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近日,日本经济产业省宣布,已成功从日本近海地层蕴藏的天然气水合物(俗称“可燃冰”)中分离出甲烷气体——这是全球首次通过在海底分解“可燃冰”取得天然气,标志着日本在可燃冰开采的商业化进程中迈出“关键一步”。
日本经济产业大臣茂木敏充表示,希望能在克服技术难题后实现可燃冰的大规模开采,从而让可燃冰成为日本的“国产能源”。对此,业界专家反应不一:肯定的态度认为,可燃冰利用符合全球环保趋势,一旦找到商业化捷径,或将影响全球能源供应格局;质疑的声音则表示,可燃冰开采至今没有完美的方案,日本此举风险巨大,可能会引发环境地质灾害。
“破冰之举”或影响全球能源格局
中国石油和化学工业联合会副会长李寿生一直关注日本“可燃冰”的开采动向。“这是一个好消息,对于人类新能源的开采是一次重大突破,未来有可能为替代传统能源提供一种新思路。”
“可燃冰”实际上是一种天然气水合物,主要分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中,系天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物。因其外观像冰且遇火可燃,又被称为“可燃冰”。
作为“后石油时代”的重要替代能源,科学家估算,全球可燃冰的能源总量相当于已知石油、煤及天然气等化石燃料总量的两倍——显然,对于任何一个国家,这都是一笔潜在的巨大能源财富。
“日本从未停止过对新能源的勘探、开发和利用,特别是海洋资源的研究。”中国石化工程建设公司副总工程师林融指出。
据林融介绍,日本经济产业省曾于2001年7月发布了一个为期18年的“可燃冰开发计划”,第一阶段已于2008年结束,主要是确认相关海域蕴藏大量的可燃冰以待开发。“2009年至今正处于第二阶段,主要目标是进行生产试验。近期还将进行一次分离提取甲烷气体的作业试验,从而为2016年至2018年第三阶段的商业化开采进行技术铺垫。”
中国社会科学院财经战略研究院副院长史丹认为,尽管短期内日本还难以实现可燃冰的商业化开采,但却会带动其他国家加大对可燃冰开采的科研进度。
结合近期美国掀起的“页岩气革命”,有业内专家认为,由于可燃冰的开发利用将给天然气市场提供更多供应可能性,因此世界能源市场的格局将在未来时期发生改变。
环境地质风险成开采瓶颈
由于“可燃冰”多埋藏于海底岩石中,与石油、天然气相比不易开采和运输,因此世界上至今没有完美的开采方案。
“天然气水合物藏的开采会改变其赖以赋存的温度、压力条件,从而引起大量分解。因此在‘可燃冰’的开采过程中,如果不能有效地实现对温压条件的控制,就可能产生一系列环境问题,例如加剧温室效应、海洋生态变化以及海底滑塌等。”国务院参事、国土资源部前总工程师张洪涛说。
显然,如果技术上不过关,开采可燃冰将面临极大的风险。考虑到“可燃冰”开发不当可能引发的环境地质灾害,各国均采取了谨慎的态度和明智的做法——在没有找到理想方法解决环境影响之前,不能像常规一次性矿产资源那样大量开采。
目前,已有地质专家对日本此次采取的“减压开采法”提出警告。
“减压法”是在蕴藏有“可燃冰”的海底打出大量深孔,灌入二氧化碳减压,使“可燃冰”释放出甲烷。“此法成本较低,适合大面积开采,尤其适用于存在下伏游离气层的天然气水合物藏的开采。但它对天然气水合物藏的性质有特殊要求——只有位于温压平衡边界附近时,减压开采法才具有经济可行性。”中国地质科学院矿产资源研究所研究员祝有海表示。
技术瓶颈只是可燃冰开采的障碍之一。业内专家认为,从开发成本角度看,“可燃冰”的经济效益是否足以与石油、天然气媲美,也存在疑问。“可燃冰”分离出的气体体积较大,运输难度极大,需要建造海底管道或将气体液化,不仅是开采,储存和运送的成本也相当高,而这些障碍一时半会儿难以解决。
中国的研究总体滞后正在提速
既然“可燃冰”的开采仍处于科学勘探层面,那么其商业化之路究竟有多远?对此,业界的主流预测是:在2020年前后能实现陆上冻土区天然气水合物的商业性开发,在2030年至2050年间有望实现海底天然气水合物的商业性开发。
与发达国家相比,中国在“可燃冰”开发利用的“起跑”阶段落后了一大步。
“相对于美国和日本,中国的可燃冰研究要滞后五六年。”据中国科学院广州能源研究所研究员李小森介绍,从1999年起,我国开始对海洋“可燃冰”开展实质性调查研究,并于2007年5月成功获取实物样品。
进入21世纪,我国加快了推进天然气水合物调查研究的进程。经过初步评价,科学家发现:中国南海北坡的神狐海域是“可燃冰”富集区,预测储量约194亿立方米,相当于目前陆上石油、天然气资源量总数的二分之一;而2008年在青海省祁连山南缘永久冻土带发现的“可燃冰”储量也相当可观。
在中国科学院能源领域战略研究组编制的《中国至2050年能源科技发展路线图》报告中,对我国“可燃冰”的研究开发路线图作过如下阐述:“从2008至2020年,完成对中国海域的可燃冰的勘探评估以及开采技术等前期准备工作;2021至2035年,进行海上商业化试采;2036至2050年,开展海上大规模商业化开采。”
近日,从国土资源部广州海洋地质调查局又传来好消息:我国启动了“天然气水合物勘探技术开发”主题项目。据项目首席专家、广州海洋地质调查局副总工程师王宏斌介绍,目前该专项已被纳入国家863计划重点项目实施,执行年度为2013-2016年。
(本报记者 张 蕾 袁于飞 本报通讯员 麦彬彬)
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