我国煤矿CDM项目实施状况分析

陈祥海

(河北能源职业技术学院 矿建系 ，河北 唐山 063004)



我国煤矿CDM项目实施状况分析

陈祥海

(河北能源职业技术学院 矿建系 ，河北 唐山 063004)

针对我国煤矿CDM 项目实施情况，首先，对CDM项目数量自批准、注册和签发3个方面进行统计分析；其次，对每个项目各省市分布情况进行分析；再者，对项目实施采用的技术进行分析；最后，系统分析这5个方面存在的问题，提出了新老CDM项目在第二承诺期实施的对策。

煤矿CDM项目；煤矿瓦斯；瓦斯销毁；核证减排量；签发量

煤矿CDM项目是将煤矿井下的煤层气、煤矿瓦斯或乏风瓦斯进行抽采、收集，作为主(或辅)燃料用于发电、火炬燃烧、或无焰(催化)氧化，以提供动力或热能，经科学计算，产出可核证的CO2排放量。煤矿CDM项目具有投资大、风险高及项目审批流程复杂等特点[1-2]。

煤矿CDM项目涉及矿方、政府部门(DNA)、经营实体(OE)、附件Ⅰ国家买家和咨询公司各参与方共同的努力，其中优质咨询公司可指导矿方开展项目建设与实施、协助业主编写项目设计文件(PDD)、应答CDM项目各流程审查及督促OE向执行理事会(EB)提交申请。CDM项目流程主要有5个步骤：设计、合格性审查/注册、监测、核实/核证和签发。审查包括一系列的国内与国际审查，具体有主办国政府审查、OE合格性审查、EB注册核查及签发量核查。每一个审查环节都要保证提交的资料准确和严谨，否则，会造成项目复审或拒绝[3]。

针对煤炭工业实施的CDM项目批准、注册、签发数目、瓦斯销毁技术及现状进行综合分析，以便煤矿CDM项目业主及相关人员处理好已建或新建CDM项目。

1 煤矿CDM项目国家批准和注册数量分析

1.1 CDM项目国家批准数

中国煤矿CDM项目始于2004年9月国家示范项目考察团对阳煤集团实地考察和2005年1月筛选出6个甲烷回收利用示范项目。2006年8月淮北海孜、芦岭矿瓦斯项目和山西晋煤集团120 MW煤层气项目是最早获国家批准的2个项目。截至2015年12月底国家共批准了137个煤矿CDM项目。

第一承诺期内煤矿CDM项目数量增加较快。2006年开始项目申请，以年平均批准19个CDM项目速度递增，至2012年末全国共有133个煤矿CDM项目获国家批准。第二承诺期项目批准数量呈急剧下降，仅有2013年的4个项目获批，2014和2015年处于零批准状态，2006—2015年国家批准项目数如表1所示。

已批准的137个项目中：年减排量100万t级CO2e当量项目占11.6%，其中年预计年减排量最大的晋城寺河矿和晋煤集团120 MW煤层气发电项目都是300百万t CO2e；10万～90万t CO2e当量减排量项目占77.4%；10万t以下CDM项目占11.0%，其中四川犍为滴水岩矿瓦斯项目为最小年减排量项目(31 329 t CO2e)。3个级别总预计年减排量为63 680 506 t CO2e。

表1 国家每年批准项目与EB注册数量

第一承诺期项目批准数量快速增长得益于: ①中国政府高度重视并积极参与节能减排和全球应对气候变化工作，为CDM项目在我国快速发展提供了巨大动力。②咨询公司是CDM项目迅速开展的重要引擎。煤矿CDM项目多数由咨询公司协助完成，其主动跑项目、向业主推介CDM项目、提供一站式服务，极大推动CDM在我国的普及与发展。③附件Ⅰ国家有CERs迫切购买需求。

第二承诺期项目零批准状态是因为：①部分发达国家退出《京都议定书》、世界实体经济不振及欧盟对2013 年后碳市场交易设置更多限制，使CERs的需求不旺。②国际上CERs 的大量签发产生供给过剩及欧盟碳交易市场的持续低迷等因素使CERs 的价格低位徘徊。③2012年前国内煤炭行业效益高，有些瓦斯矿忙于煤炭生产错失CDM项目良机。

1.2 EB项目注册数量

2007年2月淮北海孜、芦岭煤矿瓦斯项目是中国在EB成功注册的煤炭行业第一个CDM 项目。截至2015年底中国煤炭工业在EB共成功注册85个CDM项目，项目注册成功率为62%。

