一 津巴布韋煤層氣資源

津巴布韋近年發(fā)現(xiàn)大量的煤層氣資源，雖未進(jìn)行過詳細(xì)勘探，但粗略估計至少應(yīng)有數(shù)億立方米。

據(jù)相關(guān)研究，僅該國西北部地區(qū)的煤層氣原地儲量（OGIP）的P10、P50和P90值分別為5699億立方米、2347億立方米和706億立方米。這一資源密度范圍與加拿大艾伯塔平原的淺盆地和深盆地相當(dāng)，顯示出津巴布韋煤層氣的開發(fā)潛力。

2020年，津巴布韋政府向五家公司——Alabara Resource、贊比西天然氣公司(Zambezi Gas)、Sakunda Energy(以上三家為本地公司)、南非的Tumagole集團(tuán)和中國央企中鋼集團(tuán)(Sinosteel)旗下的Shangani能源勘探公司(SEE)——發(fā)放了特許權(quán)，用于在Lupane、Gwayi和萬基勘探和開發(fā)清潔能源發(fā)電。

位于北馬塔貝萊蘭省的Shangani能源勘探公司（SEE）是中國中鋼集團(tuán)和津巴布韋Zimasco公司共同建立的合資企業(yè)。Shangani公司共投資了約8億美元來開發(fā)天然氣井和建設(shè)一座400兆瓦的發(fā)電站，該公司表示將于2024年開始試運營發(fā)電站。

2021年7月，Shangani公司啟動勘探工作，在同一個礦井的不同垂直深度（450米至1 000米之間）分別鉆探三次巖芯。在2021年9月，該公司完成第一次鉆探工作，當(dāng)時礦井深度為690米。

二、煤層氣開采和發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈

以下是煤層氣開采和發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈上的各類企業(yè)：

勘探開采單位

? 中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司：由國務(wù)院批準(zhǔn)組建，是中國海油與中煤集團(tuán)共同持股的國有企業(yè)，主要業(yè)務(wù)涉及煤層氣資源的勘探、開發(fā)、輸送、銷售和利用，在山西、陜西等10個省份擁有探礦權(quán)和采礦權(quán)。

? 陜西省煤層氣開發(fā)利用有限公司：屬于陜西煤業(yè)化工集團(tuán)有限責(zé)任公司，在陜西省內(nèi)開展煤層氣的開發(fā)利用工作，與彬長礦業(yè)等聯(lián)合實施過相關(guān)項目。

? 中石油煤層氣有限責(zé)任公司：成立于2008年9月，是中國石油天然氣股份有限公司獨資設(shè)立的專門從事煤層氣業(yè)務(wù)的有限責(zé)任公司，業(yè)務(wù)包括煤層氣資源的勘探、開發(fā)等。

·貴州能源集團(tuán)：貴州省內(nèi)煤層氣產(chǎn)業(yè)的主力企業(yè)之一，在織金文家壩、大河邊、盤州等地實現(xiàn)勘探突破，具備滾動開發(fā)基礎(chǔ)條件，累計部署了較多煤層氣井，提交了大量煤層氣探明儲量。

煤層氣發(fā)電投資商

? 山西潞安金源興邊富民煤層氣利用技術(shù)有限公司：申能集團(tuán)旗下企業(yè)，位于長治市屯留區(qū)，從事煤層氣利用技術(shù)相關(guān)業(yè)務(wù)，對煤層氣發(fā)電項目有投資。

? 杰瑞分布能源有限公司：上市公司煙臺杰瑞石油服務(wù)集團(tuán)股份有限公司的全資子公司，致力于以燃?xì)鉃槿剂系姆植际侥茉垂?yīng)系統(tǒng)及可再生能源的投資、研發(fā)及銷售，涉及煤層氣發(fā)電領(lǐng)域。

· 廣東能源集團(tuán)所屬貴州公司：作為廣東能源集團(tuán)在廣東省外專注于清潔能源發(fā)展的二級平臺企業(yè)，在貴州擁有多個煤層氣發(fā)電項目。通過升級改造老舊發(fā)電站，建成一批標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化項目，2022年煤層氣發(fā)電量累計達(dá)1.03億千瓦時，同比增加2066萬千瓦時，提前24天完成年度發(fā)電任務(wù)目標(biāo)。

? 襄垣縣大平礦煤層氣發(fā)電有限公司：成立于2018年9月18日，位于長治市襄垣縣，屬于以從事電力、熱力、燃?xì)饧八a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)為主的企業(yè)，人員規(guī)模少于50人，注冊資本100萬元。

? 貴州黔拓煤層氣發(fā)電有限公司：成立于2024年4月23日，位于六盤水市水城區(qū)，屬于以從事電力、熱力、燃?xì)饧八a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)為主的企業(yè)，注冊資本50萬元。

