阳泉的瓦斯利用难题和道路

作者:蒲实

阳泉的瓦斯利用难题和道路0( 瓦斯的有效利用进一步延伸了煤炭产业链 )

阳泉的难题

“和阳泉地理条件和煤质相似的矿区,国内属抚顺。但是抚顺煤矿开采了100多年,煤矿资源逐渐枯竭,现在也没什么煤层气可采。在国际上,我们还没找到可以借鉴的现成技术和发展方式,来解决阳泉的问题。”阳泉市煤气公司的傅建华总工程师告诉本刊记者。1983年,市政府和当时的阳泉矿务局(现阳煤集团)制定了煤层气利用发展规划,按照产业化的路子建设煤层气利用工程,煤气公司随之成立,归市政府,负责铺设管网。

“煤层气”是个学名,俗称瓦斯,外号“气老虎”,主要成分甲烷,存在于煤层中,脾气暴躁且难捉摸,易燃爆,是井下事故主要肇事者,所以采煤前得先通风,把它抽掉。但它同样是一种清洁、高效的新能源,1立方米煤层气热值相当于1.22公斤标准煤,可燃烧、发电。以前直接把它抽“放”掉,现在拿来用,叫抽“采”。阳泉市是我国最大的无烟煤生产基地,位于太行山西侧,沁水煤田东北部。山西省探明的煤层气储量约有10万亿立方米,约占全国总量的1/3,又主要集中在沁水煤田,煤田最重要的矿区有两个,北阳泉,南晋城。阳泉是最早用产业化方式发展煤层气的城市之一,晋城稍晚。上世纪90年代,全国性的煤层气资源勘探和开发才开始,阳泉已经进入煤层气利用二期工程,向市郊延伸输气管道,扩大气源。晋城煤层气开发和利用的规模也很大,但是发展方式和阳泉明显不同。

阳泉搞煤矿的人都熟悉晋城,他们还记得,“几年前这边的土建施工队还去帮晋煤修厂房,固围墙”。但是人家发展得快,“他们的瓦斯发电站像个大操场,有20多台机组,上了大网”,阳煤集团煤层气开发和利用公司的总经理王荣斌对本刊记者说起来,由此有些羡慕。阳煤集团的瓦斯发电厂建在山沟里,有4台发电机组,发出的电内部消化,还不够用,“仍然从华北网买电”。目前阳泉有7个煤层气电厂,都还没有正式上大网。阳泉的出租车司机也都知道,“晋城建了很多瓦斯加气站,是人家的特色”,阳泉出租车两年前也“油改气”了,不过用的是天然气。离太原更近的阳泉人还知道,“晋城还往太原送气,我们主要自产自销”。这是什么原因?

阳煤集团的煤层气公司是上游最重要的气源单位,刘振岗是主管技术的副经理。“我们的地质条件和煤质与晋城不同,所以气质不同。晋城的气好利用,也便于液化和压缩。”他这样归纳后告诉本刊记者,“阳泉在太行山山区,地层透气性差,打孔下去像石头,山地运输、架线成本都高,布置钻孔也很难。我们边采边抽,在采矿过程中,煤层气会混入空气。含氧量过高的气体很危险,输送困难,必须脱氧、脱氮才能运输。而晋城在缓丘地带,地面透气性好,打孔方便,可以持续产气,采的气体和天然气成分接近,几乎不含氧,可以直接压缩输送”。

阳泉的瓦斯利用难题和道路1( 阳煤集团煤气公司瓦斯发电站效果图 )

进入新景矿瓦斯泵站,电机工作的声音巨大,说话靠吼。泵站内全是管道,“地下埋藏着无数根直径30厘米粗的支管,口开在附近的矿井上,那里打的钻孔下去,这些支管就像密布在这片区域的毛细血管”。阳煤集团通风处的王国墀指着管网图纸上周边分布的细线条告诉本刊记者,这些“毛细血管”是打在矿井上的抽气管道。但是光打巷道远远不够,“打完巷道后,还得每隔几米打一个孔,各个煤层都得打,再把这些密集的孔连到抽气管道上”。阳泉的煤质密度高,缝隙少,放不出来气,“晋城打孔就够了,气使劲儿往外冒。打个比方,人家打一个孔能影响50米的范围,我们打一个孔影响10米,打孔成本很高”。“你看,”王国墀指着穿墙进入车间的一根直径80厘米粗的管子说,“这是大动脉,支管在这里汇集。”主管的气进入泵内,被压送到储配站,储配站再把气送往电站和其他终端。

