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根據(jù)中科院廣州天然氣水合物研究中心吳能友等人2012年發(fā)表的論文，根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，已有30多個(gè)國家和地區(qū)開展了可燃冰的調(diào)查研究，至今已有美國、加拿大、日本、韓國、中國、印度、德國、新西蘭等國設(shè)立國家研究計(jì)劃，開展資源調(diào)查、鉆探、實(shí)驗(yàn)開采技術(shù)以及環(huán)境影響評(píng)價(jià)研究等系統(tǒng)研究。

“盡管可燃冰看上去很美，但全球都處在試驗(yàn)開采的階段，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化開采。”廈門大學(xué)中國能源研究院院長(zhǎng)林伯強(qiáng)對(duì)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道分析，可燃冰的商業(yè)化開采還面臨技術(shù)難、成本高、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)大等諸多挑戰(zhàn)，未來十年內(nèi)難以解決。

林伯強(qiáng)認(rèn)為，可燃冰全球儲(chǔ)量驚人，如果能夠?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化開采，將深刻改變?nèi)蚰茉瓷a(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)。

研究結(jié)果表明，全球可燃冰資源量約為20萬億噸油當(dāng)量，是常規(guī)天然氣地質(zhì)資源量的50倍、煤炭及石油和天然氣總含碳量的兩倍。

全球已有5個(gè)可燃冰礦點(diǎn)開采

根據(jù)廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局高級(jí)工程師曾繁彩等人2012年發(fā)表的論文，截至2010年，全球范圍內(nèi)已直接或者間接發(fā)現(xiàn)的可燃冰礦點(diǎn)有230處，其中97%的水合物礦點(diǎn)集中在海洋，剩下的3%水合物礦點(diǎn)主要位于陸地凍土帶。

俄羅斯科學(xué)家Makogon Y.F在2010年發(fā)表的論文中指出，世界上已調(diào)查發(fā)現(xiàn)并圈定的可燃冰主要分布在西太平洋(601099,股吧)海域的白令灣、鄂霍次克海、千島海溝、沖繩海槽、日本海、四國海槽、南海海槽、蘇拉威西海、新西蘭北島;東太平洋海域的中央海槽、北加利福尼亞-俄勒岡濱外、秘魯海槽;大西洋(600558,股吧)海域的美國東海灣外布萊克海臺(tái)、墨西哥灣、加勒比海、南美東海岸外陸緣、非洲西海岸海域;印度洋的阿曼海灣;北極的巴倫支海和波弗特海;南極的羅斯海和威德爾海，以及黑海、里海和貝加爾湖。

考慮到可燃冰前景廣闊，世界各國都對(duì)其勘探開采給予高度重視。

根據(jù)中科院廣州天然氣水合物研究中心吳能友等人2012年發(fā)表的論文，根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，已有30多個(gè)國家和地區(qū)開展了可燃冰的調(diào)查研究，至今已有美國、加拿大、日本、韓國、中國、印度、德國、新西蘭等國設(shè)立國家研究計(jì)劃，開展資源調(diào)查、鉆探、實(shí)驗(yàn)開采技術(shù)以及環(huán)境影響評(píng)價(jià)研究等系統(tǒng)研究。

根據(jù)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者的不完全統(tǒng)計(jì)，截至2017年5月19日，全球范圍內(nèi)已有5個(gè)可燃冰礦點(diǎn)開展了水合物試開采工作。

其中，具體來說，加拿大的麥肯奇三角洲、美國的阿拉斯加北坡、日本的愛知縣東南部的海槽、中國的南海神狐海域只是進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)性開采，僅有前蘇聯(lián)在西伯利亞的Messoyakha氣田在商業(yè)上成功進(jìn)行了可燃冰的商業(yè)化開發(fā)。