? 山西力宇集團(tuán)：掌握燃?xì)獍l(fā)電機組核心技術(shù)，其自主研發(fā)的高效工業(yè)燃?xì)狻⒚簩託鈨?nèi)燃發(fā)電機組投入商業(yè)運行及在建項目總裝機容量超過1000MW，每年向國家電網(wǎng)提供大量綠色清潔能源。

煤層氣發(fā)電廠EPC

? 廣州市深發(fā)機電實業(yè)發(fā)展有限公司：集燃?xì)獍l(fā)電機組的應(yīng)用開發(fā)、設(shè)備成套與售后服務(wù)為一體，能提供從設(shè)備選型、機房設(shè)計、設(shè)備供應(yīng)、安裝調(diào)試、環(huán)保施工等全套服務(wù)的交鑰匙工程。

煤層氣發(fā)電廠設(shè)計院

? 中國能源建設(shè)集團(tuán)山西省電力勘測設(shè)計院有限公司：是集火力發(fā)電、新能源發(fā)電、輸變電和綜合能源等國內(nèi)外電力、能源領(lǐng)域規(guī)劃、咨詢、科研、勘測設(shè)計、總承包、監(jiān)理和投資運營于一體的全面解決方案提供商，具備電力工程勘察綜合甲級等多項資質(zhì)，可承擔(dān)煤層氣發(fā)電廠的設(shè)計工作。

? 山西正和熱電工程勘測設(shè)計有限公司：專門從事中型熱電廠、集中供熱工程、環(huán)保工程和110KV及以下送變電工程設(shè)計的專業(yè)設(shè)計單位。在資源綜合利用發(fā)電，包括煤層氣發(fā)電等工程方面，技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用、工程設(shè)計、工程技術(shù)服務(wù)等均處于優(yōu)勢位置。

? 上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計研究院有限責(zé)任公司：業(yè)務(wù)涉及電站工程，包括常規(guī)火電、生物質(zhì)發(fā)電、節(jié)能與余熱利用、垃圾焚燒發(fā)電、脫硫脫硝除塵超凈排放、煤層氣綜合利用、區(qū)域供熱、分布式能源站等眾多領(lǐng)域。可為國內(nèi)外電站行業(yè)客戶提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)。

? 煤炭工業(yè)合肥設(shè)計研究院有限責(zé)任公司：安徽省省屬國有企業(yè)，甲級勘察設(shè)計單位。公司技術(shù)力量雄厚，專業(yè)配套齊全，創(chuàng)出了深井、高瓦斯、高地壓、高地溫、復(fù)雜構(gòu)造、復(fù)雜水文條件下礦井設(shè)計全國領(lǐng)先的品牌，礦井瓦斯治理及綜合利用、瓦斯提純、瓦斯發(fā)電、深井降溫（制冷）設(shè)計與研究等技術(shù)在全國處于領(lǐng)先水平。

煤層氣科研單位

以下是一些國內(nèi)知名的煤層氣科研單位：

? 煤層氣資源與成藏過程教育部重點實驗室：2009年4月創(chuàng)立，依托中國礦業(yè)大學(xué)建設(shè)。研究方向包括煤層氣成藏動力條件與地質(zhì)選擇過程、資源評價與有利區(qū)預(yù)測理論與方法、富集高滲區(qū)形成機理等。承擔(dān)了眾多高層次基礎(chǔ)研究項目，在煤層氣成藏動力條件及其控藏效應(yīng)等方面取得創(chuàng)新成果。

? 中煤科工集團(tuán)西安研究院有限公司：在煤層氣鉆井技術(shù)、水平井開發(fā)技術(shù)等方面有深入研究和實踐。例如許耀波團(tuán)隊實現(xiàn)了非固井水平井和泥巖頂板水平井高效壓裂增產(chǎn)技術(shù)的突破，該技術(shù)成為公司煤層氣水平井的核心關(guān)鍵技術(shù)之一。

? 氣體能源高效清潔利用山西省重點實驗室：于2017年7月獲批建設(shè)，依托太原理工大學(xué)。是山西省煤層氣高效開采與利用協(xié)同創(chuàng)新中心第三平臺“煤層氣利用平臺”。設(shè)置了基于氫能利用的新型光電催化材料、非常規(guī)天然氣的高效富集、分離與純化、能源氣體高效催化轉(zhuǎn)化基礎(chǔ)研究等方向，為山西省能源轉(zhuǎn)型發(fā)展提供基礎(chǔ)理論指導(dǎo)和關(guān)鍵技術(shù)支撐。

