世界煤层气产业发展趋势

1、世界煤层气产业发展趋势预测影响世界煤层气产业发展的主要因素有煤层气的资源储量、开采能力、市场需求、运输能力、竞争能源、政策法规以及环境保护。1.煤层气的资源储量世界目前已经发现有74个国家拥有煤炭资源，也同时蕴藏着煤层气资源（刘洪林等，2009）。世界煤层气资源储量为91×1012m3260×1012m3，约占常规天然气资源的50%（张新民等，2010），主要分布在俄罗斯、加拿大、中国、美国、澳大利亚，这五个国家合计占90%（姚国欣，2010）。据不完全统计，世界煤层气资源北美地区占35%，俄罗斯及中亚占32%，亚太占21%，欧洲占10%，非洲2%（贾承造等，2007）。表

2、1 主要产煤国煤层气原地资源量统计表序号国家资源量/（万亿m3)序号国家资源量/（万亿m3)1俄罗斯171137波兰32加拿大6768英国23中国27.39乌克兰24美国1121.1910哈萨克斯坦15澳大利亚814印度<16德国312南非<1合计261数据来源:国际能源机构(IEA)2010据美国能源部能源信息局(EIA)的报告，2007年全世界探明煤炭储量分布情况见表 2。世界煤炭探明储量合计 9088.64×108t，其中亚太地区居第一位 ，欧洲和欧亚大陆地区居第二位，北美地区居第三位。 就国家而言，美国居第一位，俄罗斯居第二位，中国居第三位，印度居第四位，澳大利亚

3、居第五位。世界上约有 34 个国家开展煤层气勘探工作，约有一半的国家开展煤层气生产工作，可是从事煤层气商业生产的国家只有为数不多的几个。美国煤层气勘探、开发、利用最为成功，居世界领先地位，加拿大和澳大利亚也初见成效。表2 世界煤炭探明储量分布地区储量（108t)占世界探明储量（%）国家储量（108t)占世界探明储量（%）北美2544.3228.0 美国2466.43 27.1亚太2968.8932.7 俄罗斯1570.10 17.3欧洲及欧亚大陆2870.9531.6 中国1145.00 12.6中美及南美198.932.1 印度924.45 10.2中东及非洲505.555.6 澳大利亚78

4、5.00 8.6合计9088.64100.0 小计6890.98 75.8数据来源：美国能源部能源信息局(EIA)20072.开采能力目前美国的煤层气开采技术最为成熟，根据其不同地区煤层气的不同地质条件发展了适合美国各地区煤层气勘探开发的方法和技术，目前已经得到了大规模的应用并产生了巨大的经济效益。美国的煤层气勘探开发技术方法亦在地质条件与美国类似的加拿大得到了较广泛的应用。但北美煤层气的储藏条件较其他地区要简单许多，故其技术方法还不能顺利运用到其他地区。澳大利亚在2000年后突破了（）技术，其煤层气产业随后得到了快速的发展。而我国煤层气由于低储层压力、低渗和低饱和度的“三低”特点，开采技术难

5、度较大，以目前的技术水平，除了井下抽采，地面抽采仅在沁水盆地和鄂东地区获得了较成功应用。增产技术目前有，CO2封存增产法。3.市场需求能源需求取决于人口、收入等社会经济驱动力，非常规天然气储量巨大，合理的价格会使其在未来获得持续发展，对未来全球能源市场产生巨大的影响。近年来北美非常规天然气革命使非常规天然气产量迅速提升，重塑了北美天然气市场，显著影响了全球天然气市场，激发了其他市场对非常规天然气的热情。中印随着经济的快速发展，对能源的需求日趋强烈，且中国在十二五计划明确提出要发展清洁能源，对煤层气的发展是个积极信号。在中国，工业是天然气最大的用户，有强劲的增长需求；在建筑业，基础设施的扩建（特

