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可燃冰托起能源供给的新希望

来源:来源:中国高新技术产业导报 2014-02-24 记者 刘继峰 日期:2014-02-25 浏览量:
 973计划项目“南海天然气水合物富集规律与开采基础研究”近日通过科技部组织的验收,该项目建立起中国南海天然气水合物基础研究系统理论。该项目通过验收,标志着我国在可燃冰基础研究方面取得了重要进展。

  由于天然气水合物的外观像冰一样而且遇火即燃,所以又被称为“可燃冰”。“可燃冰是一种高效清洁的新型能源,1立方米的可燃冰分解后可以释放出164立方米的天然气和0.81立方米的水。由于资源量潜力巨大,可燃冰被认为是常规石油、天然气和煤炭潜在的理想替代能源。”中国地质科学研究院矿产资源研究所研究员赵省民告诉记者。据初步估算,全球可燃冰资源量相当于煤炭、石油和天然气等化石资源量总和的2倍,可燃冰是各国大力研究、争相开发的新型替代能源,也是全球尚未开发的最大潜在新型能源库。

  可燃冰开发前景广阔

  作为世界能源消费第一大国,我国能源短缺情况十分突出。根据中国石油(601857)集团经济技术研究院近日发布的《2013年国内外油气行业发展报告》,2013年我国天然气对外依存度达到31.6%。

  国务院发展研究中心主任李伟在近日发表的一份报告中指出,如果不采取任何措施抑制能源消费,到2030年,我国约75%的石油要靠进口。届时,我国每年将消耗约8亿吨石油。这比我国2013年消耗的石油总量高出约60%。美国能源信息局提供的数据显示,中国将于2014年超过美国,成为世界上最大的石油进口国。因此急需开发新能源以满足经济高速发展的需要。

  “无论是从国家能源安全还是提高节能减排效率看,大力发展清洁高效的天然气等替代能源应该是我国能源战略的长久之策。发展替代能源并非是画饼充饥,并不像想象中那么遥远。”提及新能源替代,中海油能源经济研究院首席能源研究员陈卫东表示,人类社会已经历由薪柴到煤炭、由煤炭到石油的两次能源转型,现在面临第三次转型,由石油转向天然气、可再生能源等多元化能源。未来,非常规油气和可再生能源将获得更大份额。

  从页岩气开发到可燃冰利用,清洁能源越来越受到各国的重视。记者了解到,我国正在加快可燃冰研究利用工作。为了加快实现对战略替代能源可燃冰的开发利用步伐,我国已启动对其勘探开发技术的新一轮系统性研究。

  2013年12月中旬,国土资源部举行2013年海域可燃冰勘探成果新闻发布会。国土部地质勘查司副司长车长波在会上表示,2013年6-9月,我国海洋地质科技人员在广东沿海珠江口盆地东部海域首次钻探获得高纯度可燃冰样品,并通过钻探获得可观的控制储量。

  车长波介绍,此次发现的可燃冰样品具有埋藏浅、厚度大、类型多、纯度高的特点。通过实施23口钻探井,控制可燃冰分布面积55平方公里,将可燃冰折算成天然气,控制储量达1000亿-1500亿立方米,相当于特大型常规天然气规模。

  “可燃冰是水和天然气在高压、低温条件下化合而成的一种固态物质,具有使用方便、燃烧值高、清洁无污染等特点。”赵省民表示,目前我国可燃冰资源主要分布在南海海域、东海海域、青藏高原冻土带及东北冻土带,储量十分可观。据推测,南海可燃冰存储量相当于680亿吨石油。此外,青海省也发现相当于350亿吨石油储量的可燃冰。

  商业化开发尚需时日

  中国地质科学院矿产资源研究所的资料显示,我国冻土区主要分布在青藏高原和东北北部地区,总面积达215万平方公里,是世界上第三冻土大国。“自2002年起,国土资源部组织开展了我国冻土区可燃冰攻关研究,由中国地质调查局承担,结果表明我国冻土区具备良好的可燃冰形成条件和找矿前景。”赵省民指出,祁连山(600720)冻土区位于青藏高原北缘,面积约10万平方公里,气源条件和冻土条件良好,为冻土区可燃冰科学钻探试验井的首选井位。