前几年,阳泉抽采煤层气曾有过失败的经历,阳煤人并不回避这段记忆。刘振岗向本刊记者回忆,“三矿的7205工作面上,每1~4米就打一个孔,密密麻麻全是孔,打了几百个孔。在一个巷道打了125个孔,抽了9~10个月,抽不出气来。集团内部有个激励政策,谁抽奖励谁,所以必须抽”。结果是“抽出来浓度太低,不能利用,全放掉了”。这样的试验仍在进行。“去年和晋城合作,在昔阳县的4家庄矿打了30多个孔,刚开始开采,现在还没有数据,但总体来看,地面开采不太理想。”刘振岗不掩饰自己的沉重。

所以晋城可以先采气、再采煤,阳泉不行,得边抽边采,不然“时间上没法衔接”。“晋城卖气比卖煤值钱。他们从打孔到钻井报废,一共6~7年,然后再采煤,采量比较均衡,市场化价格,1元多,不亏本。阳泉不敢这样做,气量不稳定,少的时候几乎没气,价格没市场化,才5角,赚不了钱,等上六七年,亏本。而且阳泉气量不稳定,少的时候几乎没气。”王国墀告诉本刊记者。

这种地质和开采特点,要把煤层气开采权和煤矿开采权分开,操作起来就有点滑稽,相互掣肘。前两年,国务院批准组建的中联煤层气公司把许多煤层采气权拿到手里,“采煤权归我们,采气权归中联煤。很搞笑,煤矿开采过程中,必然产生煤层气,难道一冒气就把中联煤叫过来,先把气弄走?”对阳煤人来说,这是个笑谈。煤气公司也觉得好笑,“采气的跟采煤的说,你先别采,我要采气;采煤的说,你快点,我要采煤。这行不通”。

煤气公司在产业链中游,管运输,现在就是铺管道,没有其他方式。“建一个加气站,要用撬装车拉储气罐过去,把气倒在加气站地下的储气罐里。管道延伸的空间范围有限,铺设费用高,向外输气还是需要液化或压缩。”阳泉市煤气公司的傅建华总工程师说。阳煤集团和煤气公司都做过了实验,阳煤做的是含氧煤层气液化分离实验,与中科院的一个事业单位和北京赞成国际投资有限公司合作。2007年8月份宣布工业实验成功,当时很鼓舞人心,是国际首创的技术,大家觉得要建液化工厂了,轻便远程运输的时代要开始了,也有几家企业有意愿与阳煤合作脱氧脱氮液化,包括“省经贸委下面的一个能源公司,还有香港中华煤气(港华集团)”。但是技术上的成功并不意味着产业化必然成功,“成本太高,产业化的成本都要2.25元,现在无法与天然气竞争”。王荣斌直言。2007年进入阳泉的香港华润燃气集团,现在只做天然气,对煤层气的商业开发也还在观望,也是成本与效益问题。“他们还没有一个实体的东西出来。”华润燃气的一位管理人这样评价。

煤气公司做的实验是变压吸附提纯,现在刚出实验室,还没有进行工业实验。傅建华说:“气体分离技术在我国已经使用了20多年,但是应用在瓦斯上还没有,这算第一次。”实验室的结果不错,转化率和浓度指标都令人满意,成本也控制得比较低。但是工业化阶段的研发需要强大的投资方,煤气公司还在寻找这样的资本。尽管有这些瓶颈,煤气公司仍然对未来利润有所期待。“我们对燃气的需求量仍在持续增加,只要技术上能够控制成本,实现和天然气出口价基本持平,就还有一定利润空间。而且国家政策对煤层气有补助,中央财政给0.2元,山西省给0.05元,CDM(清洁发展机制)也可获利。”

市政规划的力量

“阳泉的煤层气价格全国最低,才5角钱,晋城市区的气价是1元,而我们的开采成本比晋城高得多。”王荣斌做了个比较,说明阳泉煤层气的市场化不及晋城。尽管如此,煤层气在阳泉仍然被规模化利用,普及率很高。阳泉发展煤层气的动力在哪里?