6、别是沿海城市）以及政府的政策会使天然气的市场占有率提高，目前仅10%的人能够使用到天然气，而世界平均水平是40%。尽管天然气面临廉价煤强有力的竞争，但天然气发电是也潜在的增长点，在2008年其发电量仅占总发电量的1%。天然气需求量的提高需要其有足够低的价格，配套的法律制度以及足够的供应量。在交通方面，天然气燃料交通工具（NGVs）在政府的扶持下快速发展，表明天然气在这方面的竞争力在逐步提高。4.运输能力目前煤层气的运输方式主要利用管道运输或LNG运输。在北美，煤层气能够利用其发达的天然气网络进行输送，且其自身大量能源需求足以消化产出的煤层气；LNG再气化能力上世纪美国首先实现，使其成为LNG进

7、口大国，但由于其非常规天然产开发大获成功，导致天然气能源的进口需求大幅降低，导致北美煤层气市场与全球能源市场相对隔绝。其LNG再气化设施未获充分利用，使这些LNG转向了其他市场，主要是亚太地区，间接扩大了LNG的影响。LNG的在国际贸易中的发展使天然气在全球能源供应中的地位逐渐提高，澳大利亚的煤层气几乎都通过LNG出口，其煤层气产量在2010年达到了5bcm，成为第一个基于煤层气LNG的出口国。中国在政策的支持下积极建设煤层气管道，十一五期间在山西省修建6条共610km煤层气外输管道，包括中石油32km的西气东输支线。西气东输的几条管线均经过中国的主要煤炭产地，若在未来能完善附属的煤层气输气管

8、道，对这些地区煤层气产业的发展十分有利的。图（）西气东输管道走向图5.竞争能源日本福岛核泄漏事件影响到了核能的发展，许多核能建设计划都因此而暂时搁置，一些核设施也因受到当地居民的压力而可能关闭。除了其它新能源，天然气最有可能从核能的发展受滞中受益，因为其储量相对丰富，较其它化石燃料更为环保。而且天然气相对石油较低廉的价格使其具有较强的竞争性，使各国政府政府对生物气及其它可再生能源的支持承诺可能会动摇。在CO2减排的限制之下，如要作为主要能源，煤层气比页岩气要更有吸引力。煤层气可通过CO2封存技术回收利用CO2增产，这种更为环保的开采方式会更吸引政府的支持。在来能源消耗大国中国和印度，煤层气资源

9、量远大于页岩气的资源量，由于运输成本的优势，煤层气会比页岩气更有效益。煤层气的成产成本存在着地域性的差异，在美国由于开采成本较低及国内能源需求不强劲，煤层气价格较低，其它国家和地区煤层气价格尚无法达到较低的价格，但随着技术的传播与进步以及能源国鼓励投资的政策，生产成本会逐渐降低。且在未来天然气等能源的价格会持续上涨（IEA），这对未来煤层气的发展是十分有利的，这使煤层气的开发有利可图，进而刺激产业的发展。6.政策法规煤层气的开发有利于增加清洁能源的供应、减少温室气体及其他有害气体的排放；有利于遏制煤矿瓦斯事故的发生，促进煤矿安全；有利于补充常规天然气的供给量；有利于天然气的多元化发展，提升能源

10、安全。鉴于煤层气开发利用能够产生良好的环境效益和经济效益，许多国家都大力支持煤层气产业的发展。美国政府先后出台能源政策法、能源意外获利法、气候变化行动计划等，从客观上、法律上鼓励、支持煤层气的开发利用。1980年颁布的能源意外获利法第29条非常规能源开发税收补贴政策，使煤层气成为政府鼓励和支持的主要清洁气体能源。另外，拨款、贷款和贷款担保、培训资助、科研资助和勘探直接投入也较多。从80年代初开始，美国政府先后投入了60多亿美元进行煤层气勘探开发活动。用于培训和研究的费用达十几亿美元。煤层气的销售主要是通过管道愉送到各类用户，因此天然气管道政策直接影响着煤层气产业的形成与发展，是制约煤层气产业的