煤層氣發(fā)電主機

國外供應(yīng)商

? INNIO：總部位于奧地利，旗下顏巴赫品牌在燃?xì)獍l(fā)電領(lǐng)域擁有超過60年專業(yè)經(jīng)驗，其燃?xì)獍l(fā)電機組功率輸出范圍介于300kW至10MW之間，燃料靈活，可使用煤層氣等多種氣體，在全球已累計交付超過24,000臺燃?xì)獍l(fā)電機組，總裝機容量超過35GW。廣州市深發(fā)機電實業(yè)發(fā)展有限公司是其中國區(qū)的代理和服務(wù)商。

國內(nèi)供應(yīng)商

? 晉樺豹公司與河柴重工：二者聯(lián)合研制出jhpg622v20低濃度煤層氣發(fā)電機組，經(jīng)過工業(yè)性試驗，累計運行時間11461小時，累計發(fā)電量1508萬kwh，達(dá)到了機組功率大于1500千瓦，轉(zhuǎn)換效率在35%以上等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，對氣源適應(yīng)性強。

? 屹普動力：2024年成立于蘇州，專注于兆瓦級大功率高速燃?xì)鈾C研發(fā)和制造，適用于煤礦瓦斯發(fā)電等場景，其適用于低濃度低熱值可燃?xì)獾拇蠊β嗜細(xì)鈾C最高功率可達(dá)2MW，技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

? 力宇集團(tuán)：自主研發(fā)的高效工業(yè)燃?xì)饷簩託鈨?nèi)燃發(fā)電機組，投入商業(yè)運行及在建項目總裝機容量已經(jīng)超過1000MW以上，每年向國家電網(wǎng)提供約100億度的綠色清潔能源。

? 金動新能源：總部位于深圳，是國家級高新技術(shù)企業(yè)，在氣體發(fā)電領(lǐng)域具有技術(shù)優(yōu)勢和豐富經(jīng)驗，擁有研發(fā)專利30多項，其卡特曼海姆發(fā)電機組是明星產(chǎn)品。

三、煤層氣發(fā)電

煤層氣發(fā)電技術(shù)

煤層氣發(fā)電技術(shù)主要有以下幾種：

內(nèi)燃機發(fā)電技術(shù)

? 工作原理：將煤層氣作為燃料，在氣缸內(nèi)與空氣混合燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體推動活塞做功，進(jìn)而帶動發(fā)電機發(fā)電。

? 技術(shù)特點：發(fā)電效率較高，一般可達(dá)30% - 40%；啟動迅速，可根據(jù)電力需求靈活調(diào)整發(fā)電功率；對煤層氣的質(zhì)量要求相對較低，適應(yīng)一定范圍的氣體成分和壓力變化。但設(shè)備維護(hù)成本較高，單機功率相對較小。

燃?xì)廨啓C發(fā)電技術(shù)

? 工作原理：煤層氣在燃燒室燃燒，產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)猓苿尤細(xì)廨啓C的葉輪旋轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機發(fā)電。

? 技術(shù)特點：單機功率大，可用于大規(guī)模發(fā)電；運行效率高，部分負(fù)荷性能好；排放污染物較少。不過，燃?xì)廨啓C對煤層氣的壓力和純度要求較高，初投資成本大，設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對運行維護(hù)人員的技術(shù)要求高。

蒸汽輪機發(fā)電技術(shù)

? 工作原理：先將煤層氣燃燒產(chǎn)生的熱能用于加熱水，產(chǎn)生高溫高壓蒸汽，蒸汽推動蒸汽輪機旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動發(fā)電機發(fā)電。

? 技術(shù)特點：可利用低品位熱能，對煤層氣的適應(yīng)性強；運行穩(wěn)定，維護(hù)成本低；單機功率較大。但系統(tǒng)復(fù)雜，占地面積大，啟動時間長，整體發(fā)電效率相對較低。

燃料電池發(fā)電技術(shù)

? 工作原理：利用煤層氣中的甲烷等成分，在燃料電池內(nèi)通過電化學(xué)反應(yīng)直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。

? 技術(shù)特點：發(fā)電效率高，可達(dá)40% - 60%，且不受卡諾循環(huán)限制；排放的污染物極少，幾乎不產(chǎn)生氮氧化物和硫氧化物；運行安靜，可靠性高。然而，燃料電池技術(shù)目前成本高昂，技術(shù)成熟度有待提高，大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用受到一定限制。

煤層氣發(fā)電成本

煤層氣發(fā)電成本受多種因素影響，主要包括以下幾個方面：

設(shè)備投資

? 購置燃?xì)獍l(fā)電機組及相關(guān)配套設(shè)備成本較高，一套功率為500 - 1000kW的煤層氣發(fā)電機組，價格可能在100 - 500萬元左右。

? 還需建設(shè)儲氣罐、凈化設(shè)備、輸氣管道等設(shè)施，初期投資較大。

運營維護(hù)

