80%。與此同時，質量濃度高于30%的瓦斯在利用上已沒有技術瓶頸；質量濃度在8%～30%范圍的瓦斯用于發電也已經獲得廣泛應用；而質量濃度低于8%以及乏風的利用則成為實現礦井瓦斯綜合利用的關鍵。

早前，安徽理工大學教授薛生在接受《中國能源報》采訪時曾表示，“超低濃度瓦斯給我們利用帶來巨大的挑戰，若能將0—10%濃度的瓦斯利用起來，經濟價值會很大。無論從國家能源戰略角度考慮，還是從環境污染，都應該引起高度重視。”中國煤炭信息研究院副院長劉文革也曾公開表示，現在煤礦瓦斯治理及利用的難點主要集中在乏風瓦斯（甲烷濃度在0.5%~1%之間）以及廢棄礦井的瓦斯抽采上。

未來，隨著甲烷減排市場的全面打開，大量的超低濃度瓦斯減排利用技術或將迎來一個具有很大潛力的新興的環保市場。

超低濃度瓦斯利用技術填補市場空白 相關企業站上風口

如何成功“馴服”超低濃度瓦斯，破解其綜合利用技術難題，成為業界企業競逐的技術熱點。一些有遠見的企業很早便聚焦相關技術領域，進行了經濟有效性的自主研發，建成國內規模領先的煤礦瓦斯綜合利用系統，取得了顯著的節能環保效應。北京揚德環保能源科技股份有限公司（下稱“揚德環能”）便是其中的杰出代表。

揚德環能成立于2007年，是國內知名的分布式能源綜合服務商，主營煤礦瓦斯發電、沼氣發電業務。在長期的煤礦瓦斯綜合利用項目實踐中，揚德環能敏銳洞察到乏風瓦斯的技術瓶頸，自主研發了“超低濃度瓦斯氧化利用系統”，將瓦斯利用的最低濃度下探至0.25%，相關設備性能均達到國內領先水平。

晉能李陽煤礦瓦斯氧化項目便是揚德環能使用這一領先技術，利用煤礦排空瓦斯，制取飽和蒸汽，為礦區提供供熱服務的代表性項目。

李陽瓦斯氧化供熱項目

 項目建成之前，李陽煤礦全部使用LNG供暖，煤礦建有揚德環能投資的瓦斯內燃機電站，將8%以上的瓦斯全部利用，但仍有大量4%以下的低濃度瓦斯無法利用，處于全部排空狀態。礦區一方面消耗著高額的LNG資源（冬季供暖時，還受配額不足困擾），另一方面有大量的超低濃度瓦斯持續排放，不但造成了資源浪費，而且增加了環境污染。

為改變這種狀況，2020年揚德環能與李陽煤礦簽署了合同能源管理協議，該項目使用了由揚德環能自主研發制造的瓦斯安全摻混系統及9萬方瓦斯氧化裝置等核心設備，項目于2020年11月底正式建成并滿負荷運行。 

今年10月25日，李陽煤礦瓦斯氧化站開啟了第二個供暖季的供暖工作。后期項目每個供暖季可實現蒸汽供應43200t，利用超低濃度瓦斯466.56萬Nm3，實現碳減排78148.8噸。若按照2021年冬季LNG價格5元/Nm3，每噸蒸汽消耗85Nm3核算，預計可節約成本1436萬元。 

李陽煤礦瓦斯氧化站的成功運行也為揚德環能帶來了更為廣闊的合作空間。2021年，揚德環能先后與晉能麥捷煤礦、潞安漳村煤礦簽署瓦斯氧化利用合同能源管理協議。

建設中的麥捷氧化供熱項目

 麥捷瓦斯氧化項目建設規模為1套9萬方瓦斯安全摻混系統、1套9萬方瓦斯氧化系統、1套10t/h余熱利用系統，項目于9月中旬開工建設，預計11月底投產運行，項目建成后，每個供暖季將為礦區供應飽和蒸汽43200t，利用超低濃度瓦斯466.56萬Nm3，實現碳減排78148.8噸。

建設中的漳村瓦斯氧化供熱項目

漳村瓦斯氧化項目建設規模為1套20萬方瓦斯安全摻混系統、2套9萬方瓦斯氧化系統、2套10t/h余熱利用系統、1套4.5MW汽輪機發電系統，項目一期建設滿足礦區供暖需求，二期完成余熱發電系統建設，項目于9月上旬開工建設，預計11月底一期工程投產運行，一期工程建成后，每個供暖季將為礦區供應飽和蒸汽86400噸，利用超低濃度瓦斯933.12萬Nm3，實現碳減排156297.6噸。

未來，揚德環能將在瓦斯綜合利用領域不斷創新，挖潛煤礦瓦斯、乏風、礦井水等多種余熱資源，打造綠色能源綜合服務商，持續努力服務更多煤礦，持續貢獻更多碳減排。

“十四五”將是我國控制溫室氣體排放的關鍵時期。生態環境部應對氣候變化司司長李高指出，“我們將進一步加強包括甲烷在內的非二氧化碳溫室氣體排放控制，包括修訂煤層氣、煤礦瓦斯的排放標準，積極推動甲烷減排相關的氣侯投融資的工作，推動更多資金投向這個領域，同時推動相關的技術、裝備、產業的發展。”

面對巨大的市場契機，“十四五”期間，以“揚德環能”為代表的業界企業，也將深入布局煤礦井下瓦斯資源，規劃籌建更多瓦斯綜合利用項目，以穩健的步伐提升清潔能源消納和存儲能力，為國家的高質量發展再增綠色動力。

編輯：李丹