王荣斌记得,煤层气公司1986年开始给居民供气时的价格是“2分钱1立方米,只是象征性收费,想的是不用了也就放了”,也没去考虑设备投入的成本,“主要作为对职工的福利”。这种“不以追求利润为目的”的观念一直延续至今,是阳泉市瓦斯利用的重要特点。现在,阳泉发展煤层气的出发点,“仍然不是经营,也没有市场化运作,以给居民提供清洁能源为目的”。这个进程的主要推动力量是市政规划。

1995到1996年,市政府的煤气公司贷款3000万元建了一个“地方煤矿瓦斯利用工程”,铺了200多公里管道。“要解决的问题是气源,原来都是西边下来的矿务局,气不够用。现在把地方煤矿引入管道,引入后,统一价格为2角。”傅建华说。这是一个很低的价格。傅建华这样解释低价收气,“矿务局不用,不卖给我们,也只能用来发电”。市场化的价格机制并没有形成,掌握管道的一方控制着瓦斯价格。

煤气公司虽然赚了进送气的价差,但一直做的也是亏本生意。“今年仍然亏损上千万元。市场瓦斯价格7角以上,而我们卖出去的价格才4~5角。”傅建华算了笔账,阳泉市场化的推动力很微弱,“这里仍然是计划经济下的封闭运行,煤气公司按政府部门的方式运作,国资委管人事和财务,工人终身合同制。”除了增值税优惠,市里补贴公司1/3到2/3的亏损。

作为国有大型企业的阳煤集团,它的经营范围非常庞大,涵盖整个产业链,“市场化”只是个“集团内部模拟运作”,事实上不过是“财务把账从一边划到另一边的事情”。“下游企业付不起,就降价,协议一下。气多了,也降点价,下游企业多买点,用不了的气不能排,输气单位也是个负担。”王荣斌说。对阳煤来说,利用煤层气与其说是产业,不如说是个节省资源的途径,“用电、用煤少了,但是谈不上利润。气不用也就放了,为了安全生产,设备反正也是要配备的”。

从城市的范围看,“煤层气管道的延伸和阳泉的城市规划同步”,煤气公司的赵晓峰说。市规划局做好了城市和道路规划,就要铺管网,因此煤气管道延城市的主干道向外辐射。现在,阳泉市的管道一共铺了近490公里,储配站建了12座。在煤气管网图上,用红色标记的煤层气管道密集地分布在矿区、市区,开发区稍稀疏,它的触角延伸到城乡结合部的南北外环和平定县内。“主管道已经形成了环路,也就是说,所有管道的煤层气都是相通的,整个城市气压均匀。”赵晓峰说。北外环有一条描红的管道线,连接至河北的207国道,“市区规划在那里铺路,我们的管道也就规划到那里”。

住房市场化是煤气管道迅速扩张的重要推动力量。1997年以后,开发商降临,“住房是个商品,要配齐煤气、自来水和供暖设备,开发商更讲究这个,申请让我们装煤气管道”。煤气公司的赵晓峰很清晰地感受到,“随着房屋开发的快速扩展,管网也快速延伸”。这个阶段,南大西街、东街都进行了改造,拆迁、拓宽,在菜地上盖起了楼房,“我们重新铺设。旧房子原来没有给管道留出空间来,现在也能到达”。开发区在这一时期也兴起,管网的触角随之伸过去。“更快的开发是在2004到2007年。”赵晓峰说,市区的工业开始外迁,“阳钢厂破产了,变成了商业区滨河世纪城。阀门厂、电机厂、酿造厂、中药厂等都外迁到郊区,原来的地方成了房地产开发商的地皮,我们的管网渗透到更多的地方”。也是在这一时期,工业企业的环保标准开始严格,政策限制烧煤,鼓励使用清洁能源,“政府清除了一些砖窑、耐火企业,把工厂的焦炉煤气和水煤气改造成瓦斯炉”,这是煤气管道在这座城市迅速扩张的黄金时期。而这种扩张,尽管政府付费补贴,却较大幅度利用现有资源改善了环境。

新的资本的进入,产业化的要求,都让阳泉人感觉到市场化的冲动。如果市场化,未来的市场上,天然气将是他们的潜在竞争对手。香港华润天然气集团在2007年进入阳泉这个能源结构复杂的城市。陕京二线输气管线经过阳泉市的盂县,华润集团在盂县开了个口,把管道铺设到阳泉市内,现在已经在平定县和义井镇建成两个天然气加气站,在工业园区就近发展客户,慢慢向周边扩展,包括城区周边地带的几个民用小区。这座城市的地下,大部分已经被成熟的煤气管道系统占领。虽然现在天然气与煤气公司“各自划分了范围,相互默认界限,互不渗透”,天然气公司现在也靠“与楼盘合作铺设管道”,但是煤气和天然气公司都预感到,它们在这座城市未来的竞争会围绕着管线展开,是空间的争夺。煤层气突破管道空间限制的要求也愈加强烈。■

(文 / 蒲实) 道路难题利用瓦斯阳泉