甲烷是全球第二大温室气体，针对我国煤炭行业甲烷排放占比高，排放量大、持续性强、浓度波动性大的特点，导致煤炭甲烷监测计量和控排利用治理难度大。2024年，国家能源集团北京低碳清洁能源研究院科研团队研发了井工煤矿超低浓度甲烷高精度在线监测技术与关键装备，在计量方法、监测仪表、校正算法、数据统计分析等方面取得了相关知识产权。该科技成果适用于煤炭行业乏风排放中甲烷的浓度监测和排放量计量，具有在高尘高湿环境下激光信号与甲烷吸收率拟合精度高、抗干扰强等先进性，将监测精度从1000 ppm提升至10 ppm，检出限达5 ppm.m，实现了煤矿乏风中超低浓度甲烷“精准测”的关键技术突破，首创了井工煤矿乏风甲烷高精度在线监测整体方案，建成国内首个煤矿集群甲烷精准动态监测平台，为国家甲烷减排方法学研究提供实证数据支撑。
矿用高精度激光甲烷遥测传感器
仪表现场工作状态
项目形成了“产研用一体化+先使用后付费+绿色采购通道”的科技创新与产业创新深度融合的成果转化机制，该项目由国家能源集团公司统一部署，北京低碳清洁能源研究院研发攻关，国能龙源环保有限公司仪器安装实施，煤矿企业应用，国能数智科技开发有限公司建设智慧化管控平台。项目成功探索了以国家政策为导向、产业公司出题、科研院所答卷、应用单位阅卷的成果转化路径，形成了产研用一体化转化模式；北京低碳清洁能源研究院研发成果产生后，先由国能龙源环保有限公司生产并在煤矿应用，经过市场验证后北京低碳清洁能源研究院再收取许可费，通过先使用后付费的方式加快科技成果产业化的进程；该成果入选《（国家能源）集团重点推荐科技成果转化推广目录》，纳入国家能源集团公司内部专业化单位名录，在国能e购平台铺货，集团公司统一推广使用；国家能源集团公司正在制定《井工煤矿高精度甲烷监测系统运行维护管理办法》，将甲烷监测工作纳入对煤矿的绩效考核。
智慧化管控平台界面
井工煤矿超低浓度甲烷高精度在线监测技术实现了核心算法与关键设备的全国产化，并在煤炭行业推广应用，为煤矿甲烷减排提供了高效、低成本的解决方案，兼具环保与经济价值，具备广阔的行业推广前景。已在国家能源集团58处井工煤矿，共推广安装159台监测系统，实现了超低浓度甲烷的准确计量，为精准减排提供数据支撑，数据可直接接入CCER方法学，在生态环境部信息中心试点监测中，核算误差＜2%，为行业提供精准减排依据。该成果应用已取得超4500万元直接经济收益，在示范应用过程中，新增就业30人，培养专业技术人才116名，2名专家入选国家生态环境部CCER专家库，项目带动了高精度传感器国产化替代、高端监测设备制造等相关产业链发展，为落实国家《甲烷排放控制行动方案》、支撑美丽中国建设等发挥技术支撑和示范引领作用。
