未來(lái)的能源之王

可燃冰是對(duì)天然氣水合物的俗稱，是近20年來(lái)人類在海洋和凍土帶發(fā)現(xiàn)的一種新型潔凈能源，可以作為傳統(tǒng)能源的替代品……

南海天然氣水合物富集規(guī)律與開采基礎(chǔ)研究通過驗(yàn)收，建立起中國(guó)南海天然氣水合物基礎(chǔ)研究系統(tǒng)理論。

天然氣水合物是一種高效清潔能源，1立方米天然氣水合物分解后可生成約164至180立方米天然氣。因其外觀像冰且遇火可燃，又被稱作“可燃冰”。

國(guó)家海洋局透露，南海天然氣水合物富集規(guī)律與開采基礎(chǔ)研究項(xiàng)目由中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局主要承擔(dān)，重點(diǎn)圍繞中國(guó)南海北部陸坡天然氣水合物有關(guān)的成藏條件、成藏過程動(dòng)力學(xué)、成藏富集規(guī)律等關(guān)鍵科學(xué)問題開展深入研究，取得了一系列重要研究成果和創(chuàng)新性認(rèn)識(shí)。

中國(guó)天然氣水合物資源主要分布在南海海域、東海海域、青藏高原凍土帶及東北凍土帶。專家稱，開采海域天然氣水合物對(duì)勘探的技術(shù)要求很高，開采可能造成海底不穩(wěn)定，導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害，也容易對(duì)大氣環(huán)境造成影響?！翱扇急遍_發(fā)利用仍有一系列問題需要解決，商業(yè)化開采尚需時(shí)日。

中國(guó)天然氣水合物資源調(diào)查與評(píng)價(jià)工作起步較晚。1999年，國(guó)土資源部正式啟動(dòng)天然氣水合物資源調(diào)查。2013年12月17日，國(guó)土資源部宣布，在廣東沿海珠江口盆地東部海域首次鉆獲高純度天然氣水合物樣品并通過鉆探獲得可觀控制儲(chǔ)量。由此，中國(guó)成為繼美國(guó)、日本、印度之后第四個(gè)通過國(guó)家級(jí)研發(fā)計(jì)劃采到水合物實(shí)物樣品的國(guó)家。

據(jù)國(guó)土資源部地質(zhì)勘查司副司長(zhǎng)車長(zhǎng)波介紹，該次發(fā)現(xiàn)的天然氣水合物樣品具有埋藏淺、厚度大、類型多、純度高的特點(diǎn)。通過實(shí)施23口鉆探井，控制天然氣水合物分布面積55平方公里，將天然氣水合物折算成天然氣，控制儲(chǔ)量達(dá)1000億至1500億立方米，相當(dāng)于特大型常規(guī)天然氣規(guī)模。

它被研究人員稱為“能源之王”，已探明儲(chǔ)量相當(dāng)于傳統(tǒng)化石能源探明儲(chǔ)量的兩倍。

沉睡的“能源之王”

2013年12月中旬，國(guó)土資源部發(fā)布了《2013年海域天然氣水合物勘探成果》，其中透露，中國(guó)首次在珠江口盆地東部海域鉆獲高純度新類型天然氣水合物，并通過鉆探獲得可觀的控制儲(chǔ)量。此次發(fā)現(xiàn)的天然氣水合物樣品具有埋藏淺、厚度大、類型多、純度高四個(gè)主要特點(diǎn)。

可燃冰是由天然氣與水在高壓低溫條件下形成的具有籠狀結(jié)構(gòu)的冰狀結(jié)晶化合物。1立方米的可燃冰可在常溫常壓下釋放164立方米的天然氣及0.8立方米的淡水，被認(rèn)為是增長(zhǎng)潛力較大的能源之一。

目前在海洋和陸地均發(fā)現(xiàn)有可燃冰儲(chǔ)藏。盡管海洋可燃冰沉積在海底的一些巖石和沉積物中，但海洋中所發(fā)現(xiàn)的可燃冰數(shù)量規(guī)模還是比陸地大。

同是在2013年，青海省天峻縣聚乎更礦區(qū)三露天可燃冰三維地震調(diào)查評(píng)價(jià)項(xiàng)目順利完成最后一炮，標(biāo)志著我國(guó)首個(gè)可燃冰三維勘探項(xiàng)目野外采集工作完成。

中國(guó)可燃冰主要分布在南海海域、東海海域、青藏高原凍土帶以及東北凍土帶。不過，不管是在開始時(shí)間，還是在開發(fā)進(jìn)程上，中國(guó)在可燃冰領(lǐng)域均已經(jīng)落后于國(guó)外。日本、美國(guó)走在了這一領(lǐng)域的前沿。中國(guó)從1999年起才開始對(duì)可燃冰開展實(shí)質(zhì)性的調(diào)查，此后陸續(xù)有斬獲。

