中國煤層氣產(chǎn)業(yè)化動力系統(tǒng)分析

■牛苗苗/楊樹旺

（中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，湖北 武漢 430074）

1 煤層氣產(chǎn)業(yè)化的概念

1.1 煤層氣產(chǎn)業(yè)的概念

煤層氣產(chǎn)業(yè)是以開發(fā)利用煤層氣為目的的能源產(chǎn)業(yè)，是一個(gè)技術(shù)密集型的龐大產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)。從產(chǎn)業(yè)層面上來看，煤層氣產(chǎn)業(yè)包括上游、中游、下游三個(gè)領(lǐng)域。其中，上游以勘探、開發(fā)為主要任務(wù)；中游主要是指煤層氣的管道輸送和銷售等運(yùn)輸銷售環(huán)節(jié)，是煤層氣開發(fā)和利用的橋梁；下游主要是指從事煤層氣加工利用的產(chǎn)業(yè)鏈，包括居民生活用氣、發(fā)電、化工原料、工業(yè)用優(yōu)質(zhì)燃料等加工利用環(huán)節(jié)[1]。

1.2 煤層氣產(chǎn)業(yè)化的概念

煤層氣的產(chǎn)業(yè)化是一個(gè)將煤層氣由資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢的復(fù)雜的、動態(tài)的過程，包括三個(gè)內(nèi)涵：第一，煤層氣產(chǎn)業(yè)化就是市場化，通過市場調(diào)配資源，通過市場運(yùn)作提供煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的資金，將靜態(tài)的煤層氣資源變成市場需要的燃料或化工原料；第二，煤層氣產(chǎn)業(yè)化就是專業(yè)化，在煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過程中，分工不斷細(xì)化，逐步形成探、采、銷一體的產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)；第三，煤層氣產(chǎn)業(yè)化就是規(guī)?；簩託猱a(chǎn)業(yè)的投資大，資金的回收周期長，煤層氣的規(guī)?；a(chǎn)是取得良好經(jīng)濟(jì)效益的前提，煤層氣生產(chǎn)的規(guī)?；敲簩託猱a(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)。根據(jù)煤層氣產(chǎn)業(yè)化較深入國家的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，煤層氣產(chǎn)業(yè)化可以分為五個(gè)階段，分別為：地質(zhì)選區(qū)階段；勘探試驗(yàn)階段；小規(guī)模商業(yè)開發(fā)階段；大規(guī)模商業(yè)開發(fā)階段；成熟階段。

2 中國煤層氣產(chǎn)業(yè)化動力系統(tǒng)

2.1 中國煤層氣產(chǎn)業(yè)化動力系統(tǒng)的基本框架

煤層氣產(chǎn)業(yè)化的動力機(jī)制就是指推動煤層氣產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)市場化、專業(yè)化、規(guī)模化等過程中各行為主體及動力要素、支撐要素的組成及作用機(jī)理[2]。其含義應(yīng)該包括四個(gè)方面：第一，行為主體；第二，動力要素和支撐要素；第三，各動力因素和支撐要素的作用機(jī)理；第四，整體運(yùn)行機(jī)制。

煤層氣產(chǎn)業(yè)作為一個(gè)系統(tǒng)，涉及的行為主體主要有政府部門、科研機(jī)構(gòu)、金融機(jī)構(gòu)、勘探企業(yè)或機(jī)構(gòu)、供應(yīng)商、煤層氣生產(chǎn)商、中間商、中介機(jī)構(gòu)、人才市場、終端用戶等。其中，政府部門可以為煤層氣產(chǎn)業(yè)提供優(yōu)惠政策、配套設(shè)施、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，開拓融資渠道，甚至直接投入煤層氣資源開發(fā)；科研機(jī)構(gòu)可以為煤層氣產(chǎn)業(yè)提供技術(shù)支持和咨詢服務(wù)，或者與煤層氣生產(chǎn)商聯(lián)合研究開發(fā)，亦可將其技術(shù)直接轉(zhuǎn)讓給煤層氣生產(chǎn)商，加速煤層氣產(chǎn)業(yè)化；金融機(jī)構(gòu)主要為煤層氣產(chǎn)業(yè)化提供資金保障；勘探企業(yè)或機(jī)構(gòu)，實(shí)施勘探作業(yè)，選擇區(qū)塊，探明儲量，評價(jià)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，指導(dǎo)煤層氣開發(fā)；供應(yīng)商為煤層氣生產(chǎn)商提供生產(chǎn)開發(fā)所需的各種原料和設(shè)備；煤層氣生產(chǎn)商，開發(fā)煤層氣，創(chuàng)造供給；中間商主要指管道運(yùn)輸公司、煤層氣配送公司或零售商等，實(shí)現(xiàn)煤層氣的銷售；中介機(jī)構(gòu)，為煤層氣生產(chǎn)商提供人才培訓(xùn)和法律咨詢等服務(wù)；人才市場，提供人力資源；終端用戶，購買煤層氣，吸納供給。