11、重要政策因素。1992年5月，美国能源管理委员会颁布了第636号法令，取消了管道公司对天然气购销市场的控制，实行了天然气管道的市场开放政策。为了加强管道输送服务，打破管道公司对天然气市场的垄断，美国联邦能源管理委员会于1985年相继颁布了第380号和436号法令。这些政策使得煤层气生产商可拥有多种选择来出售煤层气，自由地将煤层气输入天然气管道并获得较高的煤层气井口价。澳大利亚新南威尔士州在1992年的煤炭法案中就已经提出了鼓励煤炭的开发，包括煤炭瓦斯的提取和利用。该法案允许煤矿主在开采煤矿时为了煤矿生产的安全而从煤层中提取煤炭瓦斯。2002年11月，昆兰士州政府颁布了与煤层气的提取相关的政策和

12、规划。为了完成相关的规划，于2004年通过了新的石油和天然气法案，同时废除1923年的石油法案。新法案规定，煤层气的开采需要专门的生产许可，允许同时拥有煤炭采矿许可证和煤层气的生产许可证。新法案的目的是为了最大可能的发现区内的煤炭和煤层气资源，且鼓励社会各界参与煤层气的产业化发展。新的石油法将煤层气定义为一种碳氢化合物，因此，煤层气勘探开发许可证的发放与石油天然气一样。这一规定使外国公司在煤层气开采和销售方面享有更大的合法权利，它成功地解决了煤炭开采公司和煤层气开发公司之间的纠纷。澳大利亚通过了两个煤层气项目（斯通天然气液化项目，昆士兰柯蒂斯项目），此外还有四个项目正在计划中。印度在积极促进非

13、常规天然气的潜能，在2012年有第十五轮煤层气招标，印度煤层气生产从2007年开始且规模很小，年产量少于1bcm，但其最后一轮招标较许多传统油气招标更具有吸引力。印度政府在价格、分配运输设施等环节还有许多工作需要进行。印尼政府希望其丰富的煤层气资源能够补充其常规天然气的出口，已签署的煤层气合同超过了20bcm且仍在组织新的招标。小规模的煤层气生产在2011年中期开始，第一个工业产出在东加里曼丹省的Sangatta地区，预计总产量在2020年可达5bcm。中国十二五计划给出了降低能源强度的目标，要求能源强度在2015年降低到16%（在十一五计划以降低到了20%）。这符合中国政府在哥本哈根做出的承

14、诺，在2020年能源强度较2005年要减少40%45%。为鼓励生产，煤层气国内井口价格在2010年上涨25%，管道设施也在逐步修建，使沁水盆地与已完工的西气东输管道连通。在供应端，中国政府以更高的价格鼓励煤层气企业，补贴价格有望从目前的0.2元/m3提高到0.6元/m3，超过页岩气的0.4元/m3。政策鼓励天然气电厂取代煤电厂来减少污染，同时还鼓励天然气燃料交通工具的发展，天然气公交车在一些城市已经开始了运营。在中国获得探区许可证要求参与者具备一定的资金量、一定的钻井数目、液压破碎量且仅限中国公司参加。政府鼓励国内相关企业通过建立合资企业以及投资国外来获取相关的专业技术以及企业运营管理经验。公

15、司间的合并和收购是促进非常规天然气技术传播的主要方式，在美国有许多小公司趁大公司还未明白非常规天然气潜力时利用技术获利，随后通过收购并购迅速扩张，这使它们能够统一获取煤层气资源获得开采设备、利用共有的技术开采，实现产业的快速发展。中国企业已通过合伙企业或收购的方式来参与北美的煤层气开发，中石油与BP壳牌合作，中联煤层气与中澳煤层气、达特能源以及远东能源合作；中石油与壳牌在2010年共同收购箭牌能源参加澳大利亚基于煤层气的LNG项目；中联与加拿大英发能源合作、河南煤层气与英国格瑞克集团合作开发我国煤层气资源。7.环境保护政府间气候变化委员会（IPCC）提出若要保护人类的生存环境不继续恶化，全球平