项目提交EB注册前分别经过OE和EB两次审查。分析项目从国家批准至EB成功注册所用时间，项目注册一般需要4个月至1年左右的时间。注册最快的是合川盐井矿区瓦斯利用项目，用时2月零9天；有的项目注册耗时过长，如新疆农六师大黄山煤矿瓦斯项目耗用5年时间。注册耗时过长压缩减排计入期，减排量变小，则项目收益减少。

EB注册数量如表1所示，EB项目注册数量自2007年始逐年增加，2012年项目注册数量达到峰值23个，2013年项目注册数为6个，而2014和2015年出现零注册的情况。

52个国家批准却未能通过EB注册而成为休眠项目。这涉及注册过程各审查环节和项目各参与方，尤其是咨询公司与OE项目审核员间的有效沟通，对OE提出的问题及时解决，对项目成功注册至关重要。这其中有5个项目被拒绝，如甘肃靖远煤业集团煤层气项目。被拒的原因为：OE在投资分析中没有证实项目运营和维修费用的适合性及监测计划的完整性等诸多问题。山西汾西一个煤层气项目被撤回，其原因是EB要求OE对项目设计文件中的基准线识别采用的参数、情景假设等重新进行表述。另外，11个单边开发项目中有7个项目(包括淮南矿业集团开发的6个项目和山西热电联产1个项目)没有通过注册。

2 EB签发量分析

项目完成EB注册到申请OE监测核查及最终获得CERs 签发约需半年至一年的时间。EB签发数量如表2所示，自2008年至2015年底全国共有42个煤矿CDM项目获得签发量，总的签发量为45 193 240 t CO2e。

表2 EB签发数量

2008年2月淮南潘三矿煤层气项目是中国煤炭行业第一个获EB签发的项目，6月又连续获得2笔签发量。7月山西阳煤集团瓦斯发电项目获得首笔(441 073 t CO2e)签发量。所以2008年有2个项目总计获得4笔637 773 t CO2e签发量。表2中不同煤矿项目每年获签发量的笔数按年份分别累计， 2013年签发量之和(13 064 399 t CO2e)为历年之最。

表3所示为42个煤矿CDM项目中签发量累计之和排名前5的项目。晋城寺河煤矿瓦斯项目获得的签发量占全部项目签发量之和的34.5%，排名第1；前5名项目签发量之和约占全部项目签发量的62%。42个项目中有9个项目签发量超百万吨以上，6个项目在3万～7 万t之间，其余27个项目的签发量在10万～90万t当量CO2e左右。单笔最大签发量是2014年4月山西阳煤集团瓦斯发电项目，一次获得2 258 904 tCO2e。而寺河煤矿项目共计获得11笔签发，其中有9次的签发量超过百万吨CO2当量。

表3 签发量排名前5的项目

3 煤矿CDM项目区域分布分析

截至2015年底全国煤矿CDM项目批准、注册及签发数量各省分布情况统计表如表4所示，基本涵盖26个产煤省市中的17个主要行政区域。表4的前3个省份排序与预测瓦斯储量大小顺序一致[4]。除了上述3个省份外，高瓦斯矿井主要分布在黑龙江、辽宁、安徽、江西、重庆、云南、湖南7个省份。从CDM项目注册数量分析：上述除湖南外的6个省份成功注册20个，而前3个省份注册44个，是上述6省份的2倍多。这是由于规模以上煤炭企业集中分布在山西、陕西、河南、安徽等高瓦斯地区，煤炭产量高，瓦斯涌出量大，减排量大。而贵州、重庆、四川、江西、云南等省份多以中小型煤矿为主，煤炭产能小则抽出瓦斯量就小，预期收益低。结果井型小的地方及乡镇高瓦斯矿井在第一承诺期间普遍遭到CDM咨询公司的疏远，如湖南没有一个煤矿CDM项目报批。另外，据安监总局统计，截至2014年9月全国煤矿开展瓦斯抽采的矿井1 808处，其中1 648处为中高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井，超过1 400处突出矿井和高瓦斯矿井尚未建立瓦斯抽采系统。