從煤層氣產(chǎn)業(yè)化行為主體及其功能來看，影響煤層氣產(chǎn)業(yè)化的因素主要有技術(shù)、需求、制度、政策、資金、資源、配套設(shè)施、人力資源等。這些因素中哪些是動力要素，哪些是支撐要素呢？煤層氣產(chǎn)業(yè)化的動力要素應(yīng)符合三個(gè)條件：第一，必須是在煤層氣產(chǎn)業(yè)化過程中始終起作用的因素；第二，必須是直接推動煤層氣產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生和發(fā)展的力量；第三，在煤層氣產(chǎn)業(yè)化過程中具有不可替代的作用，即其功能不能由其他要素所替代。

根據(jù)上述條件，煤層氣產(chǎn)業(yè)化的動力要素有技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動、社會經(jīng)濟(jì)需求拉動和政府推動。其中，社會經(jīng)濟(jì)需求是拉動煤層氣產(chǎn)業(yè)化的根本動力；煤層氣開發(fā)利用技術(shù)的發(fā)展是驅(qū)動煤層氣產(chǎn)業(yè)化的內(nèi)在動力；政府的政策激勵(lì)和投入引導(dǎo)可以彌補(bǔ)社會經(jīng)濟(jì)需求與技術(shù)創(chuàng)新供給不足的矛盾，因而是煤層氣產(chǎn)業(yè)化的重要推動力。只有這三個(gè)要素并不能完成煤層氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，要使以上三個(gè)動力要素發(fā)揮作用，實(shí)現(xiàn)煤層氣產(chǎn)業(yè)化，還必須引入經(jīng)濟(jì)活動中不可缺少的要素，即人力資源、配套設(shè)施、資金、資源和制度等要素。煤層氣開發(fā)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，都需要人才參與，需要相應(yīng)的配套設(shè)施，需要資金和資源保障，需要制度的保駕護(hù)航。這些要素的缺乏，將制約煤層氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，因此這些要素可看作煤層氣產(chǎn)業(yè)化的支撐因素。據(jù)此，構(gòu)建煤層氣產(chǎn)業(yè)化動力系統(tǒng)，如圖1所示。

綜上所述，煤層氣產(chǎn)業(yè)化的動因有技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動、社會經(jīng)濟(jì)需求拉動、政府推動、配套設(shè)施支撐、人力資源支撐、資金保障、資源保障和制度保障。其中，技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動、安全與能源需求拉動和政府推動是煤層氣產(chǎn)業(yè)化的動力要素；配套設(shè)施支撐、人力資源支撐、資金保障、資源保障和制度保障是煤層氣產(chǎn)業(yè)化的支撐要素。

2.2 中國煤層氣產(chǎn)業(yè)化的動力要素分析

2.2.1 社會經(jīng)濟(jì)需求拉動

2.2.1.1 安全需求

煤層氣作為煤礦的災(zāi)害稱為瓦斯，是煤礦事故的罪魁禍?zhǔn)?，“瓦斯不治，礦無寧日”，開發(fā)煤層氣可以減少煤層中的瓦斯含量，有效預(yù)防事故發(fā)生[3]。具體來講，開采煤層氣就是從煤層中抽放瓦斯，顯然可以降低煤層中的瓦斯含量和瓦斯壓力，降低瓦斯爆炸和瓦斯突出的幾率，減輕礦井瓦斯隱患。如美國的Oak Grove煤礦煤層氣開發(fā)10年后，Blue Creek煤層中的瓦斯含量減少到原先的27%。

2.2.1.2 能源需求

改革開放以來，隨著中國城市化和工業(yè)化的深入發(fā)展，中國能源供應(yīng)形勢日趨緊張已經(jīng)開始制約社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為保持能源的穩(wěn)定供給，保證國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，除了加大常規(guī)能源的勘探開發(fā)，還要另辟蹊徑開發(fā)新能源，比如開發(fā)利用煤層氣[4]。

