Ⅰ 中國各地區煤層氣利用潛力分析
一、中部區煤層氣利用潛力分析
中部區盆地主要為沁水盆地、鄂爾多斯盆地、四川盆地、大同盆地、寧武盆地和陰山盆地。其中大部分煤層氣豐度較大的煤層氣富集區都位於或靠近經濟比較發達的地區。如煤層氣資源富集的沁水盆地在山西南部，經濟較為發達，交通便利；鄂爾多斯東部，有西氣東輸管線穿過煤層氣富集區；鄂爾多斯南部靠近西部最大的城市陝西省會西安市；四川盆地，人口眾多，經濟發達。根據中部人口密集，工業較發達的實際情況，該區煤層氣利用前景廣闊。可以考慮如下幾方面對該區煤層氣資源進行利用。
（一）煤層氣民用
沁水盆地現在煤層氣已經有一定的產量，在當前產氣量較小、產量不太穩定的情況下，供應沁水、高平、陵川3縣（市）城鎮居民使用；晉城煤層氣綜合開發利用項目是將陽城、沁水部分煤礦輸送到晉城市市區及部分縣區的煤層氣和山西能源產業集團有限公司及晉煤集團車載輸送的壓縮煤層氣作為氣源，建設晉城6縣（市、區）的城市煤氣管網，供工業和民用。該工程建設期為3年，即2005～2008年。2006年市區居民即用上煤層氣。
鄂爾多斯盆地南緣靠近西安市，位於煤層氣1類資源附近的居民總數超過2800萬人。西安市天然氣管道已經在全市范圍內組成天然氣管網。而且在其他地區也已經具有相當規模的天然氣網路，因此生產出的煤層氣可以直接輸入管道進行民用。
四川盆地人口密集，民用天然氣需求量大。目前，重慶市天然氣供應面臨著一場危機。盡管重慶是全國最大的天然氣產地，年產氣量64×108m3，佔全國總產量的1/5左右，但重慶天然氣需求與供給的矛盾已經非常突出。用氣危機產生的原因主要是中石油提供給重慶市的天然氣用量不能滿足需求。雖然現在重慶市主動對重點用氣項目進行了幾度壓縮，使2007年重慶天然氣的總需求沒有超過45×108m3。但重慶市與中石油經過多次協商，達成的協議也只是中石油承諾在2004年用氣量29.8×108m3的基礎上，每年增加3.3×108m3，即2007年提供40×108m3天然氣給重慶使用。但這對於重點用氣項目來說，還是存在著天然氣需求量缺口問題。同時，氣不足已經對重慶經濟的發展產生了一定的影響。一些急需用氣的企業不得不限產或停產。同時，煤層氣可以作為汽車的燃料。到2000年底，四川、重慶已有CNG站90餘座，已有CNG汽車24080輛，是1998年末3204輛的7.5倍。2001年已建成CNG站145座，累計改車36833輛，其中，四川128座，累計改車34333輛；重慶17座，累計改車2500輛，CNG產業已進入快速發展的軌道。川渝地區僅現有計程車、公交車（含中巴）、環衛車、公務用車等可供CNG改裝的各類汽車近110多萬輛。重慶規劃到2010年建CNG加氣站450座，CNG汽車9萬輛；四川省規劃到2010年建CNG加氣站300座，改車10萬輛。CNG汽車如能與汽車製造業結合，必將有更快的發展。
大同市冬季漫長，居民採暖需要消耗大批煤炭，並且還會造成大氣污染。利用煤層氣取暖不僅可以解決大氣污染的問題，減少廢渣排放，而且能夠充分利用煤層氣熱效能高的特點為居民的生活服務。2005年11月，經過近兩年施工的金沙灘—大同天然氣長輸管線已全線貫通，天然氣供氣管網工程的主要干線和環城干線及大部分支線也已建成竣工，整個天然氣利用工程24日點火通氣。金沙灘—大同輸氣管道是山西天然氣（煤層氣）管網規劃的重要組成部分，也是該省繼臨汾—河津、盂縣—陽泉兩條省級天然氣管道建成運營之後，又一條建成運行的省級天然氣輸氣管道。2010年將完成二期工程建設後，御東區、礦區、城區等都將使用上凈潔、高效的天然氣，這將為大同煤層氣的開發提供機遇，使生產的煤層氣可以直接輸入天然氣管道。
（二）煤層氣發電
