对于山西这个产煤大省而言,瓦斯曾是一个令人谈之色变的词汇。然而,山西晋城人如今却将瓦斯变废为宝,过着家家户户离不开瓦斯的幸福生活。
这一切都始于亚洲开发银行(以下简称“亚行”)与晋煤集团进行的一个煤层气(也被称为“瓦斯气”)贷款项目,该项目致力于采用最新技术在煤矿开采前获取煤层气,从而提高煤矿开采的安全性,同时将获取的煤层气转化为清洁的能源,供居民和企业使用。
晋城人说,最开心的是“地狱之火”真正变成了“天使之火”,再也不必为那些从事采煤工作的家人或朋友担心了。而且,使用瓦斯气,也让晋城人的生活更加绿色环保。
瓦斯变废为宝的秘密
晋城是一个以丘陵和山地为主的城市。站在市郊的山丘上,远远就可以看到“磕头机”日夜不停地在工作着,这种主要被用于油田开发的机器,在这里则被用于抽取瓦斯气。
“磕头机”正是瓦斯变废为宝的秘密所在,其原理是通过抽水降压产气。山西晋城晋煤集团公司煤层气事业部处长刘刚介绍,抽取瓦斯气的过程是,先打井,打出煤层之后,将比较粗的管子打进去,把煤层射透后封起来,形成稳定的井,再用工艺把气给打出来。这也就是为什么瓦斯气也被称为煤层气的原因。
事实上,瓦斯气是困扰煤企多年的一个问题。一方面,煤炭开采通常都伴随着瓦斯气的排放,而瓦斯气产生的温室效应是二氧化碳的21倍,让煤企节能减排的压力骤升。据统计,我国煤矿每年排放的瓦斯总量达到150亿—200亿立方米。另一方面,随着煤矿开采深度的增加,瓦斯排放量也会随之增长。瓦斯是极易燃易爆的气体,为煤炭开采带来了巨大的安全隐患。
然而,被称为“地狱之火”的瓦斯还有值得称道的一面。瓦斯是一种高效的清洁能源,其在所有化石燃料中,单位能量值最高,而且在使用过程中不会产生煤烟或造成酸雨危害。
因此,如果能将瓦斯在煤矿开采前抽取出来,不仅可以提高煤矿的安全水平和工作效率,还可以实现“变废为宝”,获得高效清洁能源,减少温室气体的排放,改善空气质量。但困难就是,如何才能将瓦斯从煤层中抽取出来?
作为山西大型煤企,晋煤集团早在上个世纪90年代初就开始探索煤层气开发,并且率先引进了美国地面煤层气开发技术,并在煤层气开发的研究和经营上有所积累。2004年,晋煤集团获得了亚行1.17亿美元贷款,专门用于煤层气开发,尤其是在亚行帮助下采取新技术,提高了煤层气的产量和使用范围。
刘刚介绍,亚行贷款的很大一部分被用于购买了50台“磕头机”。同时,通过进一步的技术革新,晋煤集团已全面实施“三级瓦斯治理”等新的瓦斯治理模式和方法,即通过采煤采气一体化探索与实践,实施先采气、后采煤,采煤采气一体化方式,先地面抽采,再井下抽采,将瓦斯抽采最大化,将瓦斯变成了一种环保和安全的新型能源,实现了资源综合利用。
专家表示,通过抽采利用瓦斯气,该项目每年可减少2.65亿立方米的瓦斯排放,相当于减少了440万吨的二氧化碳排放,而且每年可节约超过43万吨煤炭。
瓦斯发电带来绿色经济效益
晋煤集团将瓦斯气开采后,一个重要的用途就是发电。经过不断探索和完善,瓦斯发电已成为晋煤集团的特色产业,而且,在煤炭行业声名鹊起,每年都有很多到访者来参观学习。
而亚行贷款除了用于购买“磕头机”,另一项重要支出就是帮助晋煤集团购置了12台卡特彼勒发电机,改善晋煤集团瓦斯发电效率与能力。
目前,晋煤集团运行的电厂有5个,总装机容量199兆瓦,在建和拟建电厂7个,总装机容量96.8兆瓦。其中,沁水晋煤瓦斯发电公司(以下简称“沁水瓦斯发电”)是晋煤集团瓦斯发电的主要运行单位之一,装机容量120兆瓦,是目前世界上最大的瓦斯发电厂。
沁水瓦斯发电公司的总负责人靳海介绍,该发电机组不仅是当时世界上最先进的,到目前实际上也是以煤层气为燃料的最大的发电机组。这些发电机通过为附近社区发电并配送燃气,降低了社区的煤炭消耗。
据统计,2015年,沁水瓦斯发电公司共发电9.43亿千瓦时,利用井下抽放瓦斯2.32亿标方,实现减排CO2当量370万吨,与同容量燃煤火力发电厂相比,相当于月节约标煤30万吨。