表4 截至2015年我国煤矿CDM项目各省分布表

4 煤矿CDM项目瓦斯销毁技术分析

注册的85个煤矿CDM项目中，销毁瓦斯所采用的技术包括:(高、低浓度)瓦斯发电技术、瓦斯替代燃烧、乏风氧化技术、瓦斯综合利用。62个CDM项目采用高、低浓度瓦斯发电技术。高浓度瓦斯发电国外已有成熟的技术，如燃气轮机和内燃机发电机组。中国于2000年、2005年及2006年先后研制出高、低浓度瓦斯发电及乏风氧化技术。瓦斯发电机组的选择上，鉴于燃气轮机(30～50 000 kW)发电效率(20%～30%)低于内燃机、余热产生量大、气源瓦斯浓度需40%以及压力0.9 MPa以上，所以CDM项目中选用较少；内燃机组发电效率(27%～40%)较高、启动时间短、进气压力低(3 kPa)等优势，成为发电容量在100～2 000 kW范围内中的首选。煤矿CDM项目选用了国内外机组设备，如寺河矿选用60台卡特彼勒内燃机组(1.875 MW/台)、杜儿坪矿一期安装3台(1 703 kW/台)德国道依茨内燃机组、 屯兰矿一期安装4台(3 045 kW/台)奥地利颜巴赫机组、兰花大宁安装8台道依茨(4 MW/台)发电机组；国产内燃机如胜动500/600 W低瓦斯内燃发电机组。

在燃气内燃机、发电机、余热回收锅炉组成的循环系统中，一般CDM项目选择热电联产，即内燃机发电产生的余热，经余热锅炉回收转换为热水(或蒸汽)供澡堂、取暖等利用；有的矿将余热锅炉回收转换为蒸汽，再将蒸汽注入蒸汽轮机发电，将部分发电后的乏汽用于供热。

阳煤集团焙烧炉和阜新煤层气利用2个CDM项目，都是直接利用矿井高浓度瓦斯作为燃料以取代煤气或燃煤。阳煤焙烧炉项目直接利用五矿的瓦斯作为氢氧化物焙烧炉的燃料，取代基于煤气的焙烧炉系统。一、二期工程每年总计利用约19 200万m3的CMM (CH4浓度为38.5%)。阜新项目将刘家矿区中五龙矿等矿采空区抽出的浓度45 %的瓦斯燃烧，替代阜新泰山石膏板公司及平西工业园区中部分燃煤的工业用户。

乏风氧化技术是将排空的低浓度瓦斯和乏风瓦斯(<0.75%)混合后输入氧化装置内进行分解，以产出热能的过程。9个乏风瓦斯氧化项目于2011和2012两年内集中获EB注册，其中2011年有2个项目。以乏风作为主燃料燃烧时，在氧化装置内分解工作机理分为热逆流氧化技术(RTO)和热逆流催化氧化技术 (RCO)。由于催化剂的活性、易中毒及氧化反应后温度低等技术原因，所以乏风氧化项目基本选用热逆流氧化技术。采用的氧化设备有进口和国产设备，如潞安高河矿使用德国杜尔公司Eco-pure RTO 3080-7、重庆打通矿用Megtec 3515-315 FD-HT、山西怀仁矿用瑞典Megtec AB公司双热流交换反应器，杜儿坪乏风项目计划用3台RTO和一台加拿大技术RCO氧化装置，其余项目如永成薛湖、陕西韩城、宣化等矿均采用国产胜动设备。

瓦斯综合利用11个项目获EB注册，其中的6个项目获得签发量。瓦斯综合利用早期项目，如山西阳城县综合利用项目主要是将抽采的瓦斯用于发电和民用。2008年后的项目转入瓦斯发电和较少的乏风氧化项目(义马集团)，到后期如2010年兰花大宁将内燃机排出的高温乏烟气通过余热锅炉回收转换为蒸汽，再将蒸汽注入蒸汽轮机发电，将部分发电做功后的乏汽用于供热。

截至2015年底中国在EB成功注册43个规划类项目活动(POA)，其中陕西彬长煤矿乏风瓦斯氧化规划类项目是唯一的煤矿瓦斯类项目。项目成功注册后，在计入期(28年)结束前可以无限制地将符合的项目活动(CPA)加入进去，并且新加入的CPA没有注册费用，但是同一个POA之下的所有CPA必须采用同一个被批准的基准线方法学和监测方法学。该类项目适合分散的小型项目及不可能独立申请的CDM项目。陕西彬长集团在集团内部5个矿统一减排政策规划下注册成功乏风氧化项目。

