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天然气的开发利用
权威人士有一种说法,中国的非常规气体能源是天然气的5倍,其中首推煤层气,如认真进行开发,可以解决不少问题。
正如天然气是石油的伴生气体,煤层气也是煤炭的伴生气体,俗称“瓦斯”。由于人类先学会开发利用煤炭,后学会开发利用石油,所以先开发利用瓦斯,后开发利用天然气。
早在19世纪初,英国发明家威廉˙默多克就发现,煤炭在低氧条件下加热,能够产生这种易燃气体。几乎与此同时,法国工程师菲利浦˙勒本又发明了用木材加热制成煤气。而且煤气早在1812年就开始成规模地开发应用,先是用于街道照明,后是用于室内照明,煤气行业一直繁荣到20世纪上半叶。在爱迪生发明电灯之后,美国企业家用了整整40年时间,才用电灯淘汰煤气灯。天然气取代煤气的原因:一是高热值,二是无污染。美国城市在二战前夕,开始普遍铺设天然气管道,最后一家煤气公司到上世纪60年代才关闭。
科学家近些年才知道,淘汰煤气被天然气纯属冤假错案。因为煤层气的污染,完全是开采方式不当造成。煤层气同样高热值、无污染。问题在于采煤之前,必先采气。如先采煤,煤层气就会泄漏到大气中去,不仅会造成污染,加剧全球温室效应,而且浓度一旦达到15-16%,遇明火极容易爆炸,造成生命财产损失。恰恰是频频发生的煤矿瓦斯爆炸,败坏了煤层气的声誉。可惜这个科学发现来得太晚,天然气早已在世界范围内取代了煤气。不过“祸福相倚”,作为所剩不多的煤炭大国之一,中国也因此而多了一笔能源财富。
据国际能源署统计,全球煤层气资源总量约为260万亿立方米,其中的90%,分布在包括中国在内的12个主要产煤国。全球埋藏在2000米以内的煤层气资源为240万亿立方米,是常规天然气探明储量的2倍多。我国煤层气储量仅次于俄罗斯和加拿大,位居世界第三。资源量占12个主要产煤国总量的13%,也就是全世界的11.7%。根据2006年第三次油气资源评价结果,我国埋藏于2000米以内的煤层气资源量达36.81万亿立方米,相当于450亿吨标准煤、350亿吨石油当量,与陆上天然气资源量相当。其中适于开发的约占总量60%。到2020年,我国天然气的供需缺口将达400-800万亿立方米,积极发展煤层气,能有效地减少天然气的不足。
我国是世界头号产煤大国,在采煤之前先采煤层气,可以大大减少温室气体排放。而开采煤层气的另一个作用,就是减少煤矿的瓦斯含量,因而减少发生爆炸危险,大幅度提高煤矿区劳动作业的安全率,可谓一举两得。
当今世界,开采煤层气技术最先进的是美国,开采力度最大的是澳大利亚,仅2008年一年,煤层气产量就增长了39%,达到40亿立方米。我国急起直追,2009年达到25亿立方米,2010年达到36亿立方米,2011年达到51亿立方米——三年三大步。2011年增长51.4%,事故死亡人类下降10%,实现“双丰收”。但我国开采技术落后,仅仅相当美国20世纪90年代初水平,还需加大投入,挖潜技术。
比城市家庭“气化不足”更为严重问题的是,人口最密集、都市化水平最高、工商业最发达的东部沿海地区,21世纪以来,一迂曲发生“气荒”现象。截止2008年底为止,我国天然气已探明储量为2.46万亿立方米,占世界天然气已探明储量的1.3%,与我国人口在世界占比22%,形成鲜明对照,这说明我国的天然气严重不足。不过,我国的储产比为32.3,低于世界平均水平的46.5,这又说明我国天然气本身,还大有潜力可挖。
我国目前已经形成了九大天然气区,其中西部的塔里木、鄂尔多斯、四川、柴达木和准噶尔盆地资源量约占61%,东部的松辽、渤海湾盆地约占8%,海域的东海、莺歌海等海域资源量约占2.3%,其它地区资源量占8%。
作为石油的伴生物,天然气在中国一样存在生产地远离消费地问题,因而提出了“西气东输,北气南下,海气登陆,就近供应”的原则。输送的方法一是管道,二是液化天然气。陆上主要靠管道,海上主要靠液化。截至2008年年底,我国天然气长输管道总长约3.5万公里,国家级基干管网初现雏形。
2008年2月,西气东输二线开工建设,该管线西起新疆霍尔果斯,途径14个省区市和香港特别行政区,包括1条干线和8条支线,全长8704公里,是世界上最长的跨国天然气管道。工程设计年输气量达到300亿立方米,目前投产段已惠及我国18个省区市,约1亿人口。
即使按照平均增速10%计算,预计到2020年我国天然气仍有800亿立方米,后来公布的“十二五”规划,为年均增长19.4%,相比之下石油预计增速仅为4.5%。事实上,2011年我国天然气消费已经达到1300亿立方米,人均约为100立方米。但距离理想中的“天然气时代”,仍然十分遥远。俄罗斯2006年的人均天然气消费,就已经超过500立方米。
与此同时,我国天然气资源开发也越来越困难,越来越复杂,主要原因是未开发盆地压力高、深度深、砂岩疏松、有火山口且疏量高,因而开发成本越来越高,如技术上不能取得革命性突破,除了大量进口,别无良策。
2008年世界天然气探明总储量为185万亿吨,其中欧佩克成员国天然气探明储量为93.4亿立方米,占世界总储量的50.4%。从资源国别分布来看,俄罗斯占世界天然气总储量23.4%、伊朗占16.0%、卡塔尔占13.8%,分别是世界上三大天然气资源大国。三国储量共占世界总储量的53.2%。
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