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可燃冰:可否让我国占据未来能源制高点?

发布时间:2019-07-25 06:12 来源:澳门新濠天地

  这个5月,可燃冰可谓是炙手可热的新闻。18日,我国宣布在南海试采可燃冰成功,成为全球首个海域可燃冰试采获得连续稳定气流的国家。此前,5月12日,美国宣布在墨西哥湾开展可燃冰钻探研究;5月4日,日本宣布从近海可燃冰中提取了甲烷。

  可燃冰究竟是什么?我们什么时候能用上它?试采成功对中国意味着什么?能让我们在未来能源竞争中实现领跑吗?

  想象一下,一块冰,可以燃烧,热值比石油多十倍,燃烧后很清洁,只生成二氧化碳和水,储量还很丰富,有专家说可供千年使用。

  在社会对能源依赖愈发严重的今天,这样一个东西的出现,必使人如获至宝,拥者甚众。

  可燃冰学名为“天然气水合物”,是甲烷为主的有机分子被水分子包裹而成,既含水又呈固体,看起来像冰,很容易被点燃。

  可燃冰的形成要满足以下条件:温度不能太高,太高容易分解熔化;要有较高压力,压力越大,可燃冰越稳定;要有甲烷气源,古生物遗骸的沉积物通过细菌分解后可以产生甲烷。

  正因此,可燃冰广泛分布于深海或陆域的永久冻土中。目前,南极、北极均已发现可燃冰矿点,中国虽不属于极地国家,但此前,我国已分别在南海海域和青藏高原冻土区钻获天然气水合物实物样品,使得我国成为世界上在中低纬度地区唯一拥有海底和陆上冻土区天然气水合物资源的国家。

  可燃冰的能量密度非常高。同等条件下,可燃冰燃烧产生的能量比煤、石油、天然气要多出数十倍。1立方米的可燃冰分解后可释放出164立方米的天然气。

  但由于可燃冰是天然气和水的化合物,燃烧后仅会产生少量的二氧化碳和水,是真正的绿色能源。有专家估计,其资源量相当于全球已探明传统化石燃料总量的两倍。我国可燃冰资源储存量则相当于1000亿吨石油,其中南海海域是我国可燃冰的主要分布区,有近800亿吨储量。因此,可以毫不夸张地说,可燃冰是一种有重大战略意义的未来能源。

  我国此次试采可燃冰成功,也是全球首次实现泥质粉砂型可燃冰的安全可控开采。这种类型的可燃冰,资源量占全球90%以上,开发难度最大。中国地质调查局局长钟自然说,此次试采成功,为实现天然气水合物商业性开发利用提供了技术储备,积累了宝贵经验。

  实际上,我们可能需追溯人类能源利用的历程,才更能理解可燃冰之于现在的意义。

  曾几何时,人类薪柴燃火,通过火得到能量和温暖。200年前,人类步入工业文明,是煤炭的利用使蒸汽机得以大面积推广。再后来,石油天然气使人类得以更加高效地在地球上来往穿梭。

  但是,随着时间的更替,人类探明大油田的几率在不断下降,人类只能向极地、深海这些开采难度大的地方寻求能源,或者以更高的成本开采深海石油、油砂、油页岩等非常规能源。石油的渐趋匮乏是工业社会面临的最为严重的危机之一。

  在能源历史上,《廉价石油的终结》和《沙漠黄昏》曾引起巨大反响。其中最引人注目的观点,即是宣称石油消费将至顶峰,未来人类将面临石油枯竭。也正是在这些思想之下,石油价格曾一度冲至一百多美元一桶的高点。

  前些年,美国对页岩气的开采利用使其大幅降低了对石油的依赖,甚至由石油进口国转变成了出口国。正因此,我国也不断加大对页岩气的研究和开发利用,但客观说,与美国成熟的页岩气技术相比,我国仍处于跟跑阶段。

  “但这次不同了,可燃冰是未来全球能源发展的战略制高点,我们率先试采成功,是领跑而不是跟随。”钟自然表示。

  目前,不少大国在可燃冰领域开展角逐。其中,美国能源部下属的国家能源技术实验室12日宣布,正在墨西哥湾深水区开展可燃冰开采研究,现在已开始钻探。此前,美国通过了《天然气水合物研究与开发法案》,美国能源部多次拨款支持可燃冰研究。

  2013年,日本在南海海槽进行了海上试采,但因出砂等技术问题失败。2017年4月日本在同一海域进行第二次试采,第一口试采井累计产气3.5万立方米,5月15日再次因出砂问题而中止产气。

  从这个意义而言,我国可燃冰试采成功意义重大。试采成功后,中共中央、国务院发去贺电指出,这是我国勇攀世界科技高峰的又一标志性成就,对推动能源生产和消费革命具有重要而深远的影响。

  理论上,作为天然气的一种,可燃冰能量值高,使用又很方便,可以通过冷却、压缩处理成液化天然气,做到所占空间更小,不管是管道运输还是交通运输都很方便。

  加上其储量巨大和污染小,在某种程度上,可燃冰如能实现经济有效开采,应用前景非常广阔。

  近年来,我国实际已经不断加大天然气开采利用。在我国《天然气发展“十三五”规划》中,已明确天然气的主体能源地位,提出力争到2020年天然气消费占比提高到10%。

  有专家表示,可燃冰虽然储量大、分布广,但形成年代要比石油、天然气晚得多,覆盖它的海底地层普遍是砂质,现有的海底钻井设备开采很难,稍有不慎就会导致大量砂石涌进管道,造成开采失败。

  而且,更值得关注的是环境问题。因可燃冰的封存是靠低温结冰封存。如温度升高,水合物中的甲烷可能溢出,如开采不当,会造成巨大的灾难。

  这对于我们的开采技术,是一个巨大的挑战,如若攻克,人类的能源史,又将掀开一个新的篇章!(中国经济网记者 黄晓芳)

  受可燃冰试采成功消息带动,虽然近期A股低位盘整,大部分股票走势低迷,但19日,以石油钻探为代表的可燃冰概念股大涨,部分股票甚至直接封了涨停板。

  客观地说,可燃冰作为一种可能引领未来的能源,我国能在其开采上实现重大突破,是可喜可贺的大好事。但话说回来,可燃冰要真正实现商业开发,产生经济效益,估计还尚待时日。

  首先,开采难度很高。可燃冰和常规油气不一样,上面没有厚厚的盖层能把油气封住不外溢。之所以能把可燃冰中的甲烷封住,全靠超低的温度结冰使其冻住。在开采中,如果没有掌握好合适的温度,一旦温升冰化,大量的甲烷外泄,可能造成巨大的灾难。

  其次,从技术的发展路径来看,此次试采其实更多是一种技术上的储备,说明我们可以做到了。按有关部门的说法,可能在三五年内将安排第二次试采,之后再考虑商业化路径。而且,从开采的成本来看,如要实现商业化开采,成本也需要不断下移。

  为此,此次试采成功只是万里长征迈出的关键一步,后续任务依然艰巨繁重。此时盲目乐观,甚至以为能源转型指日可待,是不现实的。

  这些年,我国不断向地球深部进军,做出了一系列可歌可叹的成绩,未来要有更大进步,还须继续依靠科技进步,做好环境保护,为下一步勘查开采产业化做好准备,更好地保障国家能源安全和能源结构的转型升级。



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