5 现状原因分析

(1)国家批准项目数。甲烷回收利用类项目是国家确立的CDM项目优先发展的领域之一，但与新能源和再生能源相比，甲烷CDM项目开发数量较少。其主要原因为：①从矿方角度来看，CDM项目初期业主“重抽采轻利用,”矿井瓦斯直接排空；国有重点高瓦斯、高突出矿井仍有尚未建立抽放系统；已建立抽放系统的矿井由于抽放技术和工艺落后等原因，抽放率、抽放浓度普遍较低；瓦斯利用主要集中在抽采量高的国有重点矿区；瓦斯发电上网和上网电价批复难度大，影响PDD公示；地方矿本身缺乏资金，难以实现对所抽采瓦斯的综合利用。②从碳买家角度来看，新建瓦斯抽放系统额外增加投资，延长项目建设周期；大型碳基金公司不愿与减排量小的矿井单独进行CDM项目合作，更倾向购买见效快且CERs产出量高的项目。

(2)EB注册数量。通过国家批准的项目没有通过EB注册，主要有以下几方面原因：①CDM在中国是个崭新的领域，其自身规则在不断变更，而且政府在初期项目审批中关注点及相应的机制方面与第三方OE和EB审定有差异，使得部分项目止步于注册前关口。②咨询公司中业务人员对CDM规则、政策不够了解，编写的PDD文件质量差。③OE和EB过分保守地审查PDD中(额外性论证、基准线论述、监测计划等)任何一项内容。EB 对项目要求越来越严格，每次会议对少数项目提出审查，审查后被拒绝的项目也不少。④有些项目实施过程中买方资金或自有资金投入方面出现障碍，使项目进展缓慢以致错过时机。

(3) EB签发数量。项目完成注册只成功了一半，最终签发量取决于监测计划的核查核证。注册成功后，业主按提交PDD中的监测计划进行监测和数据记录。一段时间(如半年)监测后，需请另外一家OE进行监测核查和核证。OE将核查项目执行情况、监测计划与提交PDD中的计划一致性、监测的完整性、数据和减排计算评估，并出具核查报告。合格后出具核证报告，均需提交EB申请签发。这环节中有些项目申请签发时被提出审查或复审，甚至个别项目被判拒签发。原因是没有严格按照提交的监测计划进行监测、实施了“偏移监测计划”、使用的监测设备精度(或位置)等与注册PDD中监测计划不一致。

(4)煤矿CDM项目区域分布分析。影响CDM项目分布不均衡的因素主要有瓦斯储量、可抽量、瓦斯抽出率、年抽放量、瓦斯抽放年限及瓦斯利用方式等。山西煤炭企业CDM项目起步早，瓦斯储量和可抽量大，抽放年限长，因此，受到咨询公司和买家的青睐，成为温室气体减排的最大受益者；贵州和云南两省煤炭企业高瓦斯矿井数量多，但年产30万t以下小型矿井占多数。因此，瓦斯储量和可抽量不大，抽出率低，甚至抽放年限短等不利因素多，项目开发数量少。

(5)瓦斯销毁技术分析。CDM项目要求附件Ⅰ国家给发展中国家带来技术转移。煤矿CDM项目并没有带来核心和关键技术，仅限于国外设备的购置。从世界范围来看，瓦斯销毁技术主要是民用、工业燃料、化工及发电等方面。民用瓦斯技术应用不多是由于煤矿大多偏离城市，输气管道入户距离长且需用户数量达一定规模，投资较大；工业燃料是用抽出的高浓度瓦斯直接作为工业(锅炉)燃料以替代燃煤或燃气，有2个项目获注册；煤层气用于化工项目可以产出甲醇、炭黑及甲醛等化工产品，但易受资金、场地、市场等方面制约，CDM项目中该技术没有被采用；煤层气高、低浓度发电和乏风氧化，如产生电能、热能及热电联产，是最为成熟的技术，具有建厂快和已核准的方法学等优势，成为CDM项目中广泛采用的技术。

6 煤矿CDM项目实施对策

2015年底巴黎气候大会上，中国政府承诺到2030年单位GDP碳排放比2005年下降60%～65%。煤炭生产企业有责任继续实施减缓碳排放。目前实施CDM的有利政策有：①CDM等碳市场机制仍然有合法性并继续履约[5]；②有些退出清洁机制的国家仍可参加自愿减排；③国家发布《温室气体自愿减排交易管理办法》对2005年2月16日后开工建设项目、采用经国家主管部门备案的方法学开发的项目、获国家批准但未在EB注册的项目(52个)、已注册未签发的项目(43个)及在EB注册前已产生减排量的项目可申请自愿减排项目(CCER)；④全国碳减排交易市场将于2017年启动。实施CDM困难之处有：①有减排义务的国家减排承诺力度小加之欧洲深陷债务危机，使CDM机制几乎濒临失效边缘[6]；②目前煤炭企业面临亏损和去“产能”等诸多不利因素，对新建和已建CDM项目产生一定影响。

