可燃冰具有高能量密度、高熱值等特點(diǎn),是高效、清潔、低碳、資源量大的優(yōu)質(zhì)能源。能量密度高,1立方米的可燃冰可分解出164立方米的甲烷氣體。熱值高,同等條件下可燃冰燃燒產(chǎn)生的能量比煤和石油要高出數(shù)十倍。純度高,我國(guó)南海海域等地區(qū)發(fā)現(xiàn)的可燃冰甲烷含量可達(dá)99.0%,比常規(guī)天然氣的純凈度平均高約10個(gè)百分點(diǎn)??山档臀廴疚锛岸趸嫉葰怏w的排放,與等熱值煤炭相比,每千立方米氣可分別
減排二氧化碳、二氧化硫約4.33噸和0.0483噸,且基本不含鉛塵、硫化物以及可入肺顆粒物(PM2.5)等有害物質(zhì)。另外,用二氧化碳置換甲烷的可燃冰開采技術(shù)體系,既可更科學(xué)合理開發(fā)可燃冰資源,又能起到封存二氧化碳的作用。
目前,我國(guó)可燃冰資源勘查已取得重大突破,力爭(zhēng)早日實(shí)現(xiàn)可燃冰的開發(fā)利用。1999年,我國(guó)正式啟動(dòng)了對(duì)海域內(nèi)可燃冰資源的調(diào)查與研究專項(xiàng)。2007年,首次在南海北部神狐海域通過鉆探成功獲取了可燃冰實(shí)物樣品。2008年,在
青海祁連山(600720,股吧)凍土區(qū)成功鉆獲可燃冰樣品,證實(shí)我國(guó)是既有海域可燃冰又有陸域可燃冰的少數(shù)國(guó)家之一。據(jù)易碳家了解到,2013年,在珠江口盆地東部海域首次鉆獲高純度可燃冰,其具有埋藏淺、厚度大、類型多、純度高四個(gè)特點(diǎn):賦存于水深600—1100米的海底以下220米以內(nèi)的兩個(gè)礦層中;上層厚15米、下層厚30米;自然產(chǎn)狀呈層狀、塊狀、結(jié)核狀產(chǎn)出;巖芯中可燃冰含礦率平均為45%—55%,樣品中甲烷含量高達(dá)99%。通過實(shí)施23口鉆探井,控制可燃冰分布面積55平方公里,控制地質(zhì)儲(chǔ)量為1億—1.4億噸油當(dāng)量。經(jīng)過近二十年的不懈努力,我國(guó)已初步形成了可燃冰資源綜合勘查技術(shù)體系,下一步將全面推動(dòng)我國(guó)海域可燃冰資源的開發(fā),2013年起用3年時(shí)間重點(diǎn)開展資源勘查工作,開展生產(chǎn)試驗(yàn)先期研究,并在陸域?qū)嵤┰嚥晒こ蹋?016年起用5年時(shí)間開展資源勘查工作,同時(shí)進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn)研究;2020年前后突破可燃冰的開采技術(shù),基本形成能夠適應(yīng)工業(yè)化開發(fā)規(guī)模的工藝、技術(shù)和設(shè)備體系;2030年前后實(shí)現(xiàn)可燃冰的商業(yè)化開發(fā)。
資源豐富的可燃冰應(yīng)成為中國(guó)能源變革和中長(zhǎng)期能源戰(zhàn)略決策的重要選擇。據(jù)易碳家了解到,我國(guó)能源消費(fèi)長(zhǎng)期以煤為主,煤炭比例維持在70%左右。以煤為主的能源消費(fèi)帶來(lái)了一系列
問題。另外,近年來(lái)我國(guó)溫室氣體排放量持續(xù)快速增長(zhǎng),而未來(lái)可獲得的排放空間非常有限。因此,為解決日益嚴(yán)峻的清潔能源供應(yīng)不足、環(huán)境污染和氣候變化問題,確保我國(guó)能源供應(yīng)的可持續(xù)性,實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,必須推動(dòng)新的能源變革,而資源量大、高效、清潔、低碳的可燃冰能夠擔(dān)負(fù)起這一歷史使命。
我國(guó)可燃冰資源十分豐富,主要分布在南海和東海海域、青藏高原凍土帶等區(qū)域,地質(zhì)資源量約為1000億噸油當(dāng)量,比常規(guī)天然氣地質(zhì)資源量多約520億噸油當(dāng)量,是目前我國(guó)資源最豐富的清潔能源之一,具有大規(guī)模發(fā)展的潛力,具備成為未來(lái)主流清潔能源的資源基礎(chǔ)。