在相隔1999年的3年后，我國(guó)又勘測(cè)到了南海儲(chǔ)量巨大的可燃冰，且在西沙海槽圈出了一個(gè)可燃冰的礦區(qū)。

2004年，中科院廣州天然氣水合物研究中心成立，中德雙方在南海北部發(fā)現(xiàn)了大約430萬(wàn)平方公里的九龍甲烷礁。2007 年6月5日，我國(guó)南海北部神狐海域天然氣水合物資源調(diào)查獲得重大突破：經(jīng)鉆探在南海北部神狐海域獲取了可燃冰的實(shí)物樣品。我國(guó)也因此成為繼美國(guó)、日本、印度之后第4個(gè)通過國(guó)家級(jí)研發(fā)計(jì)劃采到此物質(zhì)實(shí)物樣品的國(guó)家，該地區(qū)也是世界上的第24個(gè)采到可燃冰實(shí)物樣品的地區(qū)。

而在凍土可燃冰方面，眾多地質(zhì)調(diào)查結(jié)果顯示，青藏高原、羌塘盆地祁連山、風(fēng)火山-烏麗地區(qū)、漠河盆地等都是最好的可燃冰區(qū)域。盡管此前有專家稱，陸域的可燃冰遠(yuǎn)景儲(chǔ)量350億噸油當(dāng)量，但目前還沒有確切的數(shù)據(jù)可以證明這么大儲(chǔ)量的可燃冰是可以被完全開采出來(lái)的。

而到了21世紀(jì)初的10多年里，中國(guó)初步掌握了南海北部路坡區(qū)可燃冰的資源潛力及分布狀況。到2013年6月，中國(guó)海洋地質(zhì)科學(xué)人員對(duì)23口鉆探井取樣后發(fā)現(xiàn)了大量可燃冰，折算出估計(jì)總計(jì)1000億立方米的儲(chǔ)量，相當(dāng)于一個(gè)特大天然氣田。探測(cè)表明，僅南海北部的天然氣水合物儲(chǔ)量，就已達(dá)到中國(guó)陸上石油總量的 1/2左右，而這也激起了人們?cè)诤笃谟趪?guó)內(nèi)大力開發(fā)可燃冰的興奮之情。

深深的海底和厚厚的凍土之下，“沉睡著”規(guī)模龐大的能源寶藏：可燃冰（學(xué)名天然氣水合物）。將深埋地下的能源開掘出來(lái)，通過管網(wǎng)運(yùn)輸，使之轉(zhuǎn)變成居民燃?xì)庠罾锶紵幕鹈?，仍有漫長(zhǎng)的道路要走。

誰(shuí)參與了“探寶”

在2013年6月份，神華集團(tuán)曾與青海省有色地質(zhì)勘查局簽訂合約，計(jì)劃投資6600萬(wàn)元用于聚乎更礦區(qū)三露天可燃冰項(xiàng)目的勘探。這也是神華集團(tuán)自2011年11月與青海省政府簽訂可燃冰開發(fā)合作協(xié)議后的最新進(jìn)展。

神華集團(tuán)一位人士也曾對(duì)記者表示，還不清楚公司在可燃冰領(lǐng)域發(fā)展的具體情況，也沒有能公布的進(jìn)一步研發(fā)計(jì)劃。

在神華之前，2010年6月，中海油也曾與青海省政府簽署《資源合作戰(zhàn)略框架協(xié)議》，兩者組建工程研究中心，進(jìn)行“可燃冰”勘查研究和試驗(yàn)。但之后關(guān)于可燃冰研發(fā)的消息則很少被公開提及。

對(duì)此，分析人士認(rèn)為，我國(guó)可燃冰的勘探開發(fā)工作仍處于初期階段，深?？扇急?、陸地可燃冰均沒有實(shí)質(zhì)性的突破，商業(yè)化開發(fā)、市場(chǎng)化經(jīng)營(yíng)的期限遠(yuǎn)未到來(lái)，尤其是在核心技術(shù)、核心設(shè)備比較落后的情況下，可燃冰的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)程會(huì)落后于頁(yè)巖氣。同時(shí)，又因需要大量人力、物力、財(cái)力投入較長(zhǎng)的研發(fā)周期，企業(yè)的積極性也受到影響。

研究人員認(rèn)為，國(guó)內(nèi)外各大巨頭均有意染指可燃冰，并試圖通過自身最先進(jìn)技術(shù)率先大規(guī)模開發(fā)可燃冰，但結(jié)果都不理想，目前為止還沒有一家公司能夠在可燃冰領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化運(yùn)作的。上游勘探開發(fā)、中游儲(chǔ)藏運(yùn)輸、終端銷售服務(wù)等基本產(chǎn)業(yè)鏈條尚未建立，因此可燃冰仍然處于“概念”階段。如果深?？碧郊夹g(shù)、運(yùn)輸技術(shù)、儲(chǔ)藏技術(shù)能夠有所進(jìn)展，則可燃冰或能在2030年后進(jìn)入公眾視野。國(guó)土資源部勘查司副司長(zhǎng)車長(zhǎng)波表示，目前中國(guó)可燃冰還僅處于勘察階段，企業(yè)參與“規(guī)模開發(fā)”還為時(shí)尚早。中國(guó)境內(nèi)發(fā)現(xiàn)了大量可燃冰儲(chǔ)藏，而目前參與前期工作的主要是國(guó)有的科研院所、大型能源企業(yè)的試探性勘探。技術(shù)和開發(fā)模式欠成熟，令社會(huì)資金和民營(yíng)企業(yè)望而卻步。

