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高源禹
溫室氣體自愿減排項目方法學(以下簡稱“CCER項目方法學”)是指導特定領域溫室氣體自愿減排項目設計、實施、審定和減排量核算、核查的主要依據，是支撐全國溫室氣體自愿減排交易市場規范高效運行的必要配套技術規范文件。2023年10月24日，根據《溫室氣體自愿減排交易管理辦法(試行)》，生態環境部制定發布了造林碳匯、并網光熱發電、并網海上風力發電、紅樹林營造等4項CCER項目方法學。繼首批方法學頒布后，2024年7月24日，生態環境部發布了第二批CCER項目方法學的征求意見函，即《溫室氣體自愿減排項目方法學煤礦低濃度瓦斯和風排瓦斯利用》和《溫室氣體自愿減排項目方法學公路隧道照明系統節能》，這意味著CCER項目將延伸至2個新領域。本文擬從方法學出臺背景、內容要點和實踐意義等維度，解析《溫室氣體自愿減排項目方法學煤礦低濃度瓦斯和風排瓦斯利用》，以期為煤礦瓦斯CCER項目實施提供理論指引和參考。
一、方法學出臺背景
煤礦瓦斯作為煤礦開采過程中伴生的烴類氣體，以甲烷為主要成分。煤礦通過通風和抽采等方式排出低濃度瓦斯和風排瓦斯，但若直接排放將造成大量甲烷進入大氣，加劇溫室效應。《溫室氣體自愿減排項目方法學煤礦低濃度瓦斯和風排瓦斯利用》旨在規范引導將甲烷體積濃度不超過8%的低濃度煤礦瓦斯和風排瓦斯經收集、摻混后，通過無焰氧化技術進行高溫分解銷毀，并利用分解產生的熱量發電，從而實現溫室氣體減排。經估算，當前已建項目可產生的年減排量約為450萬噸二氧化碳當量(CO2e)，至2030年減排量可增加至約2000萬噸CO2e[1]。推動煤礦低濃度瓦斯和風排瓦斯減排利用，制定相應的CCER項目方法學，具有多重考量和深遠意義：
第一，助力國家實現碳達峰碳中和戰略目標。政府間氣候變化專門委員會(IPCC)第六次評估報告顯示，甲烷是僅次于二氧化碳的第二大溫室氣體，其帶來的增溫效應是二氧化碳的28倍。根據國際能源署(IEA)數據，在我國，能源部門是最大的甲烷排放來源，約占總量的45.57%，而能源活動的甲烷排放量主要來源于煤炭開采行業，占比高約82.88%。大力推動煤礦瓦斯治理與利用，減少甲烷直接排放，對于控制溫室氣體濃度、緩解全球變暖具有重要意義。
第二，低濃度瓦斯蘊藏量大但利用不足，減排空間廣闊。當前，我國已基本構建完善了煤礦瓦斯防治政策體系，瓦斯利用主要聚焦高濃度瓦斯，30%以上的高濃度瓦斯基本得到了相對充分的利用，以提純發電、液化、制天然氣等為主。然而，雖然我國的低濃度瓦斯和風排瓦斯資源豐富，但由于缺乏強制性的政策要求且存在安全風險，煤礦企業對低濃度煤礦瓦斯利用的動力不足。相比高濃度煤層氣的抽采利用，低濃度瓦斯和風排瓦斯的減排潛力在國內仍有待進一步挖掘。與煤礦開采相關的甲烷排放中，有83%來自濃度低于0.75%的煤礦風排瓦斯[2]，其每年的排放量相當于西氣東輸1年的輸氣量，產生的溫室氣體效應約為2億噸CO2e[3]；此外，有11%來自其他的低濃度煤礦瓦斯，僅有6%來自高濃度煤層氣[4]。因此，我國將低濃度煤礦瓦斯和風排瓦斯開發成符合要求的CCER 項目，既能填補低濃度瓦斯開發利用的空白，調動煤礦企業低濃度瓦斯利用積極性，又能進一步釋放技術減排潛力，對提升煤炭資源利用效率、減少甲烷排放具有重要意義。