  2009年9月,国土资源部宣布,在祁连山成功发现可燃冰,使我国成为世界上第一个在中低纬度冻土区发现可燃冰、世界上第三个通过国家计划在陆域钻探获得可燃冰样品的国家,在该领域一举跻身世界领先行列。

  “取得实物样品,只不过是可燃冰勘探开发的万里长征第一步,我国可燃冰勘探研究与发达国家相比依然存在不小的差距。”一位专家告诉记者,可燃冰勘探开发是一个系统工程,涉及众多的学科,大力开展可燃冰勘探开发研究可推动世界各国海洋地质、矿产资源、全球变化等基础研究的技术进步,并带动相关产业发展,形成新的经济增长点。不过,尽管可燃冰是公认的21世纪替代能源之一,但目前可燃冰开发利用仍有一系列问题需要解决,商业化开采尚需时日。

  “可燃冰既指天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状、笼形结晶化合物,也包括那些由天然气与水在同样环境下形成的类冰状结晶物质。由于高压和低温两项条件缺一不可,可燃冰只有在深海底和冻土区才能保持稳定状态。”赵省民表示,相比海底可燃冰的开发,陆地可燃冰的开发相对容易。虽然可燃冰被视为石油、天然气的最佳替代能源,但它主要埋藏于海底,开采难度较大。在海洋中,可燃冰主要储存在海底之下1000米范围内,分布面积达4000万平方公里,约占海洋总面积的10%。相比之下,陆地可燃冰可谓“凤毛麟角”,仅为海洋蕴藏量的1/100。

  应加强国际合作

  近年来世界各国在积极勘探新的替代能源,而可燃冰作为新时代的清洁能源成为不二选择。

  在全球能源竞争日趋激烈的格局下,可燃冰的勘探开发已经成为各国竞相攻关的战略制高点。在我国“十二五”能源规划中,可燃冰作为一种新型资源被纳入其中。国家能源局专家表示,我国可燃冰开发目前仍处于调查实验阶段,有关部门计划在2015年前投入至少10亿元加快可燃冰开发速度,预计2020年前后实现工业开采,最快到2030年实现商业生产。

  “目前,国际上对可燃冰的勘探与商业化开采步伐呈现你追我赶之势,在可燃冰商业化竞赛中,走在前面的是日本、美国等国家,印度也在急起直追。”中国地质科学研究院矿产资源研究所研究员刘玉山介绍说,我国开始可燃冰勘察研究较发达国家晚近20年,目前仍有一定的技术差距。我国于1999年第一次启动可燃冰的相关研究,而主要发达国家早在上世纪80年代之前就开始了对可燃冰的研究,无论是从能源结构还是环境容量等方面考虑,我国在可燃冰研究方面都是时不我待,应该再提速。

  不过,尽管我国可燃冰资源调查与评价工作起步较晚,但进展较快。“2007年我国实施钻探取样,首次成功获取可燃冰实物样品,证实了珠江口盆地海域蕴藏有丰富的可燃冰资源,实现了可燃冰资源调查的战略突破。”国土资源部相关负责人表示,“由此我国成为继美国、日本、印度之后,第四个通过国家级研发计划采到水合物实物样品的国家,也标志着中国可燃冰调查研究水平一举步入世界先进行列。此外,今年1月,我国南海可燃冰钻探工程在广州通过验收。2月1日,我国南海可燃冰富集规律与开采基础研究通过验收,建立起我国南海可燃冰基础研究的系统理论。”

  “由高碳的煤炭石油向以天然气为桥梁的低碳多元化能源转型是人类的主动选择,绝不是在煤炭石油短缺情况下的被动选择。就像前两次能源转型一样,是技术进步的结果,是人类发现了新的、更好的、更有效的能源利用形式。”陈卫东表示。

  为了让我国可燃冰早日步入商业化开发进程,中国社科院荣誉学部委员冯昭奎近日撰文呼吁,应积极加强与拥有先进技术和丰富勘探经验的国家的合作与交流,这种交流与合作也有利于避免在可燃冰钻探、开采、生产过程中可能面临的风险(甲烷泄漏、地质灾害等),早日实现可燃冰安全、高效地为我所用。