在沁水盆地，利用陽泉煤業集團三礦和新景礦現有的煤層氣抽放量，建設一座11MW煤層氣電廠，供礦區自用。本項目建設期1年，總投資6460萬元（778萬美元），年供電7326×104kW·h。項目全部投資的35%由陽泉煤業集團提供，其餘65%通過向金融機構貸款或由國外投資來解決。初步經濟分析表明，項目凈現值1495萬元（180萬美元），內部收益率為23%，投資回報期為7年。陽泉煤業集團擬於2002年底啟動該項目，並於2003年底建成投產。
鄂爾多斯盆地煤炭資源豐富，因此火力發電廠也較多，如韓城發電廠、西安南郊熱電廠、銅川電廠等。這些地區已經有成規模的火力發電的基礎。顯然利用天然氣發電與煤發電發展起來比較容易，這是鄂爾多斯盆地煤層氣利用的重要途徑之一。
大同是華北地區重要的電力生產基地，全市電力工業裝機總容量138×104kW·h。大同三角區的神頭一、二電廠，大同一、二電廠，豐鎮電廠共同組成中國最大的輸變電網，向京津唐地區供電，每年向京、津、唐地區輸電超過60×108kW·h，擔負著首都1/4的供電量，使國家電力東調的戰略性計劃得以實現。大同具有良好的電力生產發展基礎，境內仍有繼續建設火力發電廠的各種資源條件，用煤層氣發電可向東部地區提供成本更低的電力資源。
（三）煤層氣工業燃料和原料
鄂爾多斯南緣生產的煤層氣可直接運到西安市，進行深加工。經過幾十年的發展，西安已形成了以機械設備、交通運輸、電子信息、航空航天、生物醫葯、食品飲料、石油化工為主的門類比較完整的工業體系，成為中國目前重要的中高壓輸變電成套設備。全市現有工業企業46243戶，資產總額1054.36億元，其中市屬工業企業凈資產約499.42億元。煤層氣在該地區既可以用於化工和制葯的原料，也可以用於合成化肥和甲醇等。
四川盆地天然氣終端消費價格水平低於全國水平，正是這種優質低價的天然氣，使當地許多暫時困難的優勢企業成功地實現解困過渡。由於天然氣價格較低、氣質好，可以生產出優質產品，吸引了外地許多使用天然氣做原燃料的企業入川興業，這些企業涉及電子、輕工、陶瓷、IT等產業，帶動了內地經濟的發展。例如在四川盆地的眉山—夾江—樂山一線形成了建陶生產基地，這些企業大都來自廣東省。然而由於天然氣的相對緊缺，這些企業的燃料問題成為制約企業發展和增加經濟效益的主要問題，這為煤層氣的利用提供了廣闊的市場前景和應用前景。
大同全市主要工業有煤礦、機械、建材、化學、電力、糧食加工等。大同礦務局年產原煤超過2700×104t，佔全市原煤年產值的3/4，居全國首位。此外，山西柴油機廠、大同水泥廠、大同機車廠等，都是規模宏大、機械化程度較高的骨幹工業。這些工業企業現在所用燃料以煤炭為主，這樣給大同市和周邊地區帶來大量的污染源。大同煤層氣的開發利用可以通過煤層氣利用管線直接提供給這些企業作為燃料。
二、西部區煤層氣利用潛力分析
西部區主要盆地為准噶爾盆地、天山盆地（群）、塔里木盆地、柴達木盆地、吐哈盆地和三塘湖盆地。其中准噶爾盆地南緣煤層氣勘探最有利目標區與烏魯木齊市相鄰。吐哈盆地西有哈密市，南有吐魯番市，人口相對密集。但總體上西部人口相對稀少，工業相對落後。因此，西部煤層氣的利用以輸出為主，其次為發電與民用。
（一）通過管線或交通網輸送到經濟發達區
隨著國家對能源結構進行戰略性調整，實施「以氣補油」計劃，大規模開發利用天然氣。同時，國家經濟貿易委員會亦提出對西北地區工業結構做重大調整，三大調整思路之首就是集中力量扶持石油天然氣工業和化學工業，要求加快塔里木、准噶爾、吐哈、柴達木盆地的天然氣（煤層氣）勘探開發。為解決資源與市場分割的矛盾，國家已開始全國天然氣管網的大規模建設，特別是作為西部大開發標志性工程的「西氣東輸」管網建設項目的竣工和「西氣東輸二線」工程的建設。
西部生產的煤層氣可以向上海及沿線的其他省市等供氣。現在，克拉2氣田、牙哈氣田的產量基本滿足了西氣東輸目前的需求，但對於上海等9大城市天然氣需求量隨著國民經濟的增長需要而不斷提高，這對天然氣開發提出了新的挑戰，而煤層氣的勘探開發利用將會補充天然氣相對不足的缺陷，為9大城市的需求量提高供氣保障。
