中華石化網(wǎng)訊 日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省近日公布,已成功從近海地層蘊(yùn)藏的甲烷水合物(一般稱天然氣水合物,俗稱“可燃冰”)中分離出天然氣,這一消息讓非常規(guī)天然氣再度趨熱。
相比過(guò)去兩年全球熱炒的頁(yè)巖氣,可燃冰蘊(yùn)藏的天然氣資源量還要多出很多倍。可燃冰,是否會(huì)繼頁(yè)巖氣之后再度引發(fā)新一輪能源革命?
各國(guó)競(jìng)逐
可燃冰,從中能分離出甲烷,即天然氣,是替代傳統(tǒng)能源的一種清潔能源,國(guó)內(nèi)通常將之納入非常規(guī)天然氣種類。
公開資料顯示,全球可燃冰蘊(yùn)藏的天然氣資源總量,相當(dāng)于全球已探明傳統(tǒng)化石燃料碳總量的2倍,一些估算甚至更高。
日本曾估算,周邊海域可燃冰的天然氣潛在蘊(yùn)藏量相當(dāng)于日本100年的天然氣消費(fèi)量。除日本之外,世界各國(guó)都在積極進(jìn)行可燃冰的科研工作。中國(guó)南海和青藏高原也有豐富的可燃冰資源,國(guó)內(nèi)也已經(jīng)開展了可燃冰前期研究和調(diào)查工作。
在可燃冰的舞臺(tái)上,各國(guó)已經(jīng)展開競(jìng)逐。
上世紀(jì)60年代到70年代,蘇聯(lián)和美國(guó)等少數(shù)國(guó)家就開始了陸地凍土區(qū)和海洋的可燃冰資源調(diào)查。加拿大取得了陸地凍土帶中可燃冰的實(shí)物樣品,美國(guó)在深海鉆探巖心中發(fā)現(xiàn)了海洋可燃冰。
蘇聯(lián)也在其遠(yuǎn)東地區(qū)發(fā)現(xiàn)可燃冰礦藏后,開發(fā)了世界上第一座可燃冰礦田。此后的80年代,許多國(guó)家都制定了國(guó)家計(jì)劃以評(píng)估本國(guó)的可燃冰資源。參與的國(guó)家不完全統(tǒng)計(jì),涉及美國(guó)、加拿大、日本、印度、俄羅斯、德國(guó)等等。
評(píng)估調(diào)查之外,各國(guó)在此時(shí)期還開展技術(shù)研發(fā),為可燃冰試開采做技術(shù)儲(chǔ)備。進(jìn)入21世紀(jì)后,已經(jīng)有國(guó)家進(jìn)行試開采,不過(guò)試開采的數(shù)據(jù)都沒(méi)有公布。
日本此次在海洋可燃冰領(lǐng)域的突破正是這種潮流之一,廣州及青島海洋地質(zhì)調(diào)查局一位高級(jí)工程師對(duì)《第一財(cái)經(jīng)日?qǐng)?bào)》稱,日本乃是全球從海洋可燃冰中分離出天然氣的首個(gè)國(guó)家。廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局,以及中科院廣州能源所是國(guó)內(nèi)目前參與可燃冰研究的主要機(jī)構(gòu)。
不過(guò)與可燃冰總體情況類似,日本也沒(méi)有公布詳細(xì)數(shù)據(jù)。
上述高級(jí)工程師分析說(shuō),目前日本進(jìn)行的是試開采,效果如何尚待分析。需要連續(xù)觀察天然氣產(chǎn)量,持續(xù)日產(chǎn)量穩(wěn)定在幾千立方米才能進(jìn)一步評(píng)估經(jīng)濟(jì)性。同時(shí),是否能持續(xù)長(zhǎng)期開采,也是評(píng)估可燃冰礦藏的一個(gè)指標(biāo)。
按照中國(guó)工程院院士金慶煥的判斷,現(xiàn)在可燃冰總體還處于試開采階段。這意味著商業(yè)化到來(lái)尚需時(shí)日。目前各國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)領(lǐng)域主要還體現(xiàn)在科技攻關(guān)、調(diào)查評(píng)估上。
各國(guó)在20世紀(jì)90年代和21世紀(jì)初制定了可燃冰調(diào)查研究和開發(fā)計(jì)劃,美國(guó)1997年啟動(dòng)的計(jì)劃是準(zhǔn)備投入10億美元,在2015年實(shí)現(xiàn)商業(yè)開采。日本則在1995年啟動(dòng)投入6億美元的計(jì)劃,希望在2018年實(shí)現(xiàn)商業(yè)開采。