亟待解決的幾個(gè)關(guān)鍵問題
(一)缺乏獨(dú)立的發(fā)展戰(zhàn)略和專項(xiàng)規(guī)劃
我國(guó)雖然近年來(lái)相繼實(shí)施了《我國(guó)海域天然氣水合物資源調(diào)查與評(píng)價(jià)(2002—2010)》、《天然氣水合物資源勘查與試采工程(2011—2020)》等專項(xiàng),比較系統(tǒng)提出了可燃冰的調(diào)查、勘查、試驗(yàn)開采和技術(shù)研究的中短期目標(biāo)、任務(wù)等,但其中缺乏針對(duì)可燃冰的中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略和專項(xiàng)規(guī)劃,特別是缺乏可燃冰的開發(fā)利用及產(chǎn)業(yè)化部署及相關(guān)
政策,國(guó)家已出臺(tái)的《國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃》等對(duì)可燃冰發(fā)展的重要作用及其在能源領(lǐng)域的重要地位認(rèn)識(shí)不足,遠(yuǎn)不足以改變我國(guó)目前可燃冰調(diào)查研究程度較低、資源家底不清、技術(shù)和裝備整體落后、環(huán)境效應(yīng)與環(huán)保技術(shù)研究滯后的現(xiàn)實(shí)狀況,這不僅嚴(yán)重影響了我國(guó)可燃冰開發(fā)利用的進(jìn)程,還涉及到政治、外交、軍事等領(lǐng)域的一系列問題。
相比而言,1999年我國(guó)就正式啟動(dòng)了對(duì)海域內(nèi)可燃冰資源的調(diào)查,與美國(guó)啟動(dòng)S.330法案同年,但歷時(shí)15年,至今我國(guó)仍未將可燃冰列為新發(fā)現(xiàn)礦種,也沒有專門的《可燃冰資源勘查開發(fā)條例》。從可燃冰的勘查開采、
運(yùn)輸和配送、儲(chǔ)備等各個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)看,缺乏專業(yè)性、綜合性和涵蓋上中下游整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的完整的法律體系。雖已制定了海域可燃冰勘查標(biāo)準(zhǔn),但尚缺乏全面涵蓋陸域和海域的可燃冰勘查、開采、運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)的較為系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)。在
市場(chǎng)監(jiān)管以及環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域中,地方政府和相關(guān)企業(yè)的責(zé)任和義務(wù)尚未明確。
(三)缺乏實(shí)用性的開采和環(huán)境評(píng)價(jià)技術(shù)
近年來(lái),我國(guó)雖然在可燃冰資源成礦理論和勘查技術(shù)研究方面取得了較大進(jìn)展,但仍存在不少問題,如可燃冰資源形成機(jī)理不夠清楚、成礦理論不完善,找礦方法也未形成完整的技術(shù)體系。
我國(guó)可燃冰開采技術(shù)及環(huán)境評(píng)價(jià)研究剛剛起步,目前僅進(jìn)行過室內(nèi)的開采模擬試驗(yàn)和陸上凍土區(qū)的小規(guī)模試采,也未進(jìn)行過海底可燃冰試采,缺乏實(shí)用型的開采方法、開采技術(shù)和開采設(shè)備;可燃冰開采對(duì)全球氣候變化、海底地質(zhì)災(zāi)害及深海生物群落的影響尚不清楚,未建立完善的環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、災(zāi)害預(yù)警和控制系統(tǒng)等。