1969-1979年，前蘇聯(lián)在Messoyakha氣田進(jìn)行過釋壓法開采可燃冰的實(shí)驗(yàn)，并取得了較好的效果。

該礦藏由游離的天然氣藏和可燃冰藏兩部分組成，儲(chǔ)層為白堊紀(jì)砂巖，總儲(chǔ)量約4000億立方米，其中1/3的氣體來自可燃冰藏。該油田從1969年開始試采到1990年最終停產(chǎn)，斷斷續(xù)續(xù)生產(chǎn)了17年，從Messoyakha礦藏開采出的天然氣中約36%(約51.7億立方米)的氣體產(chǎn)自可燃冰。

21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道綜合采訪獲悉，目前世界各國對(duì)可燃冰的調(diào)查研究和開發(fā)準(zhǔn)備工作，正在逐步深入，對(duì)其物化性質(zhì)、產(chǎn)出條件、分布規(guī)律、勘察技術(shù)、開采工藝、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)以及環(huán)境影響評(píng)價(jià)進(jìn)行研究，研究重點(diǎn)逐漸由資源調(diào)查向開發(fā)利用發(fā)展。

美、日或推遲商業(yè)化開采時(shí)間

目前，在中國之外，美國和日本是世界上可燃冰勘探開發(fā)投入比較多、比較積極的國家，并取得了一定的成績(jī)。

其中，美國2012年在阿拉斯加北部陸坡利用二氧化碳置換甲烷進(jìn)行可燃冰試開采取得成功。共注入二氧化碳和氮?dú)饣旌蠚?.59萬立方米，依靠井底壓力自回流開采，采氣時(shí)間 30天，累計(jì)產(chǎn)氣量約2.8萬立方米，最高日產(chǎn)量達(dá)5000立方米。

日本2013年成功實(shí)現(xiàn)海底可燃冰試采，并在6天內(nèi)試采出12萬立方米的天然氣，初步具備了在近海海底開采可燃冰的關(guān)鍵技術(shù)。

盡管美國和日本走在世界前列，但由于這兩個(gè)國家也只做過實(shí)驗(yàn)性開采，受制于技術(shù)和成本等其他原因，兩國商業(yè)化開采可燃冰的時(shí)間都可能延遲。

具體來說，美國已推遲了原定2015年進(jìn)行可燃冰商業(yè)性開采的計(jì)劃，具體時(shí)間待定。不過，美國地質(zhì)調(diào)查局則認(rèn)為最早也要到2025年才能看到成效。

日本此前的《海洋基本計(jì)劃》提出，日本將力爭(zhēng)在2018年前為商業(yè)開采海底可燃冰確立全套技術(shù)基礎(chǔ)，并在2023-2029年間實(shí)現(xiàn)商業(yè)化開發(fā)。但是日本今年4月在愛知縣東南部的海槽再次進(jìn)行試采時(shí)受挫。

“美國頁巖氣革命的成功，導(dǎo)致可燃冰對(duì)美國的戰(zhàn)略意義相對(duì)削弱，受此影響可燃冰的商業(yè)化進(jìn)程放緩。”林伯強(qiáng)分析，與美國不同，日本可能推遲可燃冰商業(yè)化開采時(shí)間，是迫不得已，預(yù)計(jì)未來依然會(huì)繼續(xù)加大投入，推動(dòng)可燃冰開采早日實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

國家發(fā)改委能源所副研究員崔成對(duì)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道分析，日本是全球范圍內(nèi)推動(dòng)可燃冰開發(fā)最為積極的國家，這是因?yàn)槿毡?0%以上能源依靠進(jìn)口，可燃冰對(duì)提高其能源的自主供給能力至關(guān)重要。

崔成分析，在福島核事故之后，核電在日本國內(nèi)反對(duì)聲不斷。在可再生能源領(lǐng)域，日本風(fēng)能資源有限，太陽能大規(guī)模應(yīng)用還不具備條件，而周邊海域里有較多可燃冰資源，因此日本大力下注可燃冰。

可燃冰開采面臨四大挑戰(zhàn)

很多人要問的一個(gè)問題就是，可燃冰的前景十分誘人，為什么從2002年試驗(yàn)開采之后一直未能進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)化開采?

