煤層氣，又被稱為“煤礦瓦斯”，是賦存在煤層和煤系地層的烴類氣體，主要成分為甲烷，是煤的伴生礦產資源。當其在空氣中濃度達到5%-16%時，遇明火會爆炸，曾是煤礦安全生產的主要威脅之一，它也因此得過“礦工殺手”惡名，煤礦瓦斯不僅影響煤礦安全，而且是一種重要的溫室氣體，每年仍有超過88億m3（瓦斯純量）的抽采瓦斯、超過200億m3（瓦斯純量）的風排瓦斯直接排空，其溫室效應約為二氧化碳的25倍，破壞臭氧層及周邊的生態環境。另一方面，煤層氣是發電、工業、化工和居民生活燃料。1立方米煤層氣大約相當于9.5度電、1.13千克汽油、1.21千克標準煤。煤層氣的熱值是通用煤的2至5倍，燃燒后幾乎不產生任何廢氣，是當之無愧的“優質”清潔能源。

我國煤層氣開發利用簡史

我國煤層氣開發利用已有超過50年的歷史，煤層氣勘探開發領域取得了舉世矚目的成就，以一系列技術突破為先導，煤層氣產業從無到有、從小到大迅速發展，大幅改善了煤礦安全生產環境，大大提高了采煤效率，率先發展成為大規模商業化開采和使用的非常規天然氣之一，以下是我國現階段各濃度煤層氣的利用場景：

甲烷含量大于30%的中高濃度瓦斯，主要用于民用、發電、燃料、液化，利用率較高；甲烷濃度8%～30%的低濃度瓦斯，部分用于內燃機發電，部分用于瓦斯提純，部分仍然在排空;甲烷濃度低于8%的低濃度瓦斯及乏風（多數低于0.3%濃度）絕大部分對空直接排放，只有極少一部分進行氧化取熱利用。

2020年我國煤礦瓦斯利用率達44.8%，同比提高2.3個百分點，較“十三五”初提高9.7個百分點。在瓦斯技術利用的發電領域，我國取得了一些成績，部分技術處于國際領先水平。但是，超低濃瓦斯（低于8%）氧化技術發展剛起步，現在國內仍主要采用國外的超低濃度瓦斯利用技術或裝備，核心技術被國外科技企業握在手中。

超低濃度瓦斯利用技術的掣肘

核心技術和裝備采用國外進口。國內大部分超低濃度瓦斯利用技術采用進口的蓄熱式高溫熱氧化（RTO）技術，技術或裝備進口德國或美國，造價高昂并不具備自主知識產權，為后續的維修保養的埋下隱患。

技術并未被行業廣泛應用。大多數煤礦企業沒有使用超低濃度瓦斯氧化技術，并將8%以下的抽放瓦斯和乏風部分直接排空，既造成了大氣污染，也沒有高效利用清潔能源。國內超低濃度瓦斯氧化裝置不超過50套，不到合規煤礦總數量的1%，缺口巨大，超低濃度抽排瓦斯及乏風市場仍然處于初期階段。

缺乏國家利好政策支持。新型產業技術的市場應用需要國家政策的大力支持，如在優惠稅收、研發補貼、應用補助、推廣方式等支持，才能推動超低濃度瓦斯利用技術的進一步發展。

國內超低濃度瓦斯利用之路在何方？

我國煤層氣成礦和儲存條件的特點決定了引進技術是遠遠不夠的，必須探索出一條具有本國特色的煤層氣利用開發道路。近些年，隨著揚德環能、重慶煤科院等國內綜合能源利用服務商不斷加大研發資金、不斷投入技術團隊，最終攻堅克難，使得超低濃度瓦斯氧化技術與裝備制造技術刻上“中國制造”的烙印，國貨當自強是一種使命，更是一種核心競爭力。

據悉，揚德環能針對超低濃度瓦斯風量大、甲烷濃度低的特點，自主研發了高效的超低濃度瓦斯（0.25-1.2%）氧化利用技術，創新性地開發出了多床立式蓄熱氧化裝置，并完善了低濃度瓦斯輸送安全保障系統、高均勻度自動混配系統、綜合安全監控系統，形成了具有自主知識產權的蓄熱氧化成套技術與裝備。

根據山西省晉中市李陽煤礦的不同濃度瓦斯進行了“梯度利用”，較高濃度瓦斯使用瓦斯內燃機發電技術、超低濃度瓦斯使用瓦斯氧化技術，將瓦斯變廢為寶，轉換為熱能、電能。項目投產以來，瓦斯內燃機電站已實現供電9388.9萬kWh，供暖季利用電站余熱供應飽和蒸汽37399t；超低濃度瓦斯氧化供熱站供暖季供應飽和蒸汽43200t，項目總計利用瓦斯4003.06萬Nm3，實現碳減排當量677827.75t。揚德環能的超低濃度瓦斯氧化技術在李陽煤礦的實踐，是真正意義上國內自主技術研發、自主裝備制造的高效節能利用的典型案例，使煤礦瓦斯（0—100%濃度）全利用、零排放。

國內華能、中電投的項目碳捕集每萬噸的投資成本約是2000萬元，揚德環能瓦斯利用項目產生的減碳量每萬噸投資成本約137萬元，雖屬不同行業不具備可比性，但由上述數據不難看出，碳捕集技術難度大，造價成本高；瓦斯利用成本相對較低，除了碳減排收益，更重要的是產生的電能和熱能，是工業生產和居民生活的必需品。與其舍近求遠，何不將現有但未利用的煤礦瓦斯進行全面開發呢？

國內超低濃度瓦斯利用的全面推廣任重道遠，亟需政府主導，自上而下地推動產業革新，從而實現核心領域、關鍵技術的突破，最終引導整個行業技術發展；建議將煤礦乏風排放列入環?？刂品秶?，禁止直接對空排放；確定超低濃度瓦斯利用的技術標準、嚴格控制制造超低濃度瓦斯氧化裝置的質量關、明確規范瓦斯利用及其上下游的產業市場；合規煤礦分區域分產值分批次配備超低濃度瓦斯氧化裝置，以充分發揮其在促進煤礦安全、節能減排、控制環境污染等方面的重要作用，為我國2030年碳達峰、2060年碳中和打下堅實的基礎。