近日，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省宣布，已成功從日本近海地層蘊(yùn)藏的天然氣水合物(俗稱“可燃冰”)中分離出甲烷氣體——這是全球首次通過(guò)在海底分解“可燃冰”取得天然氣，標(biāo)志著日本在可燃冰開采的商業(yè)化進(jìn)程中邁出“關(guān)鍵一步”。
日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)大臣茂木敏充表示，希望能在克服技術(shù)難題后實(shí)現(xiàn)可燃冰的大規(guī)模開采，從而讓可燃冰成為日本的“國(guó)產(chǎn)能源”。對(duì)此，業(yè)界專家反應(yīng)不一：肯定的態(tài)度認(rèn)為，可燃冰利用符合全球環(huán)保趨勢(shì)，一旦找到商業(yè)化捷徑，或?qū)⒂绊懭蚰茉垂⿷?yīng)格局;質(zhì)疑的聲音則表示，可燃冰開采至今沒有完美的方案，日本此舉風(fēng)險(xiǎn)巨大，可能會(huì)引發(fā)環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害。
“破冰之舉”或影響全球能源格局
中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)副會(huì)長(zhǎng)李壽生一直關(guān)注日本“可燃冰”的開采動(dòng)向。“這是一個(gè)好消息，對(duì)于人類新能源的開采是一次重大突破，未來(lái)有可能為替代傳統(tǒng)能源提供一種新思路。”
“可燃冰”實(shí)際上是一種天然氣水合物，主要分布于深海沉積物或陸域的永久凍土中，系天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀結(jié)晶物。因其外觀像冰且遇火可燃，又被稱為“可燃冰”。
作為“后石油時(shí)代”的重要替代能源，科學(xué)家估算，全球可燃冰的能源總量相當(dāng)于已知石油、煤及天然氣等化石燃料總量的兩倍——顯然，對(duì)于任何一個(gè)國(guó)家，這都是一筆潛在的巨大能源財(cái)富。
“日本從未停止過(guò)對(duì)新能源的勘探、開發(fā)和利用，特別是海洋資源的研究。”中國(guó)石化工程建設(shè)公司副總工程師林融指出。
據(jù)林融介紹，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省曾于2001年7月發(fā)布了一個(gè)為期18年的“可燃冰開發(fā)計(jì)劃”，第一階段已于2008年結(jié)束，主要是確認(rèn)相關(guān)海域蘊(yùn)藏大量的可燃冰以待開發(fā)。“2009年至今正處于第二階段，主要目標(biāo)是進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn)。近期還將進(jìn)行一次分離提取甲烷氣體的作業(yè)試驗(yàn)，從而為2016年至 2018年第三階段的商業(yè)化開采進(jìn)行技術(shù)鋪墊。”
中國(guó)社會(huì)科學(xué)院財(cái)經(jīng)戰(zhàn)略研究院副院長(zhǎng)史丹認(rèn)為，盡管短期內(nèi)日本還難以實(shí)現(xiàn)可燃冰的商業(yè)化開采，但卻會(huì)帶動(dòng)其他國(guó)家加大對(duì)可燃冰開采的科研進(jìn)度。
結(jié)合近期美國(guó)掀起的“頁(yè)巖氣革命”，有業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，由于可燃冰的開發(fā)利用將給天然氣市場(chǎng)提供更多供應(yīng)可能性，因此世界能源市場(chǎng)的格局將在未來(lái)時(shí)期發(fā)生改變。
環(huán)境地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)成開采瓶頸
由于“可燃冰”多埋藏于海底巖石中，與石油、天然氣相比不易開采和運(yùn)輸，因此世界上至今沒有完美的開采方案。
“天然氣水合物藏的開采會(huì)改變其賴以賦存的溫度、壓力條件，從而引起大量分解。因此在‘可燃冰’的開采過(guò)程中，如果不能有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)溫壓條件的控制，就可能產(chǎn)生一系列環(huán)境問(wèn)題，例如加劇溫室效應(yīng)、海洋生態(tài)變化以及海底滑塌等。”國(guó)務(wù)院參事、國(guó)土資源部前總工程師張洪濤說(shuō)。
