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可燃冰:遙遠的能源夢想

2013-03-26 15:30:36 中國石油報

3月12日,日本經濟產業省宣布,日本成功從近海地層蘊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構聲稱,他們用6天時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。一時間,有關可燃冰能否成功進行大規模商業化開采的討論此起彼伏,眾說紛紜。有觀點認為,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,國家氣候戰略中心主任李俊峰認為,相對于其他能源形式,可燃冰作為能源的價值仍處于探索階段,國家可以安排經費和機構進行研究和探索,但不宜將人力物力過多地投入到可燃冰的開發上面來。國家和企業應該將更多的精力放在業已證明技術成熟可靠的常規能源、新能源和可再生能源的開發上面來。

首先,可燃冰是否是一種資源,是否具有常規意義上的資源價值目前尚不可知。根據馬克思《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造物質財富和精神財富的具有一定量的累積的客觀存在形態。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行準確的資源調查和評估。也就是說,現階段可燃冰有多少、開發利用的技術在哪里、是否達到商業開采規模等基本要素都還是未知數。在巨大的不確定性面前,談論可燃冰的商業開采就顯得有些不切實際。

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可燃冰的開發利用。李俊峰說,像石油、天然氣這類常規能源,我們已經有了非常成熟的理論基礎,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依據的開采手段和方式,來準確高效地獲取資源。同時,在理論的指導下,從事勘探開發的專業人員還可以找到更多的油氣資源,進一步擴充和完善現有理論。然而,對可燃冰來說,目前還不存在任何一種理論能夠科學全面地解釋可燃冰的形成機理。“現在針對可燃冰的研究還處于猜測、猜想的階段。可燃冰是如何形成的,在什么條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。可燃冰還沒有進入商業化開發的研究階段,更不要說商業化開采。”李俊峰說。因此,在現有條件下,對可燃冰寄予太多期望是不現實的。

再次,即便可燃冰能夠成功地開采出來,巨大的地質風險和環境風險也不容忽視。不少科學家擔心,由于目前發現的可燃冰大部分處于深海海底,大規模開采可燃冰極有可能引起海岸斜坡滑動。一旦出現事故,還有可能造成強度巨大的地震和海嘯,帶來的災難將是不可想象的。同時,可燃冰的基本成分是甲烷,如果在開采或運輸過程中發生泄漏,將引發不可逆轉的環境災難。技術上的巨大風險和可能引發的自然災害,都是我們在對可燃冰進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,但過多地把期望放在可燃冰的商業化開采上仍是不現實的。加快升級能源消費結構,提高清潔能源的消費比重,通過技術和管理創新等手段實現高碳能源的低碳化,才是治療能源“硬約束”帶來的“能源焦慮癥”的治本療法。

可燃冰商業化開發之風險

●地質風險

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。據計算,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,大大降低海底沉積物的力學特性,使海底軟化,出現大規模的海底滑坡,毀壞如海底輸電或通信電纜和海洋石油鉆井平臺等設施。

●環境風險

可燃冰開采在為人類提供新能源的同時,也有可能帶來巨大的環境風險。可燃冰中的甲烷的溫室效應是二氧化碳的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生泄漏,大量甲烷氣體分解出來,經由海水進入大氣層,全球溫室效應將迅速增大。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,引發惡性循環。

●技術障礙

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。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濟可行性。同時,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將氣體液化。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。

●資源利用率

可燃冰的資源利用率也是值得探討的問題。世界上已發現的可燃冰分布區多達116處,準確的資源量難以評估。并非所有埋藏資源都可以充分利用。從技術經濟角度看,可以開采的石油僅占存量的三四成,天然氣則為六七成。可燃冰能夠得到何種程度的開發利用目前尚不明確。日本可燃冰分離技術的重大突破,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保問題和面臨的商業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、地質風險、環境問題等方面的質疑不絕于耳,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,引發了媒體對可燃冰的高度關注和熱烈討論。

@《日本經濟新聞》(日本):日本政府預定把海底甲烷商業化開發寫入2013年至2017年的《海洋基本計劃》中,在5年內開發出廉價的回收儲藏技術,到2023年培育出能夠靠采掘海底甲烷賺錢的新產業。

@《朝日新聞》(日本):日本從可燃冰中提出天然氣的技術屬于世界首創。人們寄希望于此項創舉能夠為資源匱乏的日本提供充足的“國產燃料”。

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

@《金融時報》(英國):這意味著日本距離開發一種潛在新能源又近了一步,但同時也暴露了日本國內缺乏能源的現狀。

@《紐約時報》(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年開始對可燃冰進行商業化開采。目前,日本95%的能源需求必須依賴進口。




責任編輯: 中國能源網