2.2.1.3 環(huán)保需求

煤層氣開發(fā)，就是地面開發(fā)或井下抽采煤層中的瓦斯，就地利用或?qū)⑵溆米髅裼萌剂稀⒐I(yè)燃料、化工原料等，這將減少煤層瓦斯向大氣排放，減少碳排放[5]。煤層氣主要成分是甲烷，一旦排入大氣中，將會引發(fā)溫室效應(yīng)，也會消耗大氣層中的臭氧，增加紫外線侵襲，危害人類健康。據(jù)估計(jì)，煤層氣的溫室效應(yīng)是CO2的21倍，每利用1億m3米煤層氣相當(dāng)于減排CO2150萬t。隨著全球氣候變化的加劇，中國政府加大了碳減排力度，要求“十二五”時(shí)期，單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放降低17%。因此，從環(huán)保角度來看，煤層氣開發(fā)利用也是勢在必行，大有可為。

2.2.2 技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動

新興產(chǎn)業(yè)的成長都是以關(guān)鍵理論技術(shù)的突破及廣泛應(yīng)用為前提，煤層氣產(chǎn)業(yè)也同樣如此。煤層氣開發(fā)是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，包括地質(zhì)研究、普查勘探、資源評價(jià)、鉆井施工、儲層改造、排采生產(chǎn)、凈化集輸?shù)拳h(huán)節(jié)，涉及地質(zhì)基礎(chǔ)理論、勘探技術(shù)、開發(fā)工藝技術(shù)、增產(chǎn)技術(shù)、集輸利用與管理技術(shù)等。這些技術(shù)的突破創(chuàng)新與推廣應(yīng)用，將推動煤層氣產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，商業(yè)化應(yīng)用，降低生產(chǎn)與利用成本，提升煤層氣產(chǎn)業(yè)競爭力，加速煤層氣產(chǎn)業(yè)化。比如美國，自從1989年，實(shí)現(xiàn)了煤層氣勘探理論的研究突破，掌握了煤儲層雙孔隙導(dǎo)流以及中煤級煤生儲與成藏等機(jī)理，煤層氣勘探開發(fā)步伐逐漸加快。到1993年，美國煤層氣年產(chǎn)量就達(dá)到210億m3，超過了同期中國天然氣生產(chǎn)量。

2.2.3 政府推動

世界各國的實(shí)踐證明，政府的政策激勵(lì)和投入引導(dǎo)是新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要推動力。煤層氣產(chǎn)業(yè)作為新興產(chǎn)業(yè)，也不例外。政府的作用就是為煤層氣產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)造良好的發(fā)展基礎(chǔ)和寬松的政策環(huán)境。例如，美國為加快煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展，先后出臺了《國家能源法》、《能源意外獲利法》、《聯(lián)邦政府對煤層氣項(xiàng)目資助指南》等政策法規(guī)，使煤層氣勘探開發(fā)可以享受稅收減免、政府撥款、優(yōu)惠貸款、優(yōu)惠地租、用戶補(bǔ)貼等政策支持，極大促進(jìn)了煤層氣的開發(fā)利用。美國政府還先后投入60多億美元開展了大量的煤層氣科學(xué)研究和試驗(yàn)開發(fā)工作，其中有4億多美元專門研究基礎(chǔ)理論，以形成有效指導(dǎo)煤層氣勘探開發(fā)的基礎(chǔ)理論和工藝技術(shù)。這大大加快了美國煤層氣產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)突破，加速煤層氣商業(yè)化和大規(guī)模開發(fā)。

2.3 中國煤層氣產(chǎn)業(yè)化的支撐要素分析

要使上述三個(gè)動力要素充分發(fā)揮作用，實(shí)現(xiàn)煤層氣產(chǎn)業(yè)化，還需要經(jīng)濟(jì)活動中不可或缺的要素，如配套設(shè)施、人力資源、資金、制度等動力系統(tǒng)的支撐因素。

2.3.1 配套設(shè)施支撐

配套設(shè)施是一國產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵支撐要素之一。煤層氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展離不開運(yùn)輸管網(wǎng)、存儲、液化、發(fā)電上網(wǎng)等配套設(shè)施的建設(shè)。煤層氣生產(chǎn)企業(yè)，利用內(nèi)部管網(wǎng)將礦井中的煤層氣抽出，實(shí)現(xiàn)煤層氣開采；利用長輸管網(wǎng)，將煤層氣從煤層氣田輸送到各地用戶終端，供其用作民用燃料、工業(yè)燃料等，以拓寬市場范圍，實(shí)現(xiàn)煤層氣開采與市場需求的銜接；存儲設(shè)施或集氣站建設(shè)，則是用于存儲煤層氣，緩解煤層氣生產(chǎn)與煤層氣消費(fèi)的時(shí)間差異矛盾，穩(wěn)定煤層氣供給；液化設(shè)施，則有助于煤層氣液化，便于煤層氣的汽車運(yùn)輸、輪船運(yùn)輸?shù)?；發(fā)電上網(wǎng)等用戶設(shè)施建設(shè)，則是實(shí)現(xiàn)煤層氣利用的必備條件。它們是實(shí)現(xiàn)煤層氣從礦井到消費(fèi)者或用戶的前提條件，是將潛在需求轉(zhuǎn)換為現(xiàn)實(shí)需求的根本保障，是促進(jìn)煤層氣產(chǎn)業(yè)化的必須條件。

