近日,日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省宣布,已成功從日本近海地層蘊藏的天然氣水合物(俗稱“可燃冰”)中分離出甲烷氣體——這是全球首次通過在海底分解“可燃冰”取得天然氣,標志著日本在可燃冰開采的商業(yè)化進程中邁出“關(guān)鍵一步”?! ?/p>
日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)大臣茂木敏充表示,希望能在克服技術(shù)難題后實現(xiàn)可燃冰的大規(guī)模開采,從而讓可燃冰成為日本的“國產(chǎn)能源”。對此,業(yè)界專家反應不一:肯定的態(tài)度認為,可燃冰利用符合全球環(huán)保趨勢,一旦找到商業(yè)化捷徑,或?qū)⒂绊懭蚰茉垂窬?質(zhì)疑的聲音則表示,可燃冰開采至今沒有完美的方案,日本此舉風險巨大,可能會引發(fā)環(huán)境地質(zhì)災害?!?/p>
“破冰之舉”或影響全球能源格局
中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會副會長李壽生一直關(guān)注日本“可燃冰”的開采動向。“這是一個好消息,對于人類新能源的開采是一次重大突破,未來有可能為替代傳統(tǒng)能源提供一種新思路。”
“可燃冰”實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“后石油時代”的重要替代能源,科學家估算,全球可燃冰的能源總量相當于已知石油、煤及天然氣等化石燃料總量的兩倍——顯然,對于任何一個國家,這都是一筆潛在的巨大能源財富?! ?/p>
“日本從未停止過對新能源的勘探、開發(fā)和利用,特別是海洋資源的研究。”中國石化工程建設(shè)公司副總工程師林融指出?! ?/p>
據(jù)林融介紹,日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省曾于2001年7月發(fā)布了一個為期18年的“可燃冰開發(fā)計劃”,第一階段已于2008年結(jié)束,主要是確認相關(guān)海域蘊藏大量的可燃冰以待開發(fā)。“2009年至今正處于第二階段,主要目標是進行生產(chǎn)試驗。近期還將進行一次分離提取甲烷氣體的作業(yè)試驗,從而為2016年至 2018年第三階段的商業(yè)化開采進行技術(shù)鋪墊。”
中國社會科學院財經(jīng)戰(zhàn)略研究院副院長史丹認為,盡管短期內(nèi)日本還難以實現(xiàn)可燃冰的商業(yè)化開采,但卻會帶動其他國家加大對可燃冰開采的科研進度。
結(jié)合近期美國掀起的“頁巖氣革命”,有業(yè)內(nèi)專家認為,由于可燃冰的開發(fā)利用將給天然氣市場提供更多供應可能性,因此世界能源市場的格局將在未來時期發(fā)生改變。
環(huán)境地質(zhì)風險成開采瓶頸
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輸,因此世界上至今沒有完美的開采方案?! ?/p>
“天然氣水合物藏的開采會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’的開采過程中,如果不能有效地實現(xiàn)對溫壓條件的控制,就可能產(chǎn)生一系列環(huán)境問題,例如加劇溫室效應、海洋生態(tài)變化以及海底滑塌等。”國務院參事、國土資源部前總工程師張洪濤說。
顯然,如果技術(shù)上不過關(guān),開采可燃冰將面臨極大的風險。考慮到“可燃冰”開發(fā)不當可能引發(fā)的環(huán)境地質(zhì)災害,各國均采取了謹慎的態(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)專家對日本此次采取的“減壓開采法”提出警告?! ?/p>
“減壓法”是在蘊藏有“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,減壓開采法才具有經(jīng)濟可行性。”中國地質(zhì)科學院礦產(chǎn)資源研究所研究員祝有海表示?! ?/p>
技術(shù)瓶頸只是可燃冰開采的障礙之一。業(yè)內(nèi)專家認為,從開發(fā)成本角度看,“可燃冰”的經(jīng)濟效益是否足以與石油、天然氣媲美,也存在疑問。“可燃冰”分離出的氣體體積較大,運輸難度極大,需要建造海底管道或?qū)怏w液化,不僅是開采,儲存和運送的成本也相當高,而這些障礙一時半會兒難以解決。
中國的研究總體滯后正在提速
既然“可燃冰”的開采仍處于科學勘探層面,那么其商業(yè)化之路究竟有多遠?對此,業(yè)界的主流預測是:在2020年前后能實現(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年間有望實現(xiàn)海底天然氣水合物的商業(yè)性開發(fā)?! ?/p>
與發(fā)達國家相比,中國在“可燃冰”開發(fā)利用的“起跑”階段落后了一大步?!?/p>
“相對于美國和日本,中國的可燃冰研究要滯后五六年。”據(jù)中國科學院廣州能源研究所研究員李小森介紹,從1999年起,我國開始對海洋“可燃冰”開展實質(zhì)性調(diào)查研究,并于2007年5月成功獲取實物樣品?! ?/p>
進入21世紀,我國加快了推進天然氣水合物調(diào)查研究的進程。經(jīng)過初步評價,科學家發(fā)現(xiàn):中國南海北坡的神狐海域是“可燃冰”富集區(qū),預測儲量約 194億立方米,相當于目前陸上石油、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”儲量也相當可觀。
在中國科學院能源領(lǐng)域戰(zhàn)略研究組編制的《中國至2050年能源科技發(fā)展路線圖》報告中,對我國“可燃冰”的研究開發(fā)路線圖作過如下闡述:“從2008至2020年,完成對中國海域的可燃冰的勘探評估以及開采技術(shù)等前期準備工作;2021至2035年,進行海上商業(yè)化試采;2036至2050年,開展海上大規(guī)模商業(yè)化開采。”
近日,從國土資源部廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局又傳來好消息:我國啟動了“天然氣水合物勘探技術(shù)開發(fā)”主題項目。據(jù)項目首席專家、廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局副總工程師王宏斌介紹,目前該專項已被納入國家863計劃重點項目實施,執(zhí)行年度為2013-2016年。