? 設(shè)備維護(hù)需要專業(yè)技術(shù)人員和定期的檢修保養(yǎng)，每年維護(hù)費用可能占設(shè)備投資的5% - 10%。

? 燃料供應(yīng)保障也很關(guān)鍵，煤層氣的采集、運輸和儲存過程中，可能存在一定損耗和成本。

場地與基礎(chǔ)設(shè)施

? 建設(shè)電站需要一定面積的土地，土地購置或租賃成本因地區(qū)而異。

? 配套建設(shè)變電站、輸電線路等基礎(chǔ)設(shè)施也會增加成本。

其他成本

? 項目前期的勘探、設(shè)計、審批等費用不可忽視。

? 人工成本、貸款利息以及政策變化帶來的潛在成本增加等也會對總成本產(chǎn)生影響。

一般來說，小型煤層氣發(fā)電項目的單位千瓦投資成本可能在5000 - 10000元左右，大型項目成本相對較低，單位千瓦投資可能在3000 - 5000元左右。綜合算下來，每度電的成本可能在0.5 - 0.8元左右，但具體成本會因項目規(guī)模、技術(shù)水平、資源條件等因素有所不同。

煤層氣發(fā)電案例

以下是一些國內(nèi)的煤層氣發(fā)電案例：

陜西韓城王峰煤礦瓦斯梯級高效利用示范項目

? 項目概況：由韓城新泰煤層氣開發(fā)利用公司建設(shè)，總投資2.73億元，建設(shè)裝機規(guī)模21兆瓦低濃度燃?xì)鈨?nèi)燃發(fā)電機組，以及配套設(shè)施。

? 運行效果：年可生產(chǎn)清潔電力1.7億千瓦時，利用瓦斯5800萬立方米，相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤7.8萬噸，減排二氧化碳排放量95萬噸。

廣東能源集團(tuán)貴州公司煤層氣發(fā)電項目

? 項目概況：貴州公司不斷謀求創(chuàng)新突破，順利完成全部老舊煤層氣發(fā)電站的升級改造，建成了一批標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化的煤層氣發(fā)電項目。

? 運行效果：2022年截至12月7日，煤層氣發(fā)電量累計達(dá)1.03億千瓦時，同比增加2066萬千瓦時。自首座煤層氣發(fā)電站投產(chǎn)運營至今，累計發(fā)電量約5.9億千瓦時，累計完成煤層氣利用約1.97億立方米，相當(dāng)于減排二氧化碳約296萬噸，節(jié)約標(biāo)煤約23萬噸。

淮河能源控股集團(tuán)煤層氣公司發(fā)電項目

? 項目概況：現(xiàn)有瓦斯發(fā)電站9座，在運行發(fā)電機組91臺，裝機規(guī)模71.2MW。計劃實施潘集地區(qū)富余煤層氣錯峰發(fā)電項目，探索礦區(qū)超低濃瓦斯利用新路徑。

? 運行效果：2023年全年完成瓦斯發(fā)電量2.75億度，約占礦區(qū)工業(yè)用電13%，約減排163萬噸CO?當(dāng)量。2024年瓦斯日發(fā)電量達(dá)110.84萬度，突破歷史最高紀(jì)錄。

華晉焦煤有限責(zé)任公司電力分公司瓦斯電廠

? 項目概況：杰瑞分布能源有限公司向其交付4臺顏巴赫J(rèn)620煤層氣發(fā)電機組。下屬瓦斯電廠總裝機量達(dá)45MW，一期項目原有20臺700kW煤層氣發(fā)電機組換新迭代，以實現(xiàn)現(xiàn)代化、標(biāo)準(zhǔn)化、智能化的示范性煤層氣發(fā)電廠。

? 運行效果：單臺機組發(fā)電效率42.8%，年發(fā)電量可達(dá)107GWh，綜合利用效率超61.3%，可實現(xiàn)熱電聯(lián)供。

川煤集團(tuán)華鎣山煤層氣公司發(fā)電項目

? 項目概況：擁有瓦斯發(fā)電站5座，總裝機容量13100KW。通過研究掌握低濃度瓦斯安全傳輸、瓦斯氣體脫硫等關(guān)鍵技術(shù)，開展機組改造升級和工藝革新等。

? 運行效果：年發(fā)電量3400萬余度，2023年1-10月瓦斯利用量2509萬立方米，發(fā)電量2902萬度。探究低濃度瓦斯發(fā)電氣體預(yù)處理技術(shù)實現(xiàn)年增加發(fā)電經(jīng)濟(jì)效益約560萬元，減少外排瓦斯純量約540萬立方米。

參考閱讀：

津巴布韋電力投資（四）：市面上有哪些電力投資項目在推動？

（津巴布韋及非洲電力投資討論群，微信：internationalpower）