2.3.2 人力資源支撐

煤層氣產(chǎn)業(yè)是一個(gè)技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，擁有一批專業(yè)化的施工和管理隊(duì)伍是煤層氣產(chǎn)業(yè)化的基本保證。煤層氣產(chǎn)業(yè)化需要大批專業(yè)化和訓(xùn)練有素的隊(duì)伍，從事煤層氣勘探開發(fā)、施工建設(shè)、運(yùn)輸?shù)雀鳝h(huán)節(jié)的施工和管理，以保證煤層氣產(chǎn)業(yè)的順利運(yùn)營。另一方面，專業(yè)化的施工隊(duì)伍，能夠降低施工成本、縮短建設(shè)周期，提升煤層氣產(chǎn)業(yè)競爭力，加速煤層氣產(chǎn)業(yè)化。

目前，中國煤層氣產(chǎn)業(yè)正處于發(fā)展初期，國內(nèi)專門從事煤層氣開發(fā)利用研究的單位很少，科研基礎(chǔ)工作薄弱，專業(yè)化人才稀缺，人才隊(duì)伍發(fā)展緩慢，嚴(yán)重制約了中國煤層氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2.3.3 資金保障

煤層氣產(chǎn)業(yè)是一種高投入、高技術(shù)、高風(fēng)險(xiǎn)的產(chǎn)業(yè)，要掌握煤層氣資源的基本賦存規(guī)律和開發(fā)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)商業(yè)化開發(fā)，必須有較多的前期投入和較先進(jìn)的儀器設(shè)備，而這都需要大量的資金投入。譬如，晉城煤業(yè)集團(tuán)，要形成1億m3的產(chǎn)能，大概前期需要投資30億元用于煤層氣地面開發(fā)建設(shè)（只包括集輸前的環(huán)節(jié)）。因此，資金保障是煤層氣產(chǎn)業(yè)化的必要條件。

2.3.4 資源保障

作為一種資源型產(chǎn)業(yè)，煤層氣產(chǎn)業(yè)最突出的特點(diǎn)就是對資源的依賴性強(qiáng)。煤層氣產(chǎn)業(yè)是以地下蘊(yùn)藏的煤層氣資源為主要勞動對象的，煤層氣資源的數(shù)量、質(zhì)量、分布和賦存形態(tài)等稟賦特征，直接決定了煤層氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景。因此，充足的煤層氣資源，是煤層氣產(chǎn)業(yè)化的基本前提。而煤層氣勘探，根本目的就是為了探明煤層氣資源儲量、查明煤層氣賦存條件，以方便未來的開采利用。所以，加大煤層氣勘探力度，提升煤層氣探明率，是實(shí)現(xiàn)煤層氣規(guī)模化開發(fā)的必由之路。但截至2010年底，中國煤層氣探明面積2139.53km2，探明地質(zhì)儲量2863.36×108m3，探明可采儲量1480.9×108m3，探明率僅為0.8%，與其它國家相比，中國煤層氣的勘探投入嚴(yán)重不足，勘探潛力巨大。

2.3.5 制度保障

由于煤層氣的自然稀缺性、勘探開發(fā)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)性和范圍經(jīng)濟(jì)性，煤層氣的開發(fā)具有自然壟斷性。健全煤層氣產(chǎn)業(yè)制度，明確產(chǎn)權(quán)設(shè)置、市場規(guī)則、價(jià)格機(jī)制和產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等，可以緩解或避免煤層氣勘探開發(fā)中出現(xiàn)的市場失靈，提升資源配置效率，提高煤層氣開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益，促進(jìn)煤層氣產(chǎn)業(yè)化。比如，美國非常重視煤層氣產(chǎn)業(yè)相關(guān)制度建設(shè)，它把煤層氣當(dāng)做天然氣的補(bǔ)充氣源，將其納入天然氣工業(yè)的管理框架下，再給予一些優(yōu)惠政策，使煤層氣與常規(guī)天然氣能夠同臺競爭，促進(jìn)了煤層氣產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。美國政府先后出臺《能源政策法》、《能源意外獲利法》、《氣候變化行動計(jì)劃》等，從法律上鼓勵(lì)、支持煤層氣的開發(fā)利用[6]。1983年和1990年，阿拉巴馬州和弗吉尼亞州相繼頒布了煤層氣產(chǎn)業(yè)法規(guī)，刺激煤層氣產(chǎn)量大幅度上升，經(jīng)濟(jì)效益非常明顯。而沒有頒布煤層氣產(chǎn)業(yè)法規(guī)的賓西法尼亞州和西弗吉尼亞州，雖然其可采煤層氣資源是阿拉巴馬州的4倍，但1996年阿拉巴馬州的煤層氣產(chǎn)量卻是賓西法尼亞州和西弗吉尼亞州總產(chǎn)量的100多倍，說明煤層氣產(chǎn)業(yè)的快速健康發(fā)展離不開制度支持。

