分布式低浓度瓦斯发电技术运用实践
——以中国首座分布式低浓度瓦斯电站为例

程志远

晋能控股装备制造集团金驹煤电化有限责任公司, 山西 晋城 048000

0 前言

煤层气(瓦斯)是一种非常规天然气，资源储量高，开发潜力大。煤层气资源开发利用是天然气能源消费重要的一部分。中国两大煤层气产业化基地之一的山西沁水气田的2.8×104km2矿区内,有十几家企业进行煤层气开采,盲目开采造成大量煤层气排空浪费[1]。如何从产业现状、开发与利用的角度研究中国煤层气产业的发展显得极其重要。受益于沁水气田的高储量煤层气及政府政策的扶持,沁水地区煤层气产业蓬勃发展,集中表现为瓦斯发电产业的新兴，其中包括高浓度瓦斯发电、低浓度瓦斯发电、乏风热氧化发热发电及其衍生辅助工艺(如ORC低温余热发电)等。

1 中国煤层气开发利用的现状

中国煤层气勘探开发始于20世纪70年代,在借鉴国外经验的基础上,结合国内实际情况,初显成效[2]。但受制于“富煤、缺油、少气”的能源禀赋特征[3],中国一次性能源消费同发达国家相比是不平衡的。最明显的是煤炭能源消费占比高,石油、天然气、核能消费均不及发达国家。作为一种非常规天然气、煤层气消费水平同样低于发达国家水平。

2011年,中国制定能源消费结构调整目标:将传统化石能源消费占比从2009年的70%以上降低到2015年末的65%左右[4]。同时鼓励在工业生产和日常生活中使用天然气[5],将其在能源消费占比从2010年的4.4%提高到“十二五”末的7.5%。中国政府出台的《能源发展战略行动计划2014—2020》[6]指出,到2030年,传统化石能源消费占比将下降至68%,而清洁能源占比将从19%升至32%,其中天然气占比将从2015年的6%升至11%,对优化能源结构具有重要意义。……