我国煤矿瓦斯发电浅析

我国煤矿瓦斯发电浅析

[摘要]：利用煤矿瓦斯进行发电，不仅可以保护环境，有助于

降低温室效应，而且实现资源的充分利用。本文介绍了我国煤矿瓦

斯利用的基本情况，对煤矿瓦斯发电进行了综合分析。从节约资源

和保护环境方面来说，利用瓦斯发电是非常有发展空间的。

[关键词]：煤矿瓦斯发电分析

中图分类号：c812 文献标识码：c 文章编号：1009-914x（2012）32- 0362-01

1、我国煤矿瓦斯利用基本情况

1.1瓦斯性质

瓦斯，即煤层气，是煤矿开采时的伴生物，主要成分为甲烷，

还有少量的二氧化碳、硫化氢和其他烷烃。瓦斯是无色、无味的气

体，密度比空气小，多聚集在巷道的上部。瓦斯易燃易爆，空气中

瓦斯浓度为5%～16%时，遇到火源就会发生爆炸。瓦斯本身无毒，

但瓦斯在空气中浓度增大时，会造成空气中氧含量相对降低，会使

人因缺氧而窒息。瓦斯中甲烷含量大于90%时，一立方米瓦斯发热

量大于八千千卡，是与天然气相当的优质能源。瓦斯的温室效应是

二氧化碳的21倍，据计算，利用一亿立方米的甲烷，相当于减排

150万吨的二氧化碳。

1.2煤矿瓦斯利用情况

我国煤层气资源丰富，居世界第三，地下2000m以浅的煤层气

资源量约为36万亿m3，主要分布在华北和西北地区。因此，我国

是世界上煤矿瓦斯灾害最严重的国家，高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井约占三分之一，在重点矿井中，高瓦斯矿井约占一半。大部分煤矿瓦斯都直接排放到大气中，不仅浪费了资源，也污染了环境，加剧了温室效应。

我国瓦斯抽采利用还处在起步阶段，抽采总量不大，利用水平较低。我国煤矿瓦斯平均抽采率为23%，美国等主要产煤国的抽采率在50%以上，而我国抽采瓦斯利用率平均只有30%，利用率较低。利用煤矿瓦斯发电，能够有效地解决煤矿瓦斯事故、改善煤矿安全生产条件，又有助于增加洁净能源供应、减少温室气体排放，达到保护生命、保护资源、保护环境的多重目标。目前，我国民用瓦斯用户约90万户，瓦斯发电装机容量为92万千瓦。

2、瓦斯发电综合分析

2.1瓦斯发电技术分析

煤矿瓦斯按产生方式可分为通风瓦斯和抽排瓦斯，通风瓦斯的含量约在0.2%～0.6%，由于瓦斯浓度太低，目前并未利用通风瓦斯，而是直接排向大气；抽排瓦斯分为高浓度瓦斯和低浓度瓦斯两类，高浓度瓦斯指瓦斯浓度大于25%的瓦斯，低浓度瓦斯指浓度低于25%的瓦斯。我国60%以上的瓦斯为低浓度瓦斯，高浓度瓦斯发电在技术上十分成熟，低浓度瓦斯发电也取得了很大的发展。

低浓度瓦斯发电需要解决两方面问题，一是瓦斯浓度变化问题，传统发电机组很难适应变化的瓦斯浓度；二是低浓度瓦斯的安全输送问题。目前，低浓度瓦斯发电机组采用电控燃气混合器技术，可

以自动控制空燃比，以适应瓦斯的浓度变化，同时，低浓度瓦斯安全输送采用细水雾技术，解决了低浓度瓦斯的地面安全输送问题。

瓦斯发电设备有燃气轮机、燃气发动机、微型涡轮机和燃料电池等，瓦斯发电技术成熟，不存在设备问题。淮南矿业集团开展了瓦斯民用和发电等项目，已经建成16万m3民用气罐，瓦斯发电容量达到20000kw，取得了较好效果。

2.2瓦斯发电经济分析

据调查，瓦斯发电成本较低，民用电价格为0.56元/kwh，而瓦斯发电成本约比民用电价格低0.3元/kwh。在考虑投资成本的情况下，短时间内也能收回投资成本，具有很好收益。瓦斯在发电过程同时会产生大量的热量，可以用来给居民供暖，加以利用，这样既提高了瓦斯的利用率，也有助于节约成本，提高收益。

