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可燃冰:遙遠(yuǎn)的能源夢想

2013-03-26 15:30:36 中國石油報(bào)

3月12日,日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省宣布,日本成功從近海地層蘊(yùn)含的可燃冰中分離出甲烷氣體。3月19日,日本石油天然氣及金融礦物資源機(jī)構(gòu)聲稱,他們用6天時(shí)間從愛知和三重縣海域海底的可燃冰中提取了12萬立方米天然氣。一時(shí)間,有關(guān)可燃冰能否成功進(jìn)行大規(guī)模商業(yè)化開采的討論此起彼伏,眾說紛紜。有觀點(diǎn)認(rèn)為,日本在可燃冰研究上的這一突破將有可能改變世界能源版圖,重塑世界能源格局。

對此,國家氣候戰(zhàn)略中心主任李俊峰認(rèn)為,相對于其他能源形式,可燃冰作為能源的價(jià)值仍處于探索階段,國家可以安排經(jīng)費(fèi)和機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究和探索,但不宜將人力物力過多地投入到可燃冰的開發(fā)上面來。國家和企業(yè)應(yīng)該將更多的精力放在業(yè)已證明技術(shù)成熟可靠的常規(guī)能源、新能源和可再生能源的開發(fā)上面來。

首先,可燃冰是否是一種資源,是否具有常規(guī)意義上的資源價(jià)值目前尚不可知。根據(jù)馬克思《資本論》的論述,資源是自然界和人類社會中一種可以用于創(chuàng)造物質(zhì)財(cái)富和精神財(cái)富的具有一定量的累積的客觀存在形態(tài)。需要注意的是,具有一定量的累積,是一種資源能稱為資源的必要條件。然而,目前尚不存在任何一個國家對其所擁有的可燃冰進(jìn)行準(zhǔn)確的資源調(diào)查和評估。也就是說,現(xiàn)階段可燃冰有多少、開發(fā)利用的技術(shù)在哪里、是否達(dá)到商業(yè)開采規(guī)模等基本要素都還是未知數(shù)。在巨大的不確定性面前,談?wù)摽扇急纳虡I(yè)開采就顯得有些不切實(shí)際。

其次,對可燃冰的研究還處于較不成熟的階段,沒有完整的理論體系可以指導(dǎo)可燃冰的開發(fā)利用。李俊峰說,像石油、天然氣這類常規(guī)能源,我們已經(jīng)有了非常成熟的理論基礎(chǔ),比如海相成油理論、陸相成油理論等。我們可以采取不同的有科學(xué)依據(jù)的開采手段和方式,來準(zhǔn)確高效地獲取資源。同時(shí),在理論的指導(dǎo)下,從事勘探開發(fā)的專業(yè)人員還可以找到更多的油氣資源,進(jìn)一步擴(kuò)充和完善現(xiàn)有理論。然而,對可燃冰來說,目前還不存在任何一種理論能夠科學(xué)全面地解釋可燃冰的形成機(jī)理。“現(xiàn)在針對可燃冰的研究還處于猜測、猜想的階段??扇急侨绾涡纬傻模谑裁礂l件下才能形成可燃冰,需要研究什么才能將可燃冰開采出來,沒人能說清??扇急€沒有進(jìn)入商業(yè)化開發(fā)的研究階段,更不要說商業(yè)化開采。”李俊峰說。因此,在現(xiàn)有條件下,對可燃冰寄予太多期望是不現(xiàn)實(shí)的。

再次,即便可燃冰能夠成功地開采出來,巨大的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)也不容忽視。不少科學(xué)家擔(dān)心,由于目前發(fā)現(xiàn)的可燃冰大部分處于深海海底,大規(guī)模開采可燃冰極有可能引起海岸斜坡滑動。一旦出現(xiàn)事故,還有可能造成強(qiáng)度巨大的地震和海嘯,帶來的災(zāi)難將是不可想象的。同時(shí),可燃冰的基本成分是甲烷,如果在開采或運(yùn)輸過程中發(fā)生泄漏,將引發(fā)不可逆轉(zhuǎn)的環(huán)境災(zāi)難。技術(shù)上的巨大風(fēng)險(xiǎn)和可能引發(fā)的自然災(zāi)害,都是我們在對可燃冰進(jìn)行研究的過程中不得不著重考慮的問題。