日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省還于2001年發(fā)布了一個(gè)為期18年的“可燃冰開發(fā)計(jì)劃”。第一階段2008年結(jié)束,成果主要是確認(rèn)相關(guān)海域蘊(yùn)藏大量的可燃冰待開發(fā)。2009年至今處于第二階段,主要目標(biāo)是進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn),即試開采,為2016~2018年度第三階段的商業(yè)化開采進(jìn)行技術(shù)鋪墊。
德國(guó)在2001年投入2.3億歐元用于相關(guān)研究。中國(guó)從1999年起開始對(duì)海洋可燃冰開展實(shí)質(zhì)性的調(diào)查和研究。
總體而言,我國(guó)在可燃冰領(lǐng)域仍然處于勘查和評(píng)估階段,更多集中在實(shí)驗(yàn)室技術(shù)研究以及模擬開采階段。
中國(guó)可燃冰現(xiàn)狀
中國(guó)對(duì)可燃冰調(diào)查研究起步較晚。1999年,國(guó)土資源部下屬的中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局啟動(dòng)“西沙海槽區(qū)天然氣水合物資源調(diào)查與評(píng)價(jià)”項(xiàng)目,初步確認(rèn)西沙海域中可燃冰資源的存在。
隨后的2002年,國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)設(shè)立“我國(guó)海域天然氣水合物資源調(diào)查與評(píng)價(jià)”國(guó)家專項(xiàng),在南海北部陸坡西沙海槽、神狐、東沙及瓊東南等海域開展調(diào)查評(píng)價(jià)。2007年,在南海北部神狐海域鉆探獲取了含可燃冰巖心樣品。
此外,陸地永久凍土區(qū)可燃冰調(diào)查研究也開始啟動(dòng)。2008年,國(guó)土部在青海祁連山南緣取得可燃冰實(shí)物樣品,在陸地可燃冰上取得突破。
資源調(diào)查之外,國(guó)內(nèi)更多精力放在基礎(chǔ)理論研究、實(shí)驗(yàn)?zāi)M以及勘探開發(fā)工程技術(shù)研發(fā)。金慶煥團(tuán)隊(duì)說(shuō),目前他們建立了小型測(cè)試裝置,進(jìn)行了開采技術(shù)的模擬實(shí)驗(yàn)研究。
中國(guó)對(duì)戰(zhàn)略替代能源可燃冰勘探開發(fā)技術(shù)的新一輪系統(tǒng)性研究也已啟動(dòng),被科技部批準(zhǔn)納入國(guó)家863計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目實(shí)施,執(zhí)行期為4年。
該項(xiàng)目首席科學(xué)家王宏斌公開稱,該項(xiàng)目執(zhí)行年度為2013~2016年,下設(shè)“可燃冰地球物理立體探測(cè)技術(shù)”、“可燃冰流體地球化學(xué)精密探測(cè)技術(shù)”和“可燃冰樣品保壓轉(zhuǎn)移及處理技術(shù)”等三個(gè)課題。
除此,如上述高級(jí)工程師所言,國(guó)內(nèi)的可燃冰開采目前還在尋找試開采點(diǎn)的過(guò)程中。一名中石油非常規(guī)油氣研究人員則稱,非常規(guī)氣的開采主要是根據(jù)經(jīng)濟(jì)可行性進(jìn)行評(píng)估。
按照經(jīng)濟(jì)性評(píng)估,非常規(guī)天然氣開采的排序應(yīng)為致密氣、煤層氣、頁(yè)巖氣,以及未來(lái)的可燃冰。上述研究人員認(rèn)為,頁(yè)巖氣商業(yè)化開采尚且有賴于技術(shù)突破和成本降低,可燃冰就更加遙遠(yuǎn)了。
在美國(guó)頁(yè)巖氣革命成功的帶動(dòng)下,國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣熱正在持續(xù)。據(jù)中石油勘探開發(fