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矿城绿色转型的成功尝试

发布时间:2016-10-26

来源: 中国矿业报

 导读: 煤炭资源枯竭了,煤矿企业关闭了,这些因煤而建、以煤而兴的矿业城市该如何转型升级?辽宁省阜新市“就地取材”,通过大力发展煤层气产业,走出了一条安全、协调、绿色、共享的转型升级之路,为其他资源枯竭型的转型发展提供了示范。

煤炭资源枯竭了,煤矿企业关闭了,这些因煤而建、以煤而兴的矿业城市该如何转型升级?辽宁省阜新市“就地取材”,通过大力发展煤层气产业,走出了一条安全、协调、绿色、共享的转型升级之路,为其他资源枯竭型的转型发展提供了示范。

作为全国首个资源枯竭型城市,阜新市面临着巨大的转型升级和生态修复压力。俗话说,无农不稳,无工不强。要彻底改变以煤电为主导的单一传统发展模式,必须创新驱动,突出工业主导地位,在产业结构调整上下功夫,在绿色发展上出实招,探索出一条绿色生态的转型之路。而在国土资源部、辽宁省国土资源厅和阜新市政府大力扶持下组建成立的、以开发煤层气等新能源为主营业务的阜新宏地勘新能源有限公司,在阜新市的绿色转型实践中则扮演了“关键先生”的角色。

成立于2002年的阜新宏地勘新能源有限公司,为全国首家煤层气企业,也是国土资源部煤层气试点单位。14年来,矿权区已累计为阜新市供气2.15亿立方米,承担着全市1/3的居民用气和80%、约4000辆的出租车用气。自2006年以来,整个产业链已累计实现产值9.6亿元、缴纳税金1.25亿元,减排二氧化碳3016万吨,为阜新的转型发展提供了新的动力和坚强的能源保障,也为全国的煤层气产业化、商业化开发提供了经验。

上帝在关闭一扇门同时,也为你打开了一扇窗。阜新市的煤炭资源枯竭了,煤炭企业相继关闭了,但却给他们创造了新的发展机会和空间。煤层气、页岩气等新能源产业的兴起,将进一步带动“气化辽宁”和阜新市的转型升级,使这个资源枯竭型城市早日走上复兴之路。

资源枯竭型城市转型没有可照抄照搬的现成模板,也没有可包治百病的灵丹妙药。河南的“煤都”焦作凭借丰富的旅游资源,实现了产业由“黒”到“白”、从污染到环保的转变,创造了煤炭资源城市转型的神话;而如今的辽宁阜新又依靠当地丰厚的煤层气资源,大力发展新能源,也已开始走上生态转型之路。

实践再次证明,资源枯竭型城市转型,唯有结合当地实际,依托当地优势,拿出壮士断腕的勇气,坚定不移地推进产业结构调整,打破一矿(煤)独大的魔咒,才能从容地实现转型发展。

资源枯竭型城市转型,永远在路上!

(详见如下)

一个曾被贴上“脏乱差”标签,过去连白衬衣都不敢穿的矿业城市,这几年却已绿草茵茵、蓝天白云,成为全省空气质量指数最好的城市之一;一个经济实力相对较强的地级城市,直至目前全市居民仍享受着出租车起步价5元、居民天然气价格仅1元/立方米的实惠。

这个城市就是全国著名的“煤电之城”,曾经创造了无数辉煌,为国家建设做出过巨大贡献,现如今面临着巨大转型升级压力的辽宁省阜新市。

阜新这些年的变化,尤其是生态环境的改善,很大程度上得益于煤层气等新能源的开发利用。”阜新宏地勘新能源有限公司(以下简称宏地勘)总经理秦广生介绍,作为国土资源部投资的煤层气示范基地,全国首家煤层气成功开发、商业化运营的公司,现在宏地勘矿权区日产(供)煤层气量稳定在5万立方米以上,自2002年至今,累计供气2.15亿立方米,承担着阜新全市1/3的居民用气和4000多辆出租车用气。

科研创新化害为利

煤层气俗称瓦斯,是煤炭行业的“第一大杀手”。多年来,为了从源头上有效控制和预防煤矿瓦斯事故,国家相继出台了许多有关瓦斯治理的规定要求,并把“先抽(瓦斯)后采(煤)”作为成功经验和硬性规定在全国煤炭行业推广实施。

然而,由于多项技术瓶颈的制约,我国的煤矿瓦斯抽放和煤层气开发并不理想,许多煤矿的瓦斯抽放后直接排放,造成了大气污染;一些煤层气开发示范区,只开花不结果,钻孔打得不少而出气量难以保证,煤层气开发长期处于停滞状态。

目前我国煤层气重点开发区集中在山西省、陕西省和新疆等地,大部分煤层气地面钻井集中在沁水盆地和鄂尔多斯盆地东缘,大约钻有煤层气井15000口,约30%的煤层气井没有形成工业气流,水平井和直井平均产气量500~600立方米/日。”多年来一直致力于煤层气开发技术研究的宏地勘公司项目负责人陈兆山分析,其原因主要是先期几口煤层气井经排采试验获得较理想的产量后,就忽视了煤层气赋存的极不均一性,盲目大面积开发,一次性布设几十至几百口煤层气井的实例并不鲜见。同时,基础地质研究跟不上生产实践,从而造成煤层气生产井成功率和产量低下。

阜新的煤层气开发也是一波三折。早在1995年,当时的阜新矿业集团从煤矿安全生产考虑,引进了一家在国际上比较知名的美国公司合作开发煤层气。志在必得的这家美国公司,当年底在刘家区开始打了第一钻,但没有成功。1996年,该公司又开始打第二口井,因地质条件复杂、地层塌漏出现了钻探事故。屡战屡败的这家美国公司,最后以地质条件太复杂、不易开发煤层气为由撤离阜新转向了山西。

一方面是让人防不胜防、焦头烂额的煤矿瓦斯事故,一方面是宝贵而又丰富的煤层气资源在煤炭开采中白白浪费掉并严重污染大气环境。如何让“吃人的老虎”变成宝贵的财富,成为摆在阜新市政府面前的头等大事。

1998年9月,东北煤田地质局一〇七勘探队向国土资源部、财政部提出辽宁省阜新市刘家区煤层气普查勘探补偿费项目申请后,立即引起了国土资源部的高度重视。国土资源部地质勘查司在科学论证基础上,把其作为一个国家煤层气示范项目进行立项,并积极协调,加快推进。当年,财政部与国土资源部以财基字[1998]1007号文件《关于下达1998年矿产资源补偿费地质勘查项目支出预算和项目计划的通知》下达该项目计划,计划为钻探3900米(4口煤层气试验井),资金总预算1350万元。年度资金计划310万元。1999年2月5日,东北煤田地质局一〇七勘探队取得了该项目探矿权。

具有战略眼光的阜新市政府,立即把这一项目作为根治煤矿瓦斯事故、减少大气污染的重要举措,给予了高度重视,专门成立领导小组,加强协调,推进实施。

该项目于1999年4月正式启动,当年完成钻井1口,钻探工作量950.08米,完成资金投入310万元。1999年9月,因矿产资源补偿费项目取消,项目转为国家地质调查项目。中国地质调查局以中地调[1999]28号文下达1999年度地质调查项目任务书,下达钻探工作量1500米,资金计划150万元。但由于资金不足,当年未完成年度项目计划。自2000年度起,该项目因资金问题暂时中止。

阜新市的煤层气勘探开发,真的要因资金这个“拦路虎”而前功尽弃吗?

当时的阜新市地矿局坐不住了。2000年9月,他们将该项目进展情况呈报到阜新市政府并同时上报辽宁省国土资源厅后,经有关领导多方协调、协商,2000年11月20日,东北煤田地质局一○七勘探队与沈阳宏基土地整理有限责任公司达成协议,将此区块探矿权转让给该公司,由其投资890万元,继续完成该项目勘查工作。自2000年11月20日,沈阳宏基土地整理有限责任公司开始投入资金继续勘查,使得LJ-1~LJ-4井成功完成。2002年2月4日,《辽宁省阜新市刘家煤层气普LJ-1~LJ-4查地质报告》通过评审。同年,阜新市矿业协会投入资金1000多万元完成了LJ-5~LJ-8井施工任务,形成了8口煤层气井的规模。

2002年10月14日,随着由沈阳宏基土地整理有限责任公司、阜新市矿业协会、东北煤田地质局一○七勘探队共同出资组建的全国首家煤层气企业,也是国土资源部煤层气试点单位——阜新宏地勘新能源有限公司的成立,阜新的煤层气正式进入到商业化开发阶段。

煤层气产业经过十几年的发展,国内目前只有阜新、晋城等少数几个煤层气区块形成了长期稳定的工业气流。阜新中低阶煤煤层气开发成功,得益于我们生产、科研并重,摸索出了一套适于煤层气开发的产学研相结合的模式。”秦广生说,“我们公司的建井成功率为87%,远远高于全国平均水平。目前,尽管刘家区大部分煤层气井进入了衰减期,但平均单井日产能力仍维持在1700~2000立方米,高于国家规定的煤层气生产井可采工业气流的2倍左右。”

事实正如此。宏地勘公司从成立伊始,一直遵循生产、科研两手抓的方式来规避风险,对刘家区的煤层气资源丰度、新技术应用、风险控制等因素,以及煤层气产业的社会、经济、环保效益等进行了深入研究和多方论证。成立以来的14年间,该公司不但将井组规模从最初的8口煤层气井逐年扩大到目前28口(滚动式开发方式),还根据每个开发阶段遇到的困难、问题进行了多项科研研究,依据科研成果推进开发进程。同时,将成果用于实践,后续煤层气井产气量有进一步提高,其中LJ-12井日最高稳产16000立方米,目前累计生产2700万立方米。

为了满足阜新市民日益增长的用气需求,该公司2009年完成了《阜新盆地高瓦斯矿区煤层气赋存条件及采出规律研究》,2015年完成了《阜新盆地刘家区煤层气生产井组井距优化和排采技术研究》等课题研究,以指导实际生产,目前煤层气井的成功率达93%,多项科研成果多次获得辽宁省科技进步奖和成果奖。

转型升级多方共赢

煤层气的成功开发和商业运营,为阜新市的城市转型和产业升级点燃了新的希望,注入了新的动力。

2001年12月,阜新市被确定为全国首个资源枯竭型城市经济转型试点市之后,该市坚持把产业结构调整作为核心任务,着力改变以煤电为主的单一产业结构,把新能源(煤层气、页岩气)作为“十大产业”之一。没想到,新能源产业逆势增长,自转型以来,煤层气产业从无到有、有弱到强,现在已形成了勘探、抽采、输送、压缩、液化、化工、发电、汽车加气、居民用气等一整套煤层气(页岩气)产业链和新的经济增长点,包括上游资源勘探开发、中游储运、下游输配和分销环节,在产业链末端形成了两个CNG站,十多个加气站,加气站分布于五区、两县,促进了阜新的转型升级和生态保护。

据了解,宏地勘矿权区自2002年至今,已累计为阜新市供气2.15亿立方米,创造产值近9.675亿元,缴纳税金1.25亿元。现在每年供气2000万立方米,承担了全市1/3的居民用气和80%的出租车(4000辆)用气,已成为阜新市盈利能力最强、发展前景最好的企业之一。

而煤层气产业所产生的社会效益和生态效益同样喜人。在2002年之前,阜新市煤气公司使用煤制气发生炉生产煤制气为阜新市城市居民供气,设备运行、维护成本较高,污染严重,安全隐患大,市财政每年需提供1500万元的财政补贴,且每年还会发生居民一氧化碳中毒致人死亡事故。

过去我们用煤制气发生炉生产煤气时,整个生产厂区浓烟滚滚、气味刺鼻,工人们整天戴着口罩,个个都像‘土驴子’一样蓬头垢面,办公区域内的窗户从来都不敢开。更重要的是,煤制气与煤层气相比不仅热值低,还含有有毒气体一氧化碳,存在安全隐患。”大力燃气公司经理刘占国感触颇深地说,宏地勘公司煤层气开发成功、商业化运行后,实现了绿色、安全、环保、低廉。以较低的价格供气,使市煤气公司生产经营进入了良性发展轨道,为城市居民提供了质优价廉、安全的新能源,同时也为阜新市财政节省了巨大的开支。

过去生产环境那么恶劣,还经常发生职工高温烫伤和中毒事件,但职工的平均工资却只有800元左右,现在环境好了,作业也安全了,工资也涨到2000多元了。”刘占国高兴地说。

有关数据显示,甲烷气的温室效应是二氧化碳的21倍,每利用1亿立方米的煤层气相当于减排二氧化碳150万吨。2002年至今,宏地勘公司开发利用煤层气2.15亿立方米,煤层气甲烷含量为98%以上,煤层气利用率为100%,二氧化碳减排量累计达到412.5万吨。

如果没有成功开发出煤层气,阜新市居民继续使用煤炭作为能源,每年将排放二氧化碳208万吨,我们公司煤层气开发利用后,每年减排二氧化碳232万吨,累计减排二氧化碳3016万吨,加上煤层气利用减排的421.5万吨,就相当于累计减排3428.5万吨。”秦广生介绍,该公司的快速发展使阜新市成为辽宁省少数有稳定气源的城市,极大地促进了阜新市经济结构调整,利用清洁能源作为能源供给,彻底改善了阜新市大气环境,重现了蓝天白云。

阜新煤层气的大规模开发利用,不仅为当地企业发展提供了清洁能源,促进了地方经济社会发展,还惠及了当地居民。该市的出租车油改气后,比过去节省成本40%左右,虽然现在执行的还是10多年前的5元起步价,但司机仍有较大的利润空间。而还不到其他地方天然气价格一半的1元/方的居民入户价格,则直接降低了当地居民的生活成本。

开发利用煤层气是一举多得,多方共赢,真正实现了政府满意、企业发展、居民拥护、生态改善。”秦广生说。

“气化辽宁”阜新先行

阜新煤层气的成功开发,为煤层气和页岩气资源丰富的辽宁省提供了可以复制的模板。近年来,辽宁省政府提出了“气化辽宁”战略,准备在全省大力发展以煤层气和页岩气为主的新兴能源。

公司煤层气区块内的煤层气资源量52.171亿立方米,其中探明地质储量17.04亿立方米,可采储量6.82亿立方米。2002年至今,已累计开采煤层气2.15亿立方米,还有4.67亿立方米煤层气资源可以采出。根据现在的采气速度和井组运营情况,预计还可开采约30年,煤层气开发利用潜力极大。”秦广生表示。

特别值得一提的是,阜新的页岩气资源也十分可观。为开发利用页岩气资源,作为宏地勘公司股东之一的东北煤田地质局一〇七队,再次“第一个吃螃蟹”——于2013年5月开始进行阜新盆地页岩气先导性实验组。截至目前,阜新页岩气资源勘查项目已施工了LY-1井和DY-1井两口井。

为实施‘气化辽宁’战略,加快我国资源枯竭地区快速发展,促进阜新市经济产业结构调整,形成新的支柱型产业,阜新页岩气开发已经进行了方案设计、论证和参数井施工。”秦广生充满信心地说,预计辽宁省页岩气资源量约5.13万亿立方米,约占全国总资源量的1/6,主要分布在辽东、辽西两个地区,其中阜新盆地页岩气原地地质储量7560亿立方米。如果开发成功,按照国内页岩气井产气量,研究区选择相对较小产量值进行初步经济分析,单定向井产气量平均4000立方米/日,水平对接井平均20000立方米/日,运行成本900万元,折旧期10年。按目前阜新市天然气管道价格2.13元/立方米计算,可年创产值6530万元,实现利润3630万元,5.5年收回投资成本。而一旦阜新盆地页岩气先导性试验组获得成功,全面开发页岩气将成为现实。按20年服务期,每年可采页岩气56.7亿立方米,实现年产值120亿元、利润9.8亿元,同时还可提供16500个就业岗位。

而随着煤炭行业去产能工作的深入推进以及阜新矿业集团矿井的相继关闭,又为宏地勘公司的煤层气产业腾出了广阔的发展空间。

我国煤炭资源经过数十年的开采,一些矿区的煤炭资源在现有技术条件下已经无法采出,矿区濒临资源枯竭。而这些资源枯竭区的深部、外围、采空区和保留煤柱还残留着大量煤炭资源,这些区域赋存着数量极为可观的煤层气资源。在煤炭资源枯竭区开发煤层气,前景广阔。”陈兆山说,阜新矿业集团大多数煤矿在化解过剩产能中被关闭,煤矿采空区、保护煤柱及深部无法采出的煤炭资源中赋存的大量煤层气资源,为阜新的煤层气产业发展提供了源源不断的后备资源。

随着阜新转型升级步伐的加快和经济社会的快速发展,天然气缺口将日益扩大,如果把阜新发电厂改为燃气发电,年需要非常规天然气量33亿立方米;阜新玻璃厂年需要非常规天然气量1亿立方米;不锈钢制品厂年需要非常规天然气量7千万立方米。面对如此大的用气缺口,加快煤层气、页岩气的开发利用,成为保证能源稳定供给重要途径。秦广生最后表示,宏地勘公司正在加大科技攻关力度,寻找有效的老井增产措施,在保证现有井组供气量稳定基础上,将围绕页岩气和关闭矿井的煤层气开展技术攻关,做强做大新能源产业,为“气化辽宁”和阜新市的全面复兴做出新的贡献。


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