奏響能源革命“冰火之歌” —— 文章正文2017-08-17
當前，世界能源消費以化石能源為主，資源緊張、環(huán)境污染、氣候變化三大問題日益突出，很多國家都在為能源的未來尋找新出路。而在中國，從零排放供電技術到智慧城市，從新能源汽車到風、光、水發(fā)電，清潔能源替代傳統(tǒng)能源的能源革命正悄然上演。
前不久，由國土資源部中國地質(zhì)調(diào)查局組織實施的南海神狐海域天然氣水合物試采工程全面完成海上作業(yè)，標志著我國首次海域天然氣水合物試采工作圓滿結束。此次試采歷時整整60天，全面完成了預期目標，創(chuàng)下了產(chǎn)氣時長和總量的世界紀錄。
“后石油時代”的新型能源
按照世界上公認的“儲采比”標準（即資源已探明儲量與年開采量的比值）估算，化石能源使用年限石油為41年、天然氣為65年、煤炭為155年。隨著各國工業(yè)和公共事業(yè)的迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)化石能源的消耗速度還將進一步加快，面臨著被人類“吃光榨盡”的風險。
可燃冰，學名天然氣水合物，是甲烷和水分子在低溫高壓條件下結合在一起形成的化合物，燃燒熱值很高，而且清潔無污染，因形似冰塊而得名。
“開發(fā)利用可燃冰將會大大提升我國能源安全保障程度，降低對外依存度，進一步優(yōu)化能源消費結構?！眹临Y源部地質(zhì)勘查司司長于海峰如是說。
據(jù)介紹，1立方米的可燃冰分解后，可以釋放出約0.8立方米的水和164立方米的天然氣。根據(jù)目前的估算，可燃冰資源量相當于全球已探明傳統(tǒng)化石燃料碳總量的2倍。因此，可燃冰被看作是有望取代煤、石油等化石能源的新型能源。
事實上，早在20世紀60年代，國際社會就開始對可燃冰進行勘探與研究。20世紀80年代初，美國、日本、印度、德國等紛紛將可燃冰的勘查和開發(fā)利用納入其國家能源發(fā)展規(guī)劃，并編制了詳細的發(fā)展路線圖。
讓人艷羨的生態(tài)價值
“如果將來能夠解決潛在的技術問題，可燃冰將會是傳統(tǒng)能源結構升級的一個成功樣本。它的價值不僅在能源產(chǎn)業(yè)領域，對改善生態(tài)環(huán)境也有重大意義。”中國石油大學教授陳光進說。
在他看來，生態(tài)環(huán)境的壓力已成為制約國民經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸，而進行能源生產(chǎn)消費結構調(diào)整，尤其是削減燃煤消費、大力推進清潔能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展，是解決生態(tài)問題的重要手段。
“可燃冰的生態(tài)價值讓人艷羨?！敝袊茖W院力學研究所研究員魯曉兵表示，之所以開采可燃冰，是因為在產(chǎn)生同等熱量的情況下，天然氣所產(chǎn)生的二氧化碳排放量僅相當于煤炭的40%，且基本不含鉛塵、硫化物以及PM2.5等有害物質(zhì)，因而能顯著減小酸雨形成的概率，從根本上改善環(huán)境質(zhì)量。
有專家指出，就國內(nèi)情況看，我國的煤炭需求年均增長一直保持高位。時至今日，中國已成為全球最大的煤炭需求國。但是，隨著全社會環(huán)保意識的增強及國際上對減少碳排放的強烈呼吁，煤炭也將逐漸被天然氣等更加清潔的能源所替代。
“同時，可燃冰還有較高的安全系數(shù)?！濒敃员f，它的主要成分甲烷是較為安全的燃氣之一，質(zhì)量也比空氣輕，如果發(fā)生泄漏會向上擴散，不易積聚形成爆炸性氣體，提高了家庭使用的安全系數(shù)。
后發(fā)先至的“中國速度”
“后發(fā)先至的‘中國速度’?！标惞膺M用這句話概括我國對可燃冰的研究。他說，僅僅用了20多年的時間，我國對可燃冰的研究就實現(xiàn)了從“空白”到“領跑”的跨越。
陳光進介紹，從1995年起，我國開始對海洋可燃冰展開研究；2002年，國家批準了天然氣水合物資源調(diào)查與評價項目；2007年5月，在南海神狐海域實施了首次鉆探，成功獲取了可燃冰實物樣本。
“日本、美國、加拿大、韓國、印度等試采的可燃冰均為砂質(zhì)類型，其孔隙條件、穩(wěn)定條件均較好，便于開采?！笨扇急嚥晒こ淌紫茖W家、北京大學教授盧海龍接受采訪時表示，與這些國家相比，我國在南海神狐海域試采可燃冰難度更大。
他介紹，我國開采的是泥質(zhì)粉砂型儲層，具有特低孔隙度、特低滲透率等特點，加上深水區(qū)淺部地層松軟極易垮塌，鉆探風險很高，加大了開采難度。據(jù)悉，通過這次試采，我國實現(xiàn)了可燃冰全流程試采核心技術的重大突破，形成了國際領先的新型試采工藝，很多技術都超出了石油工業(yè)的防砂極限。尤其是采用的“地層流體抽取試采法”，有效解決了儲層流體控制與可燃冰穩(wěn)定持續(xù)分解等難題。
商業(yè)化開采仍需時日
“盡管價值巨大，但目前可燃冰的開采仍然停留在基礎研究領域，實現(xiàn)大規(guī)模的商業(yè)化開發(fā)仍需時日?！濒敃员硎尽?BR> 研究發(fā)現(xiàn)，可燃冰早已成為海底結構的一部分，海底沉積層內(nèi)的可燃冰對沉積層的穩(wěn)定性有重要作用?！叭绻扇急凰烈忾_采，就有可能破壞海底結構，從而引發(fā)海底滑坡或地震，甚至誘發(fā)海嘯?！濒敃员f。
除此以外，高昂的成本也是制約商業(yè)化開采的一個難題。
“新能源取代傳統(tǒng)能源最終靠的是經(jīng)濟性和競爭力，只有在成本可接受的情況下，才能實現(xiàn)規(guī)?；_采。而目前，可燃冰的開采成本比一般的石油、天然氣要高出十幾倍?！濒敃员嬖V記者。
有關專家指出，海底可燃冰資源大都分布在水深至少數(shù)百米、埋藏深度又在幾百米的沉積層下面，海底的溫度、壓力和海水的腐蝕等因素都影響著可燃冰的開采。特別是目前發(fā)現(xiàn)的儲量豐富、富集度適當?shù)暮５卓扇急?，大多分布在大陸架邊緣向深海過渡的地方，給開采設備的安裝、運行及管道鋪設帶來不少麻煩。
魯曉兵表示，要解決這些問題，還需通過長時間的工業(yè)實踐積累經(jīng)驗，并逐漸找到降低開采成本的方法，確?？扇急_采的經(jīng)濟性。
(責任編輯： 來源： 時間：2017-08-17)
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