靳 杰， 靳政莹

（山西省交通开发投资集团有限公司， 山西 太原 030006）

0 引言

2022 年太原能源低碳发展论坛“煤层气高效利用高质量发展”专业分论坛在太原举行，众多与会的国际国内专家学者“齐聚”龙城，就“践行能源革命，推动煤层气高效利用高质量发展”主题，围绕煤层气高效利用、高质量发展的经验和成果进行探讨、分享智慧。开发利用煤层气既可以破解能源和环境问题，更是关系全局大变革的一项系统工程。近年来，我国持续夯实煤层气产业发展的资源基础，推动煤层气开发利用规模得到加速增长，各类煤层气井已经累计施工达2 万多口。山西省对煤层气高效利用、高质量发展高度重视，在能源领域绿色低碳发展方面成效明显，煤炭先进产能所占比例为68%，新能源装机所占比例超过30%，煤层气开发利用处于全国引领者位置。作为能源革命综合改革试点的重要抓手和山西省低碳绿色发展的资源支撑，煤层气开发利用是助力“碳中和”的现实途径，有望成为山西省一张打造世界名片的王牌。推动煤层气高效利用、高质量发展对山西省深化拓展能源革命综合改革试点内涵、努力走出一条具有山西省特色的绿色低碳发展之路具有重要意义。

1 煤层气概述

煤层气主要成分是甲烷，俗称“煤矿瓦斯”，以游离态、吸附态和固溶态存在于煤层或煤系地层。煤层气是一种非常规天然气，是典型的低碳清洁能源。按热值计算，煤层气与天然气热值相当，1.13 kg 汽油或1.21 kg 标准煤与1 m3纯煤层气的热值相当。煤层气可以和天然气混输混用，是我国大力发展的绿色能源，目前已在汽车以及民用燃气等领域得到广泛应用。

2 煤层气开发利用的重要意义

加快煤层气开发利用，对于减少煤矿瓦斯事故、保障煤矿安全生产、增加清洁能源供应、保障能源安全、降低环境污染、助力“双碳”目标实现等都具有非常重要的意义。

2.1 有利于减少煤矿瓦斯事故

有数据显示，煤矿重特大事故所造成的伤亡人数中，瓦斯爆炸事故伤亡人数大约占到80%。加大煤层气开采利用可以使煤矿安全生产条件得到大力改善，使煤矿瓦斯灾害得到有效遏制，是减少煤矿瓦斯爆炸事故、保障煤矿安全生产的有力手段。从全国来看，同2007 年进行对比，全国2020 年煤矿瓦斯事故从272起下降到了7 起，同时瓦斯事故的死亡人数以及煤矿百万吨死亡率也得到明显下降。从山西省来看，全省煤矿瓦斯事故百万吨死亡率下降为0.05，煤矿安全生产形势得到持续好转。这些成就的取得为煤层气开采利用作出了重要贡献。

2.2 有利于增加清洁能源供应

富煤贫油少气是我国的基本国情，随着逐年加大的天然气消费量，需求缺口也相应的逐渐加大。煤层气与天然气热值相当，可以和天然气混输混用，随着加速增长的开发利用规模，作为补充天然气供应的重要的区域性气源，煤层气成为重要的天然气增储上产的非常规气源补充。有数据显示，在今年的第一季度，我国煤层气产量同比增加大约20.8%，为23 亿m3，大约为国内天然气供应量的4.1%左右。因此，加快煤层气开发利用将对扩大天然气供给、增强我国天然气自主保障能力、保障国家能源安全、优化能源结构等具有非常重要的作用。

2.3 有利于降低环境污染

煤层气开发利用在降低煤矿瓦斯安全隐患、提供低碳清洁气体能源的同时，在减排降碳方面也起到非常重要的作用。作为一种较强的温室气体，煤层气逸散后的温室效应大于二氧化碳，为21 倍左右。煤层气中基本上没有粉尘、硫以及其他有害物质，同其他化石燃料相比，煤层气燃烧时所产生的二氧化碳非常低，可以使温室效应从根本上得到改善。因此，开发利用煤层气可以使高碳能源—煤炭所占的比例得到减少，同时也可以使甲烷的排放得到减少，从而降低十多倍的温室效应，使环境污染降低，所以社会效益、生态效益二者兼具。据了解，国内从2016—2019 年，累计利用393.9 亿m3煤层气，相当于节约7 000 多万t 标准煤，减排5.9 亿t 二氧化碳，减排降碳成效显著。

