破解瓦斯低效利用难题 技术创新激活煤炭产业低碳新动能

　　在“双碳”战略深入落地、甲烷减排管控持续加码的背景下，国内煤矿瓦斯资源利用长期存在“清洁能源浪费、温室气体超标”的双重行业困局。数据显示，煤矿每抽采100立方米瓦斯，超56立方米会直接排空或低效焚烧，每年相当于浪费一座中大型气田的清洁资源。作为增温潜势达二氧化碳28倍的强效温室气体，甲烷无序排放进一步加剧气候管控压力，瓦斯高效资源化利用已成为煤炭产业绿色低碳转型的关键突破口。

　　据应急管理部信息研究院2024年行业统计数据，全国煤矿瓦斯年抽采总量达135亿立方米，但整体综合利用率仅为44.4%，超半数资源未能实现有效利用。行业结构短板尤为突出，占总量60%以上的低、超低浓度瓦斯综合利用率不足30%，是制约行业提效的核心瓶颈。传统瓦斯治理高度依赖内燃机发电技术，能效长期停滞在25%，近七成能源以废热形式损耗。经测算，行业每年排空、低效燃烧的瓦斯折合标准煤超1000万吨，等效二氧化碳排放达1.2亿吨，等同于2600万辆燃油车全年尾气排放量，资源浪费与环保合规压力双重凸显。

　　多重政策红利倒逼行业技术迭代与模式革新。《甲烷排放控制行动方案》明确2025年煤矿瓦斯利用率60%的硬性底线标准，当前行业均值存在15个百分点缺口，每年至少需盘活20亿立方米闲置瓦斯资源。叠加“十四五”节能减排方案、全球甲烷减排承诺等管控要求，瓦斯排空治理日趋严格。与此同时，全国CCER碳市场全面重启，瓦斯资源化利用纳入首批合规减排项目，每立方米瓦斯可产生约0.02吨CCER，按当前市场价格测算，碳收益可覆盖30%发电成本，彻底扭转瓦斯治理“只投入、无收益”的传统困境，率先突破低浓度瓦斯利用技术的企业，将抢占未来行业碳资产定价主导权。

　　行业发展的核心瓶颈并非高浓度瓦斯利用，而是低浓度瓦斯规模化、经济化开采难题。传统内燃机设备对瓦斯浓度、气源稳定性要求严苛，浓度低于7.5%便无法稳定运行，存在能效低、运维成本高、经济性差等问题。长期以来，直接排空、火炬焚烧的粗放模式普遍存在，不仅造成能源流失，还面临日趋严格的环保处罚，且瓦斯治理仅被视作矿山安全成本，未能转化为可增值的绿色资产，缺乏与新能源产业的融合路径。

　　依托技术创新破解行业痛点，国家专精特新“小巨人”企业金鼎安全跳出传统低值化治理模式，锚定零碳矿山建设，前瞻布局固体氧化物燃料电池、煤基碳材料、矿山氢能三大前沿赛道，构建瓦斯全价值利用新体系。企业攻坚SOFC固体氧化物燃料电池核心技术，攻克脱氧提浓、单电池制备、抗硫中毒等卡脖子难题，实现1%—30%全浓度瓦斯稳定发电，系统发电效率达45.2%，较传统技术提升73%，单位瓦斯发电量从2.4度/立方米提升至4.15度/立方米。以年产300万吨中型高瓦斯矿井为例，闲置瓦斯资源化利用可实现年发电超3000万度，电费增收1200万元，叠加400万元年度碳收益，综合增收突破1600万元。目前企业样机已稳定运行超2000小时，产业化示范加速落地，实现瓦斯零排空、全资源化利用的工程化落地。

　　在高效发电技术之外，金鼎安全搭建多元化高附加值产业闭环。企业依托矿山煤矸石、瓦斯碳源等本土资源，布局煤基高端碳材料产业，通过固废炭化提纯工艺，将低阶煤炭、矿山固废转化为储能硬碳等高端原料，赋能动力电池、大型储能赛道，形成固废资源化利用完整链路。同时打造“瓦斯提纯制氢+矿区绿电制氢”双源制氢体系，盘活矿区闲置土地布局风光新能源，依托智能监测系统实现制氢、储氢、用氢全流程数字化管控，构建起涵盖瓦斯治理、智能管控、燃料电池发电、碳材料转化、矿山氢能应用的煤新融合零碳产业生态。

　　硬核技术依托成熟的工程落地能力实现价值转化。金鼎安全5项核心技术入选应急管理部重大事故防治关键技术，搭建四大高端科创平台，旗下封孔、定向钻探、水力压裂等核心工艺装备，已覆盖全国20余省市200余座矿井，核心客户粘性超80%。贵州六盘水国有煤矿落地案例显示，通过企业“两堵一压”新工艺，矿井瓦斯抽采浓度从6%稳定提升至42%以上，配套100kW级SOFC设备长期稳定运行，每年仅千万立方米瓦斯资源化利用量，即可实现15万吨碳减排，综合增收超2000万元，切实验证了技术的落地价值。

　　针对矿山转型门槛高、投入压力大的痛点，企业创新轻资产合作模式，推出“全流程技术服务+增产收益分成+碳资产统一运营”合作机制，无需矿山大额前置投入，共享发电与碳资产收益，大幅降低煤矿低碳转型风险，模式可复制、可推广。业内分析表示，国内3000余座高瓦斯矿井蕴藏千亿级资源化蓝海市场，行业发展逻辑已从单一安全治理，转向安全保障、资源利用、低碳减排、多元增值协同发展。未来，金鼎安全将持续深化产学研攻关，完善煤新融合全产业链体系，持续提升瓦斯综合利用率，为煤炭产业绿色高质量发展、国家“双碳”战略落地与能源安全保障持续赋能。

责任编辑：杨艳