□ 鐘 科

作為公認的傳統(tǒng)能源的可行性替代品，可燃冰開采利用日益明朗化，讓人們有理由期待和見證新能源應用領(lǐng)域的又一里程碑。

引“冰”取火前景廣闊

可燃冰是天然氣水合物的俗稱，它既指天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀、籠形結(jié)晶化合物，也包括那些由天然氣與水在同樣環(huán)境下形成的類冰狀的結(jié)晶物質(zhì)。由于高壓和低溫兩項條件缺一不可，可燃冰只有在深海底和凍土區(qū)才能保持穩(wěn)定狀態(tài)。在海洋中，可燃冰主要儲存在海底之下1 000米范圍內(nèi)，分布面積達4 000萬平方公里，約占海洋總面積的10%。相形之下，陸地可燃冰可謂是“鳳毛麟角”，約占海洋蘊藏量1/100。只有了解了這一背景，我們才能理解為何我國于2009年在祁連山發(fā)現(xiàn)“可燃冰”礦藏被譽為“意義可以媲美大慶油田”的事件。

可燃冰具有使用方便、燃燒值高、清潔無污染等特點，是公認的尚未開發(fā)的最大新型能源。因其外觀像冰雪或固體酒精，點火即可燃燒，所以又被稱作固體瓦斯或氣冰。

可燃冰熱量很高，1立方米的可燃冰就可以釋放出164立方米的天然氣。據(jù)估算，可燃冰所含的有機碳總量相當于全球已知煤、石油和天然氣的2倍?？扇急牧硗庖粋€好處是，經(jīng)過燃燒后，僅會生成少量的二氧化碳和水，而不像其他常規(guī)化石能源一樣還會生成其他氧化物污染。

技術(shù)領(lǐng)先“蛟龍”掌舵

2007年5月1日，我國6位科學家與國外28位科學家合作，在南海北部進行第一次試探性的鉆探，打上來的并沒有想象中的白花花的冰，只有一些泥巴狀的物質(zhì)。而接下來兩鉆，同樣“顆粒無收”，人們有點“坐不住”了。就在此時，對第一鉆打上來的泥巴狀物質(zhì)的檢測報告出來了，就是可燃冰！

這意味著我國天然氣水合物調(diào)查研究水平已步入世界先進行列，使我國成為繼美國、日本、印度之后的第4個通過國家級研發(fā)計劃在海底鉆探獲得可燃冰實物樣品的國家。

相對海底可燃冰的開發(fā)，陸地可燃冰開發(fā)相對容易。

雖然可燃冰被視為石油、天然氣的最佳替代能源，但它埋藏于海底，開采難度較大。中國曾利用從外國租借的鉆探船獲得可燃冰樣品，而今年則有望利用“蛟龍”號再次獲得可燃冰樣本。

幾大難題尚未突破

我國南海天然氣水合物的儲量為700億噸油當量，相當于目前陸上石油、天然氣資源量總數(shù)的二分之一。南海北部坡陸可燃冰儲量約185億噸油當量，相當于已探明南海油氣地質(zhì)儲備的6倍，而東沙群島以東的九龍甲烷礁，目前為世界上最大的冷泉湓溢區(qū)。

陸地方面，我國凍土面積為215萬平方公里，天然氣水合物形成及儲存前景廣闊。青藏高原可燃冰遠景儲量為350億噸油當量，其中五道梁多年凍土區(qū)遠景儲量可供應90年。祁連山地區(qū)儲量占陸地總儲量的四分之一。此外，漠河盆地、西藏風火山、烏麗地區(qū)、羌塘盆地等都在進一步探測研究中。

“可燃冰將在能源發(fā)展規(guī)劃中得到體現(xiàn)?！痹?011年全國兩會期間，國家能源局副局長錢智民表示。在“十二五”能源規(guī)劃中，可燃冰將作為一種新型資源被納入其中。

可燃冰發(fā)展前景廣闊，但對可燃冰的開發(fā)利用也面臨幾大難題?？扇急堑蜏嘏c高壓環(huán)境下的產(chǎn)物，穩(wěn)定性較差。雖然存儲總量很大，但分布較為分散，不便于開采。

此外，可燃冰的開采技術(shù)復雜、速度慢、費用高，加上海洋中水合物的壓力較高，實現(xiàn)管道合理布設、天然氣的高效收集較為困難，因此至今全球尚無成熟有效的開采技術(shù)。

盡管可燃冰是公認的21世紀替代能源之一，但對其開發(fā)利用所引發(fā)的問題不容忽視?？扇急鶎囟群蛪毫苊舾?，在輸送過程中稍有不慎，就會使甲烷氣體逸散到大氣中從而加速溫室效應。

目前，我國已形成由國家調(diào)查專項、國家863計劃項目、973項目及三大石油公司的勘查項目組成的立體、多層次的勘查投入體系。國家能源局相關(guān)專家表示，我國可燃冰開發(fā)目前仍處于調(diào)查實驗階段，政府計劃在2015年前投入至少10億元加快它的開發(fā)速度，預計2020年前后實現(xiàn)工業(yè)開采，最快到2030年實現(xiàn)商業(yè)生產(chǎn)。

可燃冰開采歷史

1960年，蘇聯(lián)在西伯利亞發(fā)現(xiàn)了第一個可燃冰氣藏，并于1969年正式投入開發(fā)。日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省計劃于2012下半年在領(lǐng)海約1 000米深處進行深約300米的鉆探，花費數(shù)周時間采集甲烷氣。正式開采前，日本海洋研究開發(fā)機構(gòu)的“地球號”勘探船將于今年2月前后被派往當?shù)?，在較淺的區(qū)域進行試鉆探。若能成功實現(xiàn)穩(wěn)定開采，將創(chuàng)全球先例。

我國最早近距離接觸可燃冰的是國土資源部廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局高級工程師姚伯初。1982年，他在前往美國地質(zhì)調(diào)查局考察的過程中了解到了可燃冰。在中國地質(zhì)調(diào)查局的部署下，廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局于1999年12月在我國南海西沙海槽區(qū)進行可燃冰資源前期調(diào)查，并首次在我國海域發(fā)現(xiàn)可燃冰的存在標志，由此揭開我國可燃冰資源實地勘查的序幕。

2002年，國土資源部啟動海域天然氣水合物調(diào)查，同時部署陸域永久凍土區(qū)天然氣水合物的相關(guān)調(diào)查研究工作，采取海陸并進的方式，奮力追趕發(fā)達國家的研究勘探水平。