3 結(jié)論

本文在探討了煤層氣產(chǎn)業(yè)的概念以及煤層氣產(chǎn)業(yè)化的內(nèi)涵和階段的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了中國煤層氣產(chǎn)業(yè)化動力系統(tǒng)，并深入分析了煤層氣產(chǎn)業(yè)化的動力要素和支撐要素。研究表明，煤層氣產(chǎn)業(yè)是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，涉及的行為主體主要有政府部門、科研機(jī)構(gòu)、金融機(jī)構(gòu)、勘探企業(yè)或機(jī)構(gòu)、供應(yīng)商、煤層氣生產(chǎn)商、中間商、中介機(jī)構(gòu)、人才市場、終端用戶等。煤層氣產(chǎn)業(yè)化的動因有技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動、安全與能源需求拉動、政府推動、配套設(shè)施支撐、人力資源支撐、資金保障、資源保障和制度保障。其中，技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動、安全與能源需求拉動和政府推動是煤層氣產(chǎn)業(yè)化的動力要素；配套設(shè)施支撐、人力資源支撐、資金保障、資源保障和制度保障是煤層氣產(chǎn)業(yè)化的支撐要素。

根據(jù)煤層氣產(chǎn)業(yè)化動力系統(tǒng)，要加快煤層氣產(chǎn)業(yè)化，關(guān)鍵在于：第一，加強(qiáng)下游建設(shè)，提高安全環(huán)保要求，完善市場體系，著力提升需求拉動；第二，明確技術(shù)攻關(guān)方向，構(gòu)建外部技術(shù)支持體系，加強(qiáng)國際交流與合作，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動；第三，完善和落實(shí)政府扶持政策，加大政府推動；第四，加大配套設(shè)施建設(shè)，完善官網(wǎng)運(yùn)營機(jī)制，加強(qiáng)配套設(shè)施支持；第五，加強(qiáng)人才迎進(jìn)與培養(yǎng)，建設(shè)學(xué)習(xí)型企業(yè)，加強(qiáng)人力資源支撐；第六，鼓勵(lì)多元化投資，拓寬企業(yè)融資渠道，充分利用CDM機(jī)制，加強(qiáng)資金保障；第七，加大基礎(chǔ)地質(zhì)理論研究，加大勘探力度，加強(qiáng)資源保障；第八，完善進(jìn)入退出機(jī)制，完善價(jià)格形成機(jī)制，建立煤層氣與煤炭開發(fā)協(xié)調(diào)機(jī)制，以加強(qiáng)制度保障。

[1]卜小平，費(fèi)明明，等.中國煤層氣產(chǎn)業(yè)競爭力影響因素分析[J].中國礦業(yè),2010(12):12-15.

[2]蔡敏.中國煤層氣產(chǎn)業(yè)規(guī)制與產(chǎn)業(yè)發(fā)展[J].資源與產(chǎn)業(yè)，2010(4)：91-94.

[3]李樹剛,林海飛，等.我國煤礦瓦斯災(zāi)害事故發(fā)生原因及防治對策[A].中國職業(yè)安全健康協(xié)會.中國職業(yè)安全健康協(xié)會2010年學(xué)術(shù)年會論文集[C].北京：煤炭工業(yè)出版社,2010：169-173.

[4]馮之浚.中國可再生能源和新能源產(chǎn)業(yè)化高端論壇[M].北京：中國經(jīng)濟(jì)出版社，2007：214-235.

[5]林建浩，胡愛梅.中國煤層氣開發(fā)產(chǎn)業(yè)化對策研究[M].北京:石油工業(yè)出版社，2007：84-95.

[6]馬爭艷，楊昌明.美國煤層氣產(chǎn)業(yè)化的成功經(jīng)驗(yàn)與啟示[J].中國國土資源經(jīng)濟(jì),2007（4）：29-31.