16、均气温较前工业化时期仅能上升2oC左右，意味着CO2减排目标为2050年CO2排放量为2000年CO2排放水平的50%-80%。在碳交易中，CO2价格在2035年预计会增长到$50每吨，这对煤层气的发展起到了促进作用。增强煤层气可通过回收利用CO2进行CO2封存来增产，同时减少CO2的排放。此外煤层气的污染较其他一些能源污染要少，如SO2、NOx的排放。煤层气作为非常规天然气能够改善空气质量，在城区这点尤为重要。但由于技术限制，一些地方在煤层气开采时运用水力压裂技术时会大量耗水，在澳大利亚已面对当地居民的抗议，故其需要谨慎处理煤层气开采引起的水资源管理问题。世界煤层气发展预测：目前对煤层气发展

17、趋势较新的量化预测有针对煤层气和页岩气发展趋势的REDGEM 70 模型（regionally disaggregated global energy system model with 70 regions. T. Takeshita,2013），以及IEA在2011年针对天然气发展趋势的GAS特别报告（Golden Age of Gas）。在REDGEM 70模型中，参考因素有：终端消费需求以及市场增长率，一次能源的可得性，物料与能源的平衡和科技的进步等。该模型关于CO2减排的三个参数是：由价格引起的能源需求下降以及能源效率的提高；能源向低碳密度方向转换；储层的地质特征。该模型在保持气候稳

18、定以及满足经济条件最合理的产量模式的严格限制下，预测以10年为以单位至2050时全球，各地区煤层气和页岩气的远景产量。在该模型利用的70个地区中包括48个消费区域以及22个生产区域。图() 全球主要能源供应预测在CO2减排的限制下，非化石能源的份额将增长，挤占化石能源的份额。天然气仍将作为一种重要能源，其在2020年将取代煤成为第二大全球初级能源。天然气将保持增长直至2030年，随后将缓慢下降，在2050年将占18.4%。非常规天然气占天然气的份额会从2000年的15.1%增长到2040年的9.8%，意味着将近一半的天然气产量将来自非常规天然气。非常规天然气在全球能源供应总量（TPES）中的份

19、额将从2010年的3.3%增长到2040年的9.8%，随后下降到2050年的8.2%。致密气在2020年前将在非常规天然气中占有重要份额。2020年之后，煤层气会在全球范围内逐渐成为一种重要的非常规天然气，其在全球天然气产量中的份额从2010年的2.7%增加到2050年的19.4%。页岩气和煤层气在2030年之前不会在能源结构中占很重要的地位，尽管在初期非常规天然气在全球天然气产量中的份额很少，但其将逐渐具备竞争力。煤层气在全球能源供应总量的份额从2010年的0.6%增加到2050年的3.6%，故其对全球能源结构的影响较小。图() 各区域煤层气产量变化趋势图美国在2030年之前会一直是煤层气最

20、大的生产者，在2030年以后中国会取代美国的位置成为全球最大的煤层气生产者。2030年以后，煤层气的生成在空间上更为分散了，美国、加拿大、中国、印度、俄罗斯、南非、澳大利亚将、西欧都会是重要的煤层气产地。在2020年五个主要的煤层气产地是：落基山盆地（圣胡安、粉河以及拉顿盆地）；西加拿大沉积盆地（艾伯塔以及不列颠哥伦比亚省）；阿巴拉契亚盆地的中部和北部；中国北方盆地（鄂尔多斯和沁水盆地）；澳大利亚东部盆地（鲍恩盆地、悉尼盆地、加利里盆地、莫尔顿-苏拉特盆地）。在2030年，除了上述地区，东印度、南非、前苏联、澳大利亚会成为世界上重要的煤层气产地。在2040年、中国中部、东部、西部（准噶尔盆地），俄罗斯（库兹涅兹），印度的西部、南部，博茨瓦纳成为重要煤层气产地。2050年，一些欧洲国家会成为煤层气生产国，如德国和捷克。图（） 2050年全球天然气分布图GAS 报告相