第三，有助于煤礦瓦斯減排利用產業化進程和技術成本下降。當前，我國煤礦瓦斯無焰氧化項目仍處于起步階段，受制于前期投資大、運營成本高等因素，項目整體經濟性較差，收益率普遍低于行業基準。據不完全統計，目前全國投運的此類項目僅20個左右[5]，遠未形成規模化發展態勢。在現有市場條件下，煤礦企業自主投資積極性不高，并高度依賴于政府補貼等扶持政策。本方法學采用豁免額外性論證的方式將低濃度煤礦瓦斯減排項目納入CCER 交易體系，允許其減排量在全國碳市場進行交易，可為項目創造穩定的收益預期，提升投資吸引力。通過自愿減排交易機制支持產業發展，有望實現規模效應和技術創新，推動煤礦瓦斯減排成本下降，減少對財政補貼的依賴。
綜上，選擇煤礦低濃度瓦斯和風排瓦斯利用路線，契合碳達峰碳中和的戰略需求，填補行業減排方法學空白，為推進煤炭清潔低碳高效利用，擴大碳減排規模，提供科學范式，意義重大而深遠。
二、方法學適用條件解析
本方法學在適用條件方面作出了明確規定和限制，體現出方法學制定的科學性和嚴謹性，對指導企業開展煤礦低濃度瓦斯和風排瓦斯減排利用項目具有重要意義。
首先，方法學明確了項目應采用無焰氧化技術進行瓦斯銷毀處理。無焰氧化是一種先進的低濃度甲烷治理技術，通過精確控制反應溫度和氧氣濃度，在高溫下實現甲烷充分分解，不產生明火和二次污染物，具有安全環保、熱效率高等優點。將該技術作為減排手段，可確保項目焚燒瓦斯不對環境造成負面影響。同時方法學允許銷毀產生的熱量進行發電等能源回收利用，但不做強制要求，為項目實施提供了靈活性。
其次，方法學對項目瓦斯來源的甲烷濃度范圍進行了明確限定。根據規定，本方法學適用于甲烷體積濃度不超過8%的煤礦瓦斯和風排瓦斯無焰氧化利用的具體項目類型。實踐中，風排瓦斯甲烷濃度通常低于0.75%，更高濃度的風排瓦斯會帶來安全隱患。
本方法學聚焦這些尚未得到有效利用的瓦斯資源，鼓勵煤礦企業采用先進工藝對這部分此前難以利用的瓦斯進行減排利用，在發揮資源價值的同時實現溫室氣體減排。實踐中，可將濃度相對較高的抽采瓦斯與風排瓦斯進行摻混，使混合氣體甲烷濃度達到最佳氧化條件，兼顧減排量和經濟性。
此外，方法學在適用范圍上明確排除了廢棄或關閉的井工煤礦。隨著煤炭資源開發由東部礦區向中西部轉移，以及能源結構調整和去產能政策實施，東部地區大量煤礦面臨關停并轉，廢棄礦井數量不斷增加。據預測，到2030年全國廢棄礦井將達1.5萬處[6]，屆時其甲烷排放量將成為煤礦甲烷的主要排放源。然而，當前針對廢棄礦井瓦斯的抽采利用尚處于起步階段，在政策扶持、技術標準、監測監管等方面都有待進一步完善。廢棄礦井長期處于無人管理狀態，瓦斯抽采系統損毀嚴重，排放量監測難度大，數據可靠性低，經濟性和減排量難以保障。此外，各地區廢棄礦井瓦斯資源賦存條件差異很大，單一技術路線難以全面適用，削弱了方法學的普適性。基于審慎原則，方法學不將廢棄礦井納入適用范圍，避免減排量核算中的不確定性。
最后，關于項目邊界的劃定，本方法學從煤礦瓦斯和風排瓦斯的利用流程及減排機理出發，對項目涉及的各子系統進行了清晰界定。項目邊界涵蓋了風排瓦斯收集、煤礦瓦斯安全輸送、摻混配氣、無焰氧化、發電等核心環節，同時考慮到項目發電并網對區域電網的影響，將項目所在電網納入項目邊界。這一劃定思路體現了系統性原則，明確了各關鍵活動及設施設備與溫室氣體減排的內在聯系。同時，雖然煤礦瓦斯來源于地面瓦斯抽采泵，但瓦斯抽采過程本身并不直接產生溫室氣體減排量，因此將抽采泵及其上游排除在項目邊界之外。這樣的邊界設定一方面聚焦了煤礦瓦斯和風排瓦斯的減排利用核心，另一方面通過減少邊界內非關鍵減排環節和設備的納入，一定程度上簡化了項目溫室氣體排放源的識別、參數的監測和數據的獲取，有利于提高項目的可操作性。此外，本方法學在項目邊界內識別了基準線情景和項目情景下的所有溫室氣體排放源，包括煤礦瓦斯和風排瓦斯直接排空產生的排放、電力消耗產生的排放等。通過全面梳理排放源，可準確核算項目實施前后溫室氣體排放量的變化，確保減排量計算的科學性和可靠性。
