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可燃冰商业开采,13年等待可实现?—新闻—科学

发布时间:2017-12-04 阅读:

  可燃冰块的商业开发,等待实现13年? - 新闻 - 科学网络

  5月18日,国土资源部中国地质调查局宣布,中国在南海北部神狐地区的可燃冰的成功试验标志着中国成为世界上第一个实现连续稳定的天然气的国家生产国家。

  可燃冰的成功测试能否改变现有的能源市场格局?我们能在不久的将来影响我们的生活吗?中国是否真的突破了这一技术?我们可以在2030年使用干净的可燃冰块吗?记者在采访中了解到,以中国页岩气勘探为代表的钻井技术取得了一定的进展。然而,开发可燃冰是另一个关键和艰巨的任务。

  一个非常规的清洁资源

  可燃冰是一种天然气水合物。天然气水合物是由水分子在高压低温下捕获天然气分子形成的冰状结晶化合物。由于它的火可以燃烧,所以也被称为可燃冰。中国石油大学(华东)石油工程学院副教授孙志学告诉记者。

  可燃冰的形成非常严酷。温度不能太高,在20℃以上,天然气水合物会分解,也不能太低。潜水艇温度在2〜4℃时,只适合形成天然气水合物。上海交通大学机械与动力工程学院教授鞠永林告诉记者。

  水合物形成需要30个大气压,这决定了可燃冰埋藏的深度。形成可燃冰的主要气体是甲烷,富含甲烷的地区,在压力,温度条件下,可能产生可燃冰。永勇林说。

  在常温常压条件下,可燃冰块可分解成甲烷和水,1立方米的可燃冰块通常可释放164-180立方米的天然气。据估计,世界上可燃冰所含的有机碳总量相当于世界上已知的煤,石油和天然气的两倍,当然,资料比例可能随着资源勘探的进展而变化,但可燃冰的总储量还是很大的。

  地球上的可燃冰有很大的潜力,即使我们只开发17%到20%的份额,足以让我们使用200年。在自然界中,可燃冰广泛分布在大陆永久冻土,岛屿的斜坡,主动和被动大陆边缘的抬升,极地大陆架以及海洋和一些内陆湖泊的深海环境中。到目前为止,我们已经发现了230多个天然气水合物矿床。孙说,目前,可燃冰资源最有希望的发展是在北极现有的基础设施条件下高品位的高饱和度天然气水合物储层。

  事实上,可燃冰并不是新的非常规资源。作为清洁高效的非常规天然气资源之一,日本,俄罗斯,美国和加拿大几十年前就开始探索陆地和海洋的可燃冰层。

  技术,环保,成本问题有待解决

  据了解,2013年日本试图开采海底易燃冰块和提取沼气,但由于海底沙子流入生产井,仅在6天内就停止了试验。最近中国用可燃冰块和日本的方法审判一样,也是减压法。

  试采,减压没有新的技术突破?从目前对形势分析的认识来看,可能不会有重大的技术突破。鞠永林分析。日本已经宣布,将在半个月后再次审判,并根据其效果进行判断。

  除了传统的采矿技术,蓝鲸1也是一种传统的钻井船。鞠永林坦言,他对钻机并不了解,但可以肯定的是,这种钻机并不是专门为可燃冰块开采设计的,短期内可能无法解决各类可燃冰矿存在的问题。

  特殊的生态保护技术比特殊的采矿技术更困难。永勇林说。如果在采矿过程中发生甲烷泄漏,很可能会造成比二氧化碳强22倍的大规模温室气体甲烷排放。

  可燃冰体减压气化后,位于陡坡上的海底松散沉积物经重力作用变形,不稳定,直至发生大型海底滑坡等地质灾害。导致海底地震,海啸等灾害,也是目前易燃冰的商业化面临的重大课题。孙志学说。

  中国科学院广州能源天然气水合物研究所研究中心相关负责人在接受“中国科学报”采访时表示,与美国和日本相比,中国可燃冰的研究滞后背后。尽管有可燃冰的富集规律和油气成藏机理研究的基础,但建立了可燃冰矿综合仿真技术体系。但在采矿技术优化,工艺安全控制,地层稳定性和环境影响等方面还需要进一步的探索。

  技术,环境问题,成本也是制约商业开发的一个问题。据鞠永林介绍,页岩气水平井创新,美国的垂直井和水力压裂技术使页岩气开采成本降低,甚至低于传统天然气的成本。易燃冰的测试过程从技术层面上来说没有革命性的技术,面临很多问题,成本太高。

  试生产阶段的勘探成本并不容易估算,但如果要以常规能源开采数倍的代价进行商业开采,市场肯定是不可接受的。永勇林说。

  能源替代很长的路要走

  面对上述担忧,鞠永林表示,随着科学技术的发展,这些问题将最终得到解决。毫无疑问,可燃冰的潜力将逐渐取代传统化石燃料作为清洁能源。

  中国对外天然气进口占35%-40%,对能源的依赖性非常高,这对国家战略和产业发展肯定不利。永勇林说。由于资源的进口取决于彼此的资源,价格情况,受他人控制,国际形势的变化,将对中国的经济和工业发展产生重大影响。

  目前,中国大力发展太阳能,风能,海洋能和地热能等新能源。但是,可再生能源比重相对较低,对整体能源结构的影响仍然较小。传统能源的替代将加速能源结构的转型。

  复旦大学环境科学与工程系教授在科学评论中写道,如果可燃冰对中国能源结构的优化起到重要作用,目前的能源体系和社会经济系统需要调整更加剧烈,在未来20年内可以实现可燃冰的商业开发,还需要从能源需求控制和能源供应优化这两条基本路径入手,实现中国经济转型升级,能源结构优化和空气质量改善。一是要推动能源消费革命,控制不合理的能源消费增长。二是推动能源供应革命,引导绿色向能源结构转变。

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