中國汽車工程學會特聘專家、四川省清潔能源汽車產業協會副秘書長 李永昌
最近幾年來,我國天然氣汽車保有量和非常規天然氣的年產量都取得了突飛猛進的業績。頗有意義的是,為了更好地治理以霧霾為代表的大氣污染和獲取更好的經濟效益,二者之間的合作共贏關系不約而同的日漸密切起來。
作為天然氣汽車的推廣者,十分認可非常規天然氣較常規天然氣更為優良的氣質和更具市場競爭力的價格;而作為非常規天然氣的生產廠家,又十分看重車用氣在價格方面比工業、化工、發電等用氣領域的承受能力更強,而且車輛數量多(全國已逼近500萬輛),用氣量大(年用氣量已逾300億立方米),且具逐日增加等特點,往往被視作非常規天然氣生產廠家的首選市場和高端需求對象。
非常規天然氣一般包括焦爐煤氣制天然氣、煤制氣、煤層氣和頁巖氣。其作為車用燃料方式,一般以LNG為主(可節省修建輸氣管道的不菲資金和免去征地麻煩),CNG為輔。非常規天然氣制LNG有以下共同特點:
1、規模均不大,年產能一般在3.3億立方米(100萬立方米m³/d)以下;
2、生產成本一般低于常規天然氣;
3、不少非常規天然氣生產企業熱衷于建設LNG或LNG-CNG汽車加氣站,直接進入天然氣終端市場,以獲取更大的經濟效益。
下面不妨分別盤點、分析一番:
一、焦爐煤氣
其特點一是分布區域廣,國內新疆、內蒙古、陜西、河南、四川、云南、貴州、重慶、青海、山東、黑龍江等地都有焦爐煤氣制天然氣項目;二是潛力大,全國獨立焦爐煤氣生產企業年產量約為900億立方米,除了一半回收自用外,另一半按35%的比例計算可生產CNG或LNG上百億立方米;三是產氣量不夠穩定。盡管如此,目前全國已投產的焦爐煤氣制天然氣項目超過20個,其中,年產能上億立方米的有14個(詳見表一)。目前,設計產能最大的是內蒙古烏海華油股份有限公司項目,其年產能達3.3億立方米。此外,在建項目還有20多個,其中產能最大的是河北九江焦化公司的遷安項目。該項目將于2016年竣工,年產能達7.25億立方米。
表一 已建成年產能上億立方米的焦爐煤氣LNG項目表

此外,河北邯鄲的裕泰焦爐煤氣制CNG項目的年產能達1億立方米。可惜的是目前包括生產LNG和CNG項目在內的年產量已達幾十億立方米的焦爐煤氣制天然氣尚未像其他非常規天然氣那樣進入國家天然氣產量的正式統計序列和《天然氣發展“十二五”規劃》。
二、煤層氣
我國煤層氣分布十分集中,因此煤層氣制LNG或CNG項目相應也很集中。截止2015年上半年,我國已投產的煤層氣制LNG項目達12家,總設計產能為17.3億立方米。其中年產能上億立方米的有10家均在山西。按產能計算山西煤層氣制LNG項目的產能占全國該項產能的90%以上(詳見表二)。《國家能源發展戰略行動計劃(2014-2020)》規劃2020年全國煤層氣產量力爭達到300億立方米。
表二 山西已投產煤層氣制LNG項目表