对已建煤矿CDM项目[7]，鉴于CDM项目目前在国际上的处境及项目业主已投入大量资金，建议业主将符合上述《办法》条件的项目转到国内CCER机制中。且自愿减排项目开发周期短，2017年国内要推行减排交易等有利因素。自2014年1月国内许多CDM项目已开始转为CCER项目，如四川华蓥山广能集团瓦斯项目和四川广安蔡山洞煤矿煤层气项目已进入国家CCER备案；获得EB签发的项目应多方寻找国际碳买家，争取合理的价格，可以部分缓解企业经营压力；煤炭生产企业受去“产能”影响导致瓦斯抽出量变小，但是，获签发量的项目(仍在减排计入期)要继续实施CDM项目，严格履行CDM项目中各项承诺。

对高瓦斯和瓦斯突出的国有及地方煤矿新建井下抽放系统时，其可行性报告中应优先考虑CDM (CCER)项目，借力CDM (CCER)规则充分利用井下抽采的瓦斯,以减少温室气体的排放。对第一承诺期内普遍遭遗弃的小型煤炭企业，如果气源稳定、服务年限长，在CDM(CCER)项目开发方式上，建议将几个小型矿井瓦斯销毁项目或与附近的小水电、风电等项目打包开发(捆绑后的项目规模保持在小型CDM规模内)，共同完成CDM上报程序，多个业主承担一个项目的开发成本，降低项目风险。当然，也可以采用POA开发模式，即某一区域内(如湖南省)统一行政政策要求下，整体开发小型煤矿的瓦斯利用项目。总之，在目前国内外减排机制助力下，高瓦斯煤炭企业充分利用抽放的瓦斯以减缓温室气体排放有利于企业和社会发展，符合可持续发展的目标。

[1] 张皖生,唐立朝.煤矿瓦斯发电现状与前景分析[C]∥2005第五届国际煤层气论坛暨第一届中日煤炭技术研讨会“国际甲烷市场化合作计划”中国地区会议论文集.北京:[s.n.],2005(4):23-26.

[2] 李磊.低浓度瓦斯发电技术研究现状及展望[J].矿业安全与环保,2014(2):86-89.

[3] 吕元，姜凡，肖云汉.煤矿通风瓦斯甲烷热氧化装置实验研究[J].煤炭学报,2011,36(6):973-977.

[4] 唐书恒,史保生,岳魏，等.中国煤层气资源分布概况[J].天然气工业,1999(5):6-9.

[5] 吕学都,莫凌水.多哈世界气候大会成果及其影响[J].阅江学刊,2013，5(2):25-29.

[6] UNFCC Google Search. United Nations framework convention on climate change[EB/OL].http://cdm.unfccc.int/Projects/projsearch.html.

[7] 国家发展和改革委员会应对气候变化司.中国清洁发展机制网[EB/OL].http://cdm.ccchina.gov.cn/.

CHEN Xianghai:Assoc. Prof; Department of Mine Construction, Hebei Energy College of Vocation and Technology, Tangshan 063004,China.

Analysis of CDM Project Implementation in China’s Coal Mine

CHENXianghai

The writer makes the statistics and analysis of the data and facts from 5 viewpoints since the implement of CDM projects in China’s coal mining industry. Firstly, analyzing the quantities of coal CDM projects approved by the Chinese government, and the quantities both registered and issued by the EB. Secondly, analyzing the distribution situation of CDM projects in each province. Thirdly, making an analysis of the technology adopted. Finally, systematically analyzing current reason of the five points. The writer at last suggests the countermeasures for implementing the old or new coal CDM projects in the second commitment period.

coal mine CDM project; coal mine methane; methane destroy; certified emission reduction (CERs); issuance of CERs

2095-3852(2016)05-0626-05

A

2016-05-16.

陈祥海(1965-)，男, 山东日照人，河北能源职业技术学院矿建系副教授.

TD845; X752; X936 DOI：10.3963/j.issn.2095-3852.2016.05.023