而因为大量减少温室气体排放,沁水瓦斯发电公司建立以来,通过碳交易获取了丰厚利润。靳海介绍,建厂的总投资为8.7亿元,而通过与英国、加拿大、美国等国家进行碳交易,公司获取的利润就有5.8亿元,极大弥补了电厂的投资成本。
另外,沁水瓦斯发电公司作为晋煤集团的二级企业,已成为集团瓦斯发电技术的人才摇篮,每年都有优秀的技术人员或管理人员被交流到集团的其他企业去工作。
更让晋煤人自豪的是,晋煤集团瓦斯发电已经走在行业前列,国家在就瓦斯发电制定相关标准、出台相关政策时,晋煤集团瓦斯发电的相关数据或经验被作为制定行业标准的重要参照。
晋城人已离不开瓦斯
换上棕绿色厚重的纯棉工作服,戴上安全帽,双手认真地在金属球上放电,记者跟随工作人员走进晋煤集团存储瓦斯的中心站。这是在此工作的人每天都要一丝不苟做的事,当看到一排排粗壮的管子由此发源,将瓦斯气输送到晋城的四面八方,晋煤人总有一种自豪感从心底油然而生。
而走上晋城的街道,完全没有印象中山西城市空气中总是漂浮着的灰色颗粒物,地上再也看不到曾经被称为具有“山西特色”的黑色煤灰。蓝色的天空高远而湛蓝,城市的街道清洁而宁静。而就在10年前,这是晋城人所不能想象的。
是的,如今瓦斯已经成为晋城人生活密不可分的一部分,瓦斯气的大范围应用让这座北方小城天远气清,更多了一份疏朗、大气。
数据显示,因为瓦斯气大范围地代替了煤炭,使当地近10万户家庭和约500个企业受益;家用燃料成本从每月2000元降至350元;瓦斯气燃烧清洁度高于其所代替的煤炭或木炭,居民呼吸到的烟尘大大减少;使得每年排放到空气中的二氧化碳和污染物极大减少;为采煤工人的地下作业提供了更高的安全保障,等等。
李富忙是晋城阳光大酒店的一名锅炉工人,这家酒店共有148间客房。过去,为了在冬天保持室内温度,李富忙每天8个小时的工作都是在从卡车上卸煤、再往锅炉里加煤中度过的,十分辛苦。而现在,有了瓦斯气,这家酒店购置了两个全自动燃气锅炉,不需要煤就能够调节室温,并为整个酒店提供热水。
张师傅是晋城一名普通的出租车司机,他的车已经油改气6年了,当时是他自己主动进行的油改气。他说,因为用气比用油更省钱,每立方气的价格才3.8元,每跑10000公里,就可以节约2000元。目前,晋城市所有的出租车和公共汽车都已经改装为双燃料车辆,汽油仅用于备用燃料。而晋城很多私家车主,在购车时就会倾向于选择油气两用车辆,或者将现有的烧油汽车进行改装。
田先生在晋城市经营着一家刀削面馆。虽然店铺规模不大,以前用煤炭煮面不卫生、火又慢,让他在管理上费了不少心。曾经,他的店铺也改用过液化气,但经营成本一下子高了很多,根本不是小店面可以承受的。现在改用瓦斯气,价格一下打了五折,而且又快捷、又卫生,平均每天可以轻松售出300多碗刀削面。
乔月亮是红太阳建材陶瓷有限公司的负责人,凭着从祖上传下的手艺,在2009年建立起了当地生产墙地砖规模最大、设备先进、技术过硬的民营企业。最初,厂子用煤炭烧陶瓷,但煤炭温度有浮动,常常会在陶瓷表面留下小黑点,陶瓷的废片率很高。而且,工厂还要专门辟出很大一块地方来储煤,厂房因烧煤气味也不好,煤渣处理有难度,环保不达标。眼看再这样下去,工厂就要关停,乔月亮毅然决定投入300万元对工厂进行改造,采取瓦斯气烧制陶瓷。事实证明,这个决定非常正确,瓦斯气恒温、气压稳定,烧出来的产品比原来好很多,销量一下就上去了。
在晋城,每一个人都有与瓦斯的故事,如今他们已经不再口口相传关于瓦斯的故事,因为瓦斯已经成为他们生活中自然而然的存在。毫无疑问的是,瓦斯的利用正在改变着晋城人的生活,改变着晋城的整个面貌。
当然,这体现的仅仅是该项目的直接获益,更重要的是,这个项目将为各地成千上万的其它煤矿提供一种发展模式,为更多曾以煤炭等为日常燃料的民众提供了另一种生活环境与经济效益双赢的选择。