此外,太原、晉城、沁水、陽泉等地建有數十個煤層氣CNG加氣站和LNG加氣站。其中,僅晉煤集團就在陜西和河南兩省內建有24痤壓縮煤層氣汽車加氣站,推廣煤層氣汽車兩萬余輛。晉城市的公交車、出租車全部使用壓縮煤層氣,該市的煤層氣汽車保有量達1.5萬輛。晉城早在2010年就起草了國家標準GBT26127《車用壓縮煤層氣》,其主要技術參數均不低于GB18047《車用壓縮天然氣》標準。應該說,煤層氣為“氣化山西”做出的突出貢獻。
三、煤制氣
我國目前已投產、在建和擬建中的煤制氣項目多達61個,其設計總產能達2693億立方米/年。國家能源局規劃2020年全國煤制氣產量達500億立方米。目前已建成的五個項目中就有四個直接生產LNG。煤制氣的一個突出優點是其甲烷含量可以高達99.9%。
(一)新疆廣匯集團淖毛湖煤制氣制LNG項目
該項目于2014年一季度投產,年產能為5億立方米,其所產LNG的氣化率達1502m³/噸,為全國LNG之最;價格全國最低,2015年7月31日的出廠價僅為2950元/噸。
(二)匯能集團鄂爾多斯煤制氣LNG項目
該項目于2014年11月投產,一期工程年產4億立方米煤制氣全部用于生產LNG。2015年7月匯能集團還與河北邢臺市政府簽訂協議,建設6座LNG或L-CNG加氣站(南宮縣2座,威縣4座)。今后還將在刑臺市國道、省道上建設48座LNG或L-CNG加氣站;在工業園區和物流園區建設15座LNG或L-CNG加氣站。
(三)新疆慶華煤制氣LNG項目
該項目于2015年2月投產,一期項目的年產能13.75億立方米。
(四)昆明解化集團煤制氣LNG項目
該項目于2013年12月投產,年產能2億立方米。
四、頁巖氣
我國頁巖氣資源量居全世界第一位,而四川和重慶又分居國內第一和第三位。近兩年來中石化和中石油在四川和重慶頁巖氣開發方面取得了突破性的進展。《國家能源發展戰略行動計劃(2014-2020)》規劃2020年全國頁巖氣產量力爭達300億立方米。
(一)CNG母站原料氣應該作為頁巖氣利用的首選
這是因為頁巖氣基本上不含硫化氫,甲烷含量高,井口壓力普遍較高,只需通過脫水處理后就可直接用槽車運至CNG加氣子站使用。例如,2015年5月投用的四川自貢市榮縣留佳鎮金頁1HF井開采出來的頁巖氣就是這樣直接用槽車運到距該井約40公里的榮縣CNG加氣子站使用。
(二)頁巖氣制LNG尚屬起步階段
位于四川筠連縣的全國首座頁巖氣制LNG工廠的一期工程于2014年12月31日投入使用。一期規模為每天7萬方;二期工程為每天30萬方,將于2015年內投產;三期工程為每天100萬方。該項目的業主為筠連森泰頁巖氣有限公司。
國家《頁巖氣產業政策》中明確提出鼓勵頁巖氣就近利用和接入管網。鼓勵企業在基礎設施缺乏地區投資建設天然氣輸送管道、壓縮天然氣(CNG)與小型液化天然氣(LNG)等基礎設施。筠連頁巖氣LNG工廠的做法完全符合這一國家產業政策。
五、何以競相爭做車用燃料
(1)我國LNG的第一應用領域即為車用燃料,約占LNG總供應量的35%。
(2)LNG的第二大用途是作為發電燃料
發電用LNG主要在廣東、福建等靠近LNG接收站的地區。但因其發電成本為煤發電成本的2—3倍,因此存在較大的局限性。
(3)LNG的第三個用途為居民用氣和調峰用氣
在沿海靠近LNG接收站的地區往往將LNG氣化后經過管道輸入各個城市的燃氣公司用作居民用氣。此外,近幾年來國內西安、武漢、南京、無錫等不少大中城市均建有LNG城市燃氣調峰站,但其價格與用作車用燃料相比都十分便宜。因此不是非常規天然氣生產單位感興趣的領域(詳見表三)。
(4)天然氣還可以用作工業燃料,但由于氣價的原因(需求方買入嫌高而供應方買出嫌低,與車用燃料相比確實價格要低不少),因此不是非常規天然氣生產企業的首選(詳見表三)。
(5)只有用作LNG汽車、CNG汽車和L—CNG汽車燃料才是非常規天然氣生產企業的首選
如前所述跟天然氣用作民用燃料和工業燃料相比,用作車用燃料的附加值明顯高許多。(詳見表三)此外,LNG既可直接用作重卡和大客車的燃料,也可很方便地轉化為CNG,這樣一來就可用于除長途重卡和長途客車以外的各種車型,尤其是保有量高達7590萬輛的私人轎車都可視為推廣天然氣的潛在市場。這也是安全符合《國家能源發展戰略行動計劃(2014-2020)》精神的務實舉措。
表三 各直轄及省會城市居民用、工業用和車用天然氣價格表(元/m³)

綜上所述,我國非常規天然氣正以LNG方式為主,CNG和L-CNG方式為輔大踏步的挺進天然氣汽車燃料市場。二者之間已形成互相促進、良性循環、可持續發展的軌道之中,前景十分光明。可以預測2020年我國非常規天然氣的產能有可能達到1000億立方米。我國天然氣汽車的保有量也有可能達到1000萬輛。這兩個震憾人心的數字或將成為我國非常規天然氣發展史上和天然氣汽車發展歷程中的里程碑。
責任編輯: 中國能源網