商業(yè)化“任重道遠(yuǎn)”

就中國(guó)可燃冰開采而言，商業(yè)化道路仍然漫長(zhǎng)，攔路石包括技術(shù)成熟度以及開發(fā)機(jī)制等問題，這令市場(chǎng)化投資者望而卻步。

在可燃冰商業(yè)化競(jìng)賽中，走在前面的是日本、美國(guó)等國(guó)家。2013年3月份，日本海上可燃冰生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)成功分離出甲烷氣流，這是世界上首次成功在海上開采可燃冰資源。即便在日本這樣技術(shù)領(lǐng)先的國(guó)家，可燃冰商業(yè)化道路仍未打通。

海洋可燃冰的主要開采方式有二氧化碳置換法、降壓開采法以及注熱開采等三種。但不管是什么方法，都還沒有完全實(shí)現(xiàn)技術(shù)的突破。更大的隱患在于可燃冰含有很高的甲烷氣體，大概含量高達(dá)99%，一旦開采不慎，很有可能引起新的問題甚至是環(huán)境災(zāi)難。

在沒有掌握甲烷氣的安全開采步驟、對(duì)可燃冰的特性把握不準(zhǔn)確、無(wú)法處理可能會(huì)發(fā)生的甲烷泄漏連鎖反應(yīng)時(shí)，最好不要輕易地在海洋內(nèi)開采可燃冰，免得引起新的環(huán)境問題。如果說(shuō)要正式開采的話，首先需要控制甲烷氣不能大量外泄，如設(shè)置屏障或者有很好的管道，讓甲烷氣與外界隔絕；另外，一旦甲烷氣泄漏的話，最好也有相應(yīng)的方法能夠快速收集。

中國(guó)科學(xué)院能源領(lǐng)域戰(zhàn)略研究組編制的《中國(guó)至2050年能源科技發(fā)展路線圖》報(bào)告提出，到2020年，中國(guó)要完成對(duì)中國(guó)海域的可燃冰勘探評(píng)估以及開采技術(shù)等前期準(zhǔn)備工作；2021至2035年，將進(jìn)行海上商業(yè)化試采；2036至2050年，開展海上的大規(guī)模商業(yè)化開采。

如果按照此時(shí)間表，那么可燃冰的真正商業(yè)化時(shí)間段應(yīng)該就是在不到十年后。據(jù)了解，目前對(duì)可燃冰最為感興趣的還是以國(guó)內(nèi)三大石油公司為主，尚未聽說(shuō)有小的風(fēng)險(xiǎn)投資者進(jìn)入。

“這一點(diǎn)不難理解，”國(guó)金證券分析師劉波說(shuō)，“在國(guó)外，PE對(duì)一些新技術(shù)感興趣，而且作為天使投資人的身份參與其中。而國(guó)內(nèi)，這類天使投資并不多，多數(shù)投資者會(huì)等待時(shí)機(jī)（如希望項(xiàng)目成熟之后再入股）。而能源這樣的戰(zhàn)略性項(xiàng)目則更具有其特殊性：當(dāng)能源公司采取更多的動(dòng)作且國(guó)家政策也對(duì)能源的開采、運(yùn)輸、銷售等完全放開后，或許吸引外部資本的條件才相對(duì) 成熟。

他表示，在可燃冰的勘探與開發(fā)這個(gè)環(huán)節(jié)上，國(guó)家可以考慮制定一些新的鼓勵(lì)政策來(lái)加快對(duì)這一能源的了解。其中就包括吸引更多的中小技術(shù)企業(yè)一同參與可燃冰的技術(shù)研究。當(dāng)初美國(guó)頁(yè)巖氣的崛起也是與眾多的中小型專有技術(shù)公司的推動(dòng)有直接關(guān)系，大型石油化工企業(yè)并沒有將這一領(lǐng)域壟斷，而是形成一個(gè)相對(duì)公平競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境，最終成就了頁(yè)巖氣的饕餮盛宴。“在可燃冰的開采上，不一定照搬美國(guó)模式，但依然可以很好地鞏固與借鑒這類方法。”

南開大學(xué)高級(jí)研究員劉歆穎表示，可燃冰現(xiàn)在已有不少研究，但仍然算是一個(gè)前期階段，很多技術(shù)難題并沒有找到解決方法，第一步還是要把這些技術(shù)難題攻克掉，再去想使用怎樣的商業(yè)模式來(lái)運(yùn)作。