（二）開展就地天然氣發電與外銷發電相結合
利用塔里木地區較為豐富的天然氣資源和煤層氣資源，在當地建設天然氣發電廠，並借鑒「西氣東輸」的思路建設電網輸電管線，將發電廠的電銷售到距離該區較近的企業或者作為距離較近城市的民用電。也可以直接通過輸氣管線將產出的天然氣和煤層氣輸送到天然氣開發有限公司和天然氣發電廠，從而為發達地區的發電工業提供燃料。
烏魯木齊供熱企業所用燃料比較單一，主要燃料還是依賴原煤，大氣污染具有典型北方城市煤煙型污染特徵，空氣中主要污染物是總懸浮顆粒物，空氣污染冬春兩季重於夏秋兩季，採暖期重於非採暖期，因此要盡快改變目前的狀況，採用煤層氣、天然氣多種潔凈能源，幫助改善市區的大氣環境。在以氣代油方面，烏魯木齊市公交公司取得了一定成效，2001年已投入改裝用天然氣汽車1164輛，年耗天然氣1272×104m3。另外，社會中巴車和計程車改裝用液化石油氣作動力的汽車2800輛，年耗液化石油氣18291t，到2005年共改裝燃氣汽車22500輛，年供壓縮天然氣7200×104m3、液化石油氣8.64×104t。通過降低對汽油燃料的依賴性，減輕對石油需求的壓力，從而對保證該區能源安全、保護大氣環境具有重大戰略意義。
柴達木盆地北緣的魚卡區煤層氣的利用也可以通過發電的方式向外輸送。魚卡煤層氣發電項目可以建設在魚卡地區。魚卡位於柴達木盆地西北部，屬馬海、大柴旦、錫鐵山、綠草山、灘間山、冷湖、澀北工業開發區的重點地區。該地區工業較為發達，煤礦較多，建議對該地區煤層氣的開采採用採煤采氣一體化的方式。發電後可就近向西部工業開發區供電，可接入青海烏蘭—格爾木330kV輸變電網。
三、東部區煤層氣利用潛力分析
東部區的主要盆地為二連盆地、海拉爾盆地與三江－穆棱河盆地。其中二連盆地的周邊霍林河地區城市較為發達，人口相對密集，並且靠近東北三省，有較為發達的化工工業與制葯業等；相對二連盆地，海拉爾盆地呼和湖和扎賚諾爾地區人口稀少，且呼和湖和扎賚諾爾淺部煤炭資源已進行了開發利用，能源資源在當地供過於求。因此這兩個地區的煤層氣利用前景有所差別。但總體來說，霍林河地區煤層氣以就地民用及發電為主，而海拉爾盆地煤層氣以向經濟發達地區輸送為主。
（一）煤層氣民用
霍林河地區下游條件整體較好，靠近烏蘭浩特市、霍林郭勒市、白城市、通遼市。其中烏蘭浩特市總人口29萬，公路、鐵路四通八達，111國道、302國道、省際大通道縱貫全境；鐵路開通了直達北京、長春、哈爾濱等大城市的客運和旅遊列車。霍林郭勒市是內蒙古自治區直轄的一座新興的草原煤城，現轄1個蘇木、1個鎮、3個街道辦事處、12個嘎查村，全市有漢、蒙、回、滿等17個民族，總人口7萬。白城市全市總人口313662人，其中城鎮人口為147881人，鄉村人口為165781人。該區附近人口眾多，並且現在民用燃料主要以煤炭為主，污染嚴重。如果改用煤層氣作為民用燃氣，不但可以減少煤炭燃燒所帶來的污染，而且可以降低煤礦瓦斯帶來的安全隱患。
（二）煤層氣發電
霍林河地區現在已經建立了以煤炭為主的火力發電廠，並且中國電力投資集團公司與霍林河煤業集團公司合作正在建設坑口電廠。該區已經有很強的火力發電基礎，容易建立煤層氣發電站。並且電能可以直接輸入東北電網，這樣可以緩解吉、遼省間主幹電網的北電南送輸送壓力。
海拉爾地區集中供熱源主要有海拉爾熱電廠、東海拉爾發電廠和海拉爾熱電廠南郊分廠3處，集中供熱面積達415.5×104m2。2009年東海拉爾發電廠擴建兩台50MW機組，供熱負荷可增加208×104m2，同時鋪設了一條14.7km長、直徑為920mm的熱網管線，沿途建設14個換熱站，保證新老用戶的供暖。該區的煤層氣資源可以用來發電或者作為供熱燃料之一試用。在煤電一體化建設方面，呼倫貝爾市伊敏煤電公司一期發電通過東北電網銷售約50×108kW·h，伊敏煤電公司二期2×600MW、三期4×600MW機組，寶日希勒電廠4×600MW機組等發電後也要通過東北電網輸出。因此，在爭取東北電網公司的支持，保證電廠和輸電線路同步建設的同時，大力開發清潔可接替的煤層氣資源來補充或者優化發電燃料，是加快該區資源優勢向經濟優勢轉化的重要環節。
四、南方區煤層氣利用潛力分析
南方區的主要盆地為滇東黔西、萍樂盆地。其中滇東黔西地區煤層氣資源量大，資源豐度高，是華南最有利的勘探地區之一。該區下游條件整體較好，靠近大中城市，該地區人口在30萬以上的大中城市有20多個，總人口近6000萬，該地區在2010年天然氣需求量將達到230×108m3。萍樂盆地所在的江西省能源缺乏嚴重，進入20世紀80年代後，由煤炭調出省變為調入省，能源生產的增長與國民經濟的發展很不適應，已成為制約江西國民經濟進一步發展的突出矛盾，地方對用氣具有很大的積極性。根據南方區能源缺乏的特點，該區煤層氣的利用以綜合加工、民用及發電為主。
（一）煤層氣綜合加工工業
隨著滇東黔西經濟的高速發展，甲醇需求量仍將保持較高速度的增長，滇東黔西甲醇生產能力約為20×104t/a，其中以常規天然氣為原料的佔12%，煤層氣幾乎為零，這為煤層氣的利用提供了廣闊的發展空間。
江西已建立了汽車、機械、電子、化工、冶金、建材、食品、紡織、醫葯等多門類工業體系，一批工業企業和優勢產業發展迅速，已成為國民經濟的主導力量。萍樂盆地煤層氣富集區豐城距南昌市僅60km，因此煤層氣綜合加工工業前景廣闊。
（二）煤層氣民用
《貴州省城市燃氣發展規劃》將全省劃分4個區域、81個氣化區發展燃氣。中部為天然氣氣化區，計劃引進川渝天然氣，在川渝南線選擇合江站為接入口，經赤水、仁懷、遵義、貴陽，延伸至安順、凱里、都勻，共18個市縣，形成「一橫一豎」輸氣格局，2003年開始建設，以2010年規模為基礎估算，總投資27.5億元；東部、南部為液化氣氣化區，計劃引進省外液化氣，以液化氣為主導氣源，嚴格控制煤制氣，覆蓋范圍48個市縣；西部為煤制氣控制氣化區，將充分利用本地煤炭資源，以煤制氣為可以或優先考慮的氣源，以液化氣為補充氣源，不排除其他氣源形式，覆蓋范圍17個縣市；充分利用六枝煤礦礦井氣地下抽放系統，在六枝特區發展礦井氣，並以液化氣為補充氣源，成為獨立氣化區。該方案提出，在本地天然氣（包括煤層氣）資源開發條件成熟時，西部和南部作為天然氣就近供應氣化區域，遠景與中部天然氣管聯網，並考慮向雲南和兩廣地區供氣。
根據人口變動情況抽樣調查統計，萍樂盆地所在的江西全省總人口為4185.77萬。其中，城鎮人口1272.89萬人，佔30.4%；鄉村人口2912.88萬人，佔69.6%。民用燃料需求量大，並且以煤炭為主。現在江西部分城市已經鋪設天然氣管道，如贛州2005年6月已經建設成江西最大的天然氣管道系統。這樣從豐城生產的煤層氣可以直接輸入天然氣管道系統，因而民用是其煤層氣利用的重要途徑。
（三）煤層氣發電
天然氣發電是滇東黔西地區煤層氣利用的重要途徑之一。貴州水城礦業（集團）有限責任公司利用科技手段開發煤層氣資源，變廢為寶，利用煤層氣發電，形成了「以用促抽、以抽促安全」、以發電促生態建設的良性循環新局面，重特大安全事故得到有效遏制。2003年水礦集團從勝利油田引進天然氣發電機組，把過去向空中排放的煤層氣資源充分利用起來發電，取得了良好的社會效益和經濟效益。水礦集團建設的大灣礦一期6×500kW煤層氣發電廠，成為貴州省第一個煤層氣發電站，煤層氣發電機組裝機22×500kW，容量達到1.1×104kW，每台機組的實際運行功率在400kW左右，每天可供電15×104kW·h時左右。一台煤層氣發電機組投入資金100萬元左右，每台按400kW輸出功率連續運轉，每年可運行250～300天，所發電量供礦區自用，每千瓦時成本僅0.08～0.10元，投資回收期2年。