即便中、美、日、加、印等世界大國政府都開始了對可燃冰的研究試驗(yàn),但過多地把期望放在可燃冰的商業(yè)化開采上仍是不現(xiàn)實(shí)的。加快升級能源消費(fèi)結(jié)構(gòu),提高清潔能源的消費(fèi)比重,通過技術(shù)和管理創(chuàng)新等手段實(shí)現(xiàn)高碳能源的低碳化,才是治療能源“硬約束”帶來的“能源焦慮癥”的治本療法。

可燃冰商業(yè)化開發(fā)之風(fēng)險(xiǎn)

●地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)

集中大量開采可燃冰有可能造成大陸架動蕩甚至海床塌方。據(jù)計(jì)算,從地下開采1立方米的可燃冰,將在地下形成164立方米左右的壓力空缺。而且固結(jié)在海底沉積物中的水合物,一旦條件變化使甲烷氣從水合物中釋出,還會改變沉積物的物理性質(zhì),大大降低海底沉積物的力學(xué)特性,使海底軟化,出現(xiàn)大規(guī)模的海底滑坡,毀壞如海底輸電或通信電纜和海洋石油鉆井平臺等設(shè)施。

●環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)

可燃冰開采在為人類提供新能源的同時(shí),也有可能帶來巨大的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。可燃冰中的甲烷的溫室效應(yīng)是二氧化碳的20倍,全球海底可燃冰中的甲烷總量約為地球大氣中甲烷總量的3000倍。如果可燃冰在開采過程中發(fā)生泄漏,大量甲烷氣體分解出來,經(jīng)由海水進(jìn)入大氣層,全球溫室效應(yīng)將迅速增大。大氣升溫后,海水溫度也將隨之升高,加上地層溫度上升,將造成海底的可燃冰自然分解,引發(fā)惡性循環(huán)。

●技術(shù)障礙

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。這種方法成本較低,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(shí),減壓開采法才具有經(jīng)濟(jì)可行性。同時(shí),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,儲存和運(yùn)送的成本也相當(dāng)高,而這些障礙一時(shí)半會兒難以解決。

●資源利用率

可燃冰的資源利用率也是值得探討的問題。世界上已發(fā)現(xiàn)的可燃冰分布區(qū)多達(dá)116處,準(zhǔn)確的資源量難以評估。并非所有埋藏資源都可以充分利用。從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度看,可以開采的石油僅占存量的三四成,天然氣則為六七成??扇急軌虻玫胶畏N程度的開發(fā)利用目前尚不明確。日本可燃冰分離技術(shù)的重大突破,給全球能源問題的解決帶來希望,但是可燃冰開采所帶來的一系列環(huán)保問題和面臨的商業(yè)化問題如何解決目前尚沒有良方。

媒體聲音

盡管針對成本壁壘、地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)、環(huán)境問題等方面的質(zhì)疑不絕于耳,但是日本從海底可燃冰中提出天然氣的消息,還是猶如一石激起千層浪,引發(fā)了媒體對可燃冰的高度關(guān)注和熱烈討論。

@《日本經(jīng)濟(jì)新聞》(日本):日本政府預(yù)定把海底甲烷商業(yè)化開發(fā)寫入2013年至2017年的《海洋基本計(jì)劃》中,在5年內(nèi)開發(fā)出廉價(jià)的回收儲藏技術(shù),到2023年培育出能夠靠采掘海底甲烷賺錢的新產(chǎn)業(yè)。

@《朝日新聞》(日本):日本從可燃冰中提出天然氣的技術(shù)屬于世界首創(chuàng)。人們寄希望于此項(xiàng)創(chuàng)舉能夠?yàn)橘Y源匱乏的日本提供充足的“國產(chǎn)燃料”。

@《每日電訊報(bào)》(英國):日本在其近海海底的甲烷水合物中提出天然的“冰氣”是一次技術(shù)上的成功。它為日本帶來了一種超級資源。它將在下個世紀(jì)滿足日本對天然氣的需求,并極大地改變世界能源版圖。

@《金融時(shí)報(bào)》(英國):這意味著日本距離開發(fā)一種潛在新能源又近了一步,但同時(shí)也暴露了日本國內(nèi)缺乏能源的現(xiàn)狀。

@《紐約時(shí)報(bào)》(美國):日本的突破之舉可能向利用這種能源邁出了一步。這種氣體可能成為已知的石油和天然氣的替代能源,對日本來說尤其重要。

@N-TV電視臺(德國):日本力爭2018年開始對可燃冰進(jìn)行商業(yè)化開采。目前,日本95%的能源需求必須依賴進(jìn)口。




責(zé)任編輯: 中國能源網(wǎng)