3 我省煤层气产业概述

有数据显示，世界上煤层气地质资源量为268 万亿立方米，我国煤层气地质资源量大约为世界煤层气地质资源量的12%，居世界第三位，所拥有的资源条件具备形成煤层气大产业，具有巨大的资源潜力和广阔的发展前景。在我国，煤层气探明地质储量以及煤层气开发量主要是在山西省，山西省拥有丰富的煤层气资源，埋深2 000 m 以浅的煤层气地质资源量大约是8.31 万亿m3左右，大约为全国总量的1/3 左右，是煤层气资源大省。此外，山西省煤层气年产量达到全国总量的96%以上，更是名副其实的煤层气生产大省，因此，山西省在全国乃至世界煤层气领域所起的作用都是举足轻重的。

近年来，在煤层气高效利用、高质量发展方面，山西省高度重视、开拓创新、多措并举，煤层气开发利用水平在全国处于领跑地位，有媒体称：山西省“煤层气很争气”！

3.1 深化产学研融合

据业内专家介绍，煤层气利用分为几个层级，作为清洁燃料是第一层级；利用煤层气生产陶瓷、玻璃等高品质产品是第二层级；利用煤层气生产附加值更高的产品，比如：金刚石、石墨烯、氢能等是第三层级。山西省加强科技创新，深化产学研融合，不断拓展优势领域产品。例如：打破国际垄断，“点石成金”，利用煤层气制备高端金刚石，这是世界首创，在填补国内空白的同时还将生产速度提高到4 倍；打破技术瓶颈，“无中生有”，从煤层气中提取出纳米洋葱碳，并破解了无法量产这一世界性难题。

3.2 成立专业研究机构

日前，我国首家面向全社会为煤层气产业服务的专业研究机构——山西省太平洋煤层气研究院挂牌成立，该研究院汇集高端智慧，在填补我国煤层气产业研究机构空白的同时，将为山西省以及全国煤层气产业发展提供涵盖从智力、技术到高效规划编制等全链条的研究服务。

3.3 加强核心技术攻关

晋城是我国勘探程度最高、开发潜力最好、商业利用最成熟的煤层气产业基地，充分发挥煤与煤层气共采国家重点实验室、国家煤层气质检中心等国家级科研平台作用，进一步提升研发能力，煤层气科研创新能力持续提高，核心技术攻关相继完成了百余项，开发利用煤层气水平处于全国领先地位。其将聚焦“国家级煤层气示范基地”建设这一总目标，科学布局八大产业链条，全力打造千亿级煤层气产业集群。

3.4 全力推动增储上产

作为山西省省属企业战略重组后成立的唯一燃气市场主体、省属规模最大综合性燃气企业，华新燃气集团有限公司持续推进煤层气高效开发技术研探，一套完善的煤矿区煤层气地面开发技术体系已形成。其将加大推动增储上产力度，全力争取突破30 亿m3煤层气产量，山西省突破100 亿m3用气量大关，向一百五十亿立方米迈进。

4 结语

作为全国煤层气资源富集程度最高、开发潜力最大的省份之一，山西省地质条件得天独厚，煤层气资源丰富，煤层气开发利用水平在全国处于领跑地位，具有广阔的大规模开发前景。加快煤层气开发利用对于减少煤矿瓦斯事故、保障煤矿安全生产、增加清洁能源供应、保障能源安全、降低环境污染、助力“双碳”目标实现等意义重大。推动煤层气高效利用、高质量发展必将为山西省深化拓展能源革命综合改革试点内涵、努力走出一条具有山西省特色的绿色低碳发展之路作出新的更大的贡献！