21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者綜合采訪梳理發(fā)現(xiàn)，這主要是因?yàn)榭扇急_采面臨四項(xiàng)主要挑戰(zhàn)。

首先，世界各國對(duì)“可燃冰”的開采仍處于研究試驗(yàn)階段，還沒有成熟完美的開采技術(shù)，但有3 種開采方案。

其一，熱解法。利用“可燃冰”在溫度升高時(shí)會(huì)自動(dòng)分解的特性，通過加溫方式向可燃冰層注入熱能，使其由固態(tài)分解出甲烷氣體。這種開采方式基本上已獲得成功，但整個(gè)開采過程要對(duì)甲烷進(jìn)行兩次分離，還要消耗大量能源來加熱溫水。

其二，置換法。將化學(xué)試劑注入“可燃冰”層中，使其與可燃冰發(fā)生反應(yīng)，改變可燃冰的穩(wěn)定平衡狀態(tài)，使其發(fā)生失穩(wěn)作用而進(jìn)行開采。這種方法同“熱解法”一樣，對(duì)甲烷氣體難以進(jìn)行有效的收集，布設(shè)收集管道是個(gè)難題。

其三，降壓法。“可燃冰”層下面往往存在游離的天然氣，這些天然氣被抽出后便能降低礦層的壓力，使礦層中的“可燃冰”由于壓力減小而失穩(wěn)分解。

但多位業(yè)界專家對(duì)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者分析，無論采用哪種方案，由于“可燃冰”結(jié)構(gòu)的特殊性和海底環(huán)境的復(fù)雜性，對(duì)“可燃冰”礦藏的開采都將極其困難。

在技術(shù)難度之外，開發(fā)成本過高也是制約可燃冰開采的一個(gè)重要原因。

美國能源部的公開資料顯示，目前可燃冰開采成本平均高達(dá)每立方米200美元，即使按照1立方米可燃冰可轉(zhuǎn)化164立方米的天然氣來換算，其成本也在每立方米1美元以上，這遠(yuǎn)高于通過成熟技術(shù)開采常規(guī)天然氣的成本。

制約可燃冰開采的第三個(gè)瓶頸即環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面。

廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局前總工程師黃永祥對(duì)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道介紹，可燃冰穩(wěn)定性較差，一旦汽化，“封存”它的海底沉積物會(huì)失去穩(wěn)定，不僅對(duì)海底管道、通信電纜和開采平臺(tái)以及科學(xué)儀器造成破壞，而且還有可能造成大陸架邊緣動(dòng)蕩從而引發(fā)海底塌方，甚至導(dǎo)致大規(guī)模海嘯。

國務(wù)院參事、國土資源部原總工程師張洪濤分析，1單位的體積的可燃冰可以分解出164單位體積的甲烷，如果是瞬間融化，和爆炸一樣，且由于可燃冰大多位于海底斜坡上，很容易導(dǎo)致海底滑坡和塌陷。

另一環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)為可燃冰在開采過程中可能會(huì)造成成分泄露。可燃冰成分復(fù)雜，有甲烷，二氧化碳，還有乙烷和丙烷。

據(jù)測(cè)算，全球可燃冰中蘊(yùn)含的甲烷量約是大氣圈中的3000倍，而可燃冰分解產(chǎn)生的甲烷進(jìn)入大氣的量即使只有大氣甲烷總量的0.5%，也會(huì)明顯加速全球變暖的進(jìn)程。

此外，可燃冰還面臨著由于油氣價(jià)格低位導(dǎo)致的研發(fā)投入不足的問題。

發(fā)改委能源所所長(zhǎng)戴彥德對(duì)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者解釋，盡管全球多個(gè)國家都將可燃冰視為一種戰(zhàn)略能源，但是由于當(dāng)前全球油氣價(jià)格比較低，各國在可燃冰的研發(fā)投入上動(dòng)力不足，這將在一定程度上阻礙可燃冰技術(shù)研發(fā)的進(jìn)程。