我省是能源资源和生产小省,消费大省,自给率极低。一次性能源资源有煤炭、石油和天然气,其中煤炭占比约98%。煤炭开采带来安全生产、地表破坏和燃煤污染等问题。推进我省煤炭地下气化开采与综合利用,是充分利用我省煤炭资源,变采煤为采气,促进能源消费结构优化,实现煤炭安全开采、高效清洁利用的新途径。
煤炭地下气化(简称UCG)是向地下煤层中通入气化剂,将煤炭进行有控制地燃烧,通过对煤的热作用及化学作用产生可燃气体,然后将产品煤气导出地面再加以利用的一种新型煤炭开采方式。该生产技术变物理采煤为化学采煤,变用煤为用气,具有安全性高、污染少等优点。
煤炭地下气化的设想最早在1888年,由俄国著名化学家门捷列夫首次提出,并指出了实现工业化的基本途径。1928年,前苏联开始了煤炭地下气化项目的研究;1936年,进入了工业性试验阶段,先后建成并运行了五个工业规模的UCG项目,其中乌兹别克斯坦安格连UCG项目从1962运行至今,已运行了52年,现在每天生产100万m3合成气,提供给安格连电站发电,是当今世界煤炭地下气化技术产业化成功的典范。
20世纪60年代,由于国际上有廉价、充足的石油供给,大部分煤炭地下气化项目被迫停止。至80年代后,随着国际能源形势日趋紧张,国际上UCG项目又逐渐恢复。特别是21世纪以来,随着国际能源紧缺、低碳能源发展的需求,UCG在国际上重新受到广泛关注。澳大利亚、南非、美国、印度、英国、波兰、巴基斯坦、新西兰、越南等国相继重新启动了煤炭地下气化技术的研究,并快速开展煤炭地下气化工程。截止2013年底,全世界正在建设或准备建设的UCG项目已有50多个。澳大利亚已有12个以上的UCG商业化项目,英国从2009年起已批准了18个UCG项目。
我国最早在1958年先后在大同、皖南、沈北等矿区进行了煤炭地下气化试验。1985年后,中国矿业大学在江苏徐州、河北唐山、山东新汶、山西昔阳等矿区,针对不同的煤层赋存条件进行了煤炭地下气化现场试验和生产。2007年,中国矿业大学(北京)与新奥集团共同开展“无井式煤炭地下气化试验项目”研究。2007年10月24日,我国首套日产15万m3煤气的无井式煤炭地下气化试验系统和生产系统一次点火成功,生产煤气热值为800~1200kcal/m3,40%富氧煤气热值为1800~2100kcal/m3,产气量由最初6万m3/天达到40万m3/天,最高可达80m3/天。试验运行7年来,累计气化煤炭20万多吨,实现连续稳定发电60个月,达到了工业化生产要求。该项目取得了一批创新性研究成果,申报了9项国家专利。2010年,国家能源局委托中国国家工程咨询公司对该项目进行了综合论证,论证主要结论:煤炭地下气化制备煤气试验达到了工业性试验水平,煤气制备实现了连续稳定运行,试验系统在继续运行,煤炭地下气化煤气制备技术已具备了工业化示范的工艺基础。
2012年7月,新奥集团向国家能源局申请开展年产2亿方液化天然气(LNG)的煤炭地下气化示范工程项目。2013年,该项目已经获得国家能源局批复(路条),可行性研究报告也已完成,现在正在办理后续相关审批手续,预计至2016年初可开工建设,2016年下半年开始点火运行。据了解,贵州盘江煤电集团煤炭地下气化工程项目已于2014年8月动工建设,预计2015年2月底完工,3月初即可点火运行。
近年来,随着国际能源紧缺及低碳能源发展的需求,煤炭地下气化技术在国际上受到广泛关注。为此,我国也相继开展了一系列“863”、“973”等重大科技攻关项目,现阶段我国煤炭地下气化技术已完成了工业性试验,具备了工业化示范的基础。为我省开展煤炭地下气化开采与综合利用创造了有利条件。
江苏省煤炭资源大部分位于徐州地区,少部分位于苏南地区。截止2013年底我省剩余煤炭资源储量约为59亿吨,其中适合地下气化的气煤、气肥煤和肥煤总计约37.2亿吨,若采用煤炭地下气化技术开采,综合回收率按60%计算,可有效气化煤炭资源储量约为22.4亿吨,烟煤吨煤气化产率按2000Nm3计算,可生产混合煤气约4.5万亿Nm3,混合煤气合成民用天然气按4:1计算,可合成民用天然气约1.1万亿Nm3。如年气化煤炭资源45万吨,年产2亿Nm3液化天然气(LNG)的示范工程,日产混合煤气约220万Nm3,日合成民用天然气约55万Nm3。综合分析我省煤炭资源特征及开发利用现状,优先考虑安全、高效、环保的前提下,选择煤炭地下气化(UCG)高新技术,可开启我省煤炭资源开发利用新模式。
建议我省开展煤炭地下气化产业化示范工程项目,利用煤炭地下气化高新技术开采我省宝贵的煤炭资源。
1、建议省政府成立江苏省煤炭地下气化产业推进领导小组,加强领导,统筹协调,积极推动我省煤炭地下气化开采与综合利用工作。
2、建议由省发改委牵头,组织专家对此项目进行专题调研论证。
3、建议对项目煤炭资源配置、合成气综合利用给予政策支持,充分调动企业投资开展煤炭地下气化的积极性。