1、-1-根据中国2018年提交的中华人民共和国气候变化第二次两年更新报告 中的数据显示,2014年甲烷排放达到11.61亿吨二氧化碳当量(CO2e),约占当年全国总温室气体排放的10.4%,其中煤炭开采和矿后活动中的煤层气逸散是最大的排放源,占比39%。随着中国煤炭开采总量的下降,煤矿相关的甲烷排放也有所下降,但研究显示,从2015年到2030年,煤炭开采过程排放占甲烷总排放比例分布在39%-44%之间。到2050年比例将有所下降,但是仍有25.5%1。因此尽早采取行动减少煤层气的逸散对于减少中国甲烷排放具有重要意义。与全球主要国家和地区的能源行业的甲烷排放相比,中国能源行业的甲烷排放主要来自煤
2、矿甲烷,美欧国家在能源行业的甲烷排放则主要来自油气系统。图2根据EDGAR全球大气研究排放数据库所示中美欧能源供应部门甲烷排放来源占比。中国煤矿甲烷减排观察与展望基本现状1 清华大学气候变化与可持续发展研究院.(2021).中国长期低碳发展战略与转型路径研究综合报告.中国环境出版集团.5%1.中国甲烷排放中煤矿甲烷占比最高 图 1:中国甲烷分行业排放(2014年)数据来源:中华人民共和国气候变化第二次两年更新报告5%12%42%41%2%39%煤矿开采逸散油气系统农业废弃物管理其他-2-如图3所示,目前我国煤矿甲烷的排放有80%是来自煤矿地下开采,13%来自矿后活动。在煤矿地下开采甲烷排放中,
3、超低浓度的通风瓦斯占比达到80%以上,其他浓度瓦斯占比大概为11%(参见图4)。通风瓦斯是在井下开采中为确保矿工安全,将大量空气通入矿井,将瓦斯甲烷浓度稀释到小于0.75%(即通风瓦斯)。通风瓦斯由于甲烷浓度极低,利用困难,因此大多直接排空,导致中国的煤矿甲烷中超低浓度瓦斯排放占比极高。2 刘文革,徐鑫,韩甲业,王勃,李志,&严媛.(2022).碳中和目标下煤矿甲烷减排趋势模型及关键技术.煤炭学报,47(1),470479.3 Zhou,F.,Xia,T.,Wang,X.,Zhang,Y.,Sun,Y.,&Liu,J.(2016).Recent developments in coal min
4、e methane extraction and utilization in China:a review.Journal of Natural Gas Science and Engineering,31,437458.2.煤矿甲烷排放中,以超低浓度煤矿瓦斯为主 图 2:中、美、欧 能源供应部门甲烷排放分行业占比一览图 3:中国煤矿甲烷排放的分布图 4:煤矿地下开采中甲烷逸散的分布中国煤矿甲烷减排观察与展望地下开采露天开采矿后活动废弃煤矿80%5%13%2%0%10%83%11%6%20%30%40%50%60%70%80%90%通风瓦斯(CH41%)其他低浓度瓦斯(1%CH430%)煤矿
5、油气中国0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%美国经合组织_欧洲数据来源:EDGAR数据来源:刘文革 et al,20222数据来源:Zhou et al,20163-3-中国现有煤矿瓦斯排放限制标准并没有禁止超低浓度瓦斯排放。2008年发布的煤层气(煤矿瓦斯)排放标准(暂行)只禁止高浓度瓦斯(甲烷体积分数30%)排放。但并没有对煤矿瓦斯抽放系统的低浓度瓦斯(甲烷体积分数 30%)和超低浓度的风排瓦斯有禁止排放要求4。其次,现在标准仅以甲烷浓度为指标对瓦斯排放进行限制,但对于甲烷排放总量没有限制要求5。现行标准要求6煤矿对管道内的甲烷浓度、流量、压力、温度等参数进行
6、监测,并安装煤层气(煤矿瓦斯)排放自动监控设备,并与环保部门的监控中心联网。但是并未提到对甲烷排放总量有监测与限制。中国尚未对废弃煤矿的甲烷逸散采取任何措施,也没有编制清单。随着中国能源低碳转型,能源生目前对5%-30%的低浓度煤矿瓦斯的开发利用以发电为主,但是由于发电机组效率较低,如何经济有效的开发利用低浓度煤矿瓦斯仍有待加强7。对于甲烷浓度在5%以下,尤其是低于0.75%的风排瓦斯的开发利用难度高,技术经济性不足,未能形成稳定的市场需求。此外,为了矿工安全,通过加大通风量稀释风排瓦斯的甲烷浓度,也加大了利用难度。如果CCER交易市场启动,甲烷减排可以生成CCER进行交易,有望解决技术经济性