綜上所述，本方法學在充分考慮低濃度煤礦瓦斯利用技術特點、成本效益和減排潛力的基礎上，從無焰氧化工藝要求、瓦斯來源濃度限定、廢棄礦井排除、項目邊界劃定等多個維度，對方法學的適用條件進行了系統規范。這些規定一方面確保了納入項目的技術先進性、減排有效性和數據可靠性，另一方面在抓住減排利用的關鍵核心的同時，嘗試通過適度靈活的安排來提升企業參與度。但目前來看，符合方法學要求的項目數量仍然有限，市場普適性有待進一步提高，未來應在總結實踐經驗的基礎上，進一步優化完善適用條件設置，在確保減排質量的前提下最大限度激發市場活力。可以預見，本方法學或將有力推動更多煤礦企業開展低濃度瓦斯減排利用實踐，在助力煤礦甲烷逃逸減排、改善區域大氣環境質量、促進產業綠色低碳轉型等方面發揮積極作用。
三、展望未來：推進煤礦瓦斯高質量綜合利用
隨著“雙碳”目標的提出和甲烷減排行動受到更多的關注，煤礦瓦斯減排利用有望迎來更大的發展機遇。2023 年11 月，生態環境部等 11 部門聯合發布《甲烷排放控制行動方案》，為各部門和地方甲烷治理工作提供頂層設計和行動指南，彰顯了我國深度參與全球甲烷減排治理、推動應對氣候變化的堅定決心。方案明確，到2025年將顯著提升甲烷排放監測監管水平，到2030年將大幅改善甲烷排放監測監管體系，并著力加強煤礦瓦斯等領域的甲烷泄漏管控。這為進一步加大煤礦瓦斯減排力度、深化國際合作提供了重要政策保障。
在具體實施層面，亟需加強煤礦瓦斯特性研究，因地制宜制定精準管控政策。例如，在標準規范方面，應緊跟技術進步步伐，及時修訂完善煤礦瓦斯排放標準。2024年7月，國家發布了《煤層氣(煤礦瓦斯)排放標準》(修訂征求意見稿)，擬將煤礦瓦斯排放濃度限值由現行的30%大幅降低至8%，這一修訂方向契合當前低濃度瓦斯利用技術的快速發展，有利于倒逼企業加大瓦斯抽采利用力度，推動煤礦瓦斯減排水平整體提升。在財政補貼方面，可加大對低濃度煤層氣開發、瓦斯發電的支持力度，建立差異化補貼機制，緩解高成本低收益矛盾。在金融支持方面，近年來人民銀行、原銀保監會等金融管理部門已將煤層氣開發利用、煤礦瓦斯綜合治理等項目納入綠色金融工具和專項再貸款政策支持范圍，為項目實施提供了重要的融資渠道。未來可進一步創新和豐富金融產品和服務，加大對低濃度煤礦瓦斯減排項目的精準滴灌。
此外，考慮到廢棄礦井瓦斯排放的減排潛力巨大，建議未來加強針對性研究，制定專門的減排方法學予以規范引導。可在相關政策、技術更加成熟時，率先在廢棄礦井開展瓦斯抽采利用試點示范，并建立科學規范的減排量核算、報告與核查體系，將 CCER 交易機制延伸至廢棄礦井甲烷減排領域，以市場化手段調動企業參與廢棄礦井瓦斯治理的內生動力，最大限度挖掘煤礦瓦斯減排潛力。
總之，推進煤礦瓦斯高質量綜合利用，是落實國家甲烷控排戰略、推動煤炭清潔低碳轉型的關鍵舉措。本方法學的發布實施，為煤礦瓦斯減排項目提供了規范的技術指引和量化方法，有助于調動各方參與低濃度瓦斯治理的積極性，加快相關技術產業化進程。展望未來，應在更高站位審視煤礦瓦斯的資源屬性和減排價值，加強頂層設計，深化部門協同，強化科技創新，健全市場機制，推動形成政府引導、企業主體、社會參與的多元共治格局，為如期實現碳達峰碳中和目標貢獻煤炭行業力量。
原標題：IIGF觀點 | 范欣宇：煤礦瓦斯減排新航向：溫室氣體自愿減排項目方法學解析與展望