顯然，如果技術(shù)上不過(guò)關(guān)，開采可燃冰將面臨極大的風(fēng)險(xiǎn)�？紤]到“可燃冰”開發(fā)不當(dāng)可能引發(fā)的環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害，各國(guó)均采取了謹(jǐn)慎的態(tài)度和明智的做法——在沒有找到理想方法解決環(huán)境影響之前，不能像常規(guī)一次性礦產(chǎn)資源那樣大量開采。
目前，已有地質(zhì)專家對(duì)日本此次采取的“減壓開采法”提出警告。
“減壓法”是在蘊(yùn)藏有“可燃冰”的海底打出大量深孔，灌入二氧化碳減壓，使“可燃冰”釋放出甲烷。“此法成本較低，適合大面積開采，尤其適用于存在下伏游離氣層的天然氣水合物藏的開采。但它對(duì)天然氣水合物藏的性質(zhì)有特殊要求——只有位于溫壓平衡邊界附近時(shí)，減壓開采法才具有經(jīng)濟(jì)可行性。”中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所研究員祝有海表示。
技術(shù)瓶頸只是可燃冰開采的障礙之一。業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，從開發(fā)成本角度看，“可燃冰”的經(jīng)濟(jì)效益是否足以與石油、天然氣媲美，也存在疑問(wèn)。“可燃冰”分離出的氣體體積較大，運(yùn)輸難度極大，需要建造海底管道或?qū)怏w液化，不僅是開采，儲(chǔ)存和運(yùn)送的成本也相當(dāng)高，而這些障礙一時(shí)半會(huì)兒難以解決。
中國(guó)的研究總體滯后正在提速
既然“可燃冰”的開采仍處于科學(xué)勘探層面，那么其商業(yè)化之路究竟有多遠(yuǎn)?對(duì)此，業(yè)界的主流預(yù)測(cè)是：在2020年前后能實(shí)現(xiàn)陸上凍土區(qū)天然氣水合物的商業(yè)性開發(fā)，在2030年至2050年間有望實(shí)現(xiàn)海底天然氣水合物的商業(yè)性開發(fā)。
與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，中國(guó)在“可燃冰”開發(fā)利用的“起跑”階段落后了一大步。
“相對(duì)于美國(guó)和日本，中國(guó)的可燃冰研究要滯后五六年。”據(jù)中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所研究員李小森介紹，從1999年起，我國(guó)開始對(duì)海洋“可燃冰”開展實(shí)質(zhì)性調(diào)查研究，并于2007年5月成功獲取實(shí)物樣品。
進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)加快了推進(jìn)天然氣水合物調(diào)查研究的進(jìn)程。經(jīng)過(guò)初步評(píng)價(jià)，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：中國(guó)南海北坡的神狐海域是“可燃冰”富集區(qū)，預(yù)測(cè)儲(chǔ)量約 194億立方米，相當(dāng)于目前陸上石油、天然氣資源量總數(shù)的二分之一;而2008年在青海省祁連山南緣永久凍土帶發(fā)現(xiàn)的“可燃冰”儲(chǔ)量也相當(dāng)可觀。
在中國(guó)科學(xué)院能源領(lǐng)域戰(zhàn)略研究組編制的《中國(guó)至2050年能源科技發(fā)展路線圖》報(bào)告中，對(duì)我國(guó)“可燃冰”的研究開發(fā)路線圖作過(guò)如下闡述：“從2008至2020年，完成對(duì)中國(guó)海域的可燃冰的勘探評(píng)估以及開采技術(shù)等前期準(zhǔn)備工作;2021至2035年，進(jìn)行海上商業(yè)化試采;2036至2050年，開展海上大規(guī)模商業(yè)化開采。”
近日，從國(guó)土資源部廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局又傳來(lái)好消息：我國(guó)啟動(dòng)了“天然氣水合物勘探技術(shù)開發(fā)”主題項(xiàng)目。據(jù)項(xiàng)目首席專家、廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局副總工程師王宏斌介紹，目前該專項(xiàng)已被納入國(guó)家863計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目實(shí)施，執(zhí)行年度為2013-2016年。
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