2.3瓦斯发电环境分析

我国的煤炭资源和煤层气资源丰富，煤矿较多。据推算，每形成1t烟煤煤会产生600 m3左右的瓦斯，烟煤变成无烟煤则会再生成大约240 m3的瓦斯。针对我过煤矿林立，瓦斯资源丰富的特点，瓦斯发电是提高资源利用率的有效途径，尤其是在低浓度瓦斯发电技术日渐成熟的条件下，瓦斯发电具有很的发展空间。

瓦斯的温室效应是二氧化碳的21倍，我国每年煤矿排出的瓦斯在140亿m3以上，相当于21000万吨二氧化碳。其中用于利用的瓦斯所占比重很小，如果能够利用瓦斯发电具有很好的经济效益、社会效益和环境效益。不仅可以降低煤矿瓦斯事故发生率，同时有

助于极大地缓解温室效应，起到节约资源和保护环境的效果。据统计，在2008年，我国共利用煤矿瓦斯16亿m3，相当于减少排放2400万吨二氧化碳。

2.4瓦斯发电政策分析

国家十分重视煤矿瓦斯的抽采利用，制订了一系列促进煤矿瓦斯开采利用的措施，以便实现瓦斯的充分利用。

（1）瓦斯抽采利用税费优惠政策。对瓦斯抽采利用企业实施进口设备税收优惠，免征企业所得税，提取生产安全费用于瓦斯抽采等政策，提高煤矿企业抽采瓦斯的积极性；同时还有瓦斯开采企业探矿权和采矿权使用费减免政策，从而加快对煤矿瓦斯的前期开发利用。

（2）瓦斯上网电价比照可再生能源电价政策。瓦斯发电项目发展还存在上网困难的问题，部分地方不让上网，部分地方压低上网电价，不能够很好的发电并网。国家通过制定政策提高煤矿企业瓦斯发电的积极性和财政补贴标准，并要求电企为瓦斯发电上网创造便利条件，从而扶持煤矿企业利用瓦斯进行发电。

（3）大力发展瓦斯抽采利用的先进技术。瓦斯抽采利用离不开先进科技和设备的保障，瓦斯发电在技术上还有很多需要创新和改进的方面，国家要求地方企业提高资金投入，加强瓦斯抽采利用的科技投入，这也是促进瓦斯抽采利用的重大措施。瓦斯发电时瓦斯抽采利用的重要组成部分，研发瓦斯发电关键技术和先进设备，在低浓度瓦斯发电方面取得技术进步，才能够更好实现瓦斯抽采利

用。

3、结语

我国是产煤大国，瓦斯资源丰富。我国煤矿事故中瓦斯事故占很大比重，建国以来共发生死亡百人以上事故23起，其中21起是瓦斯事故，约占91%，瓦斯是煤矿安全生产的重大威胁，同时瓦斯也是一种优质的能源，可以供给企业和居民使用。瓦斯会造成安全事故，排放到大气中会造成温室效应，造成资源浪费，对瓦斯进行利用则会消除这些不良影响，变废为宝，有助于构建资源节约型和环境友好型社会，是科学发展观的体现。

瓦斯发电时瓦斯抽采利用的重要方面，但瓦斯发电广泛推广应用还有一定困难，这不仅需要国家政策和资金的支持，也需要在技术上进行创新，研究更加先进的瓦斯发电技术和设备，从而解决现场应用中的问题。通过瓦斯抽采可以减少瓦斯事故的发生，抽采的瓦斯用于发电可以供企业和居民使用，这样做也减少了瓦斯的排放量，避免加剧温室效应，总之，瓦斯发电具有很好的安全效益、经济效益、社会效益和环境效益，在更加注重环境保护的当代社会，具有很广阔的发展潜力和发展空间。

参考文献：

[1] 张德江. 大力推进煤矿瓦斯抽采利用. 求是. 2009年第24期

[2] 袁亮等. 淮南矿区瓦斯抽采技术的新进展和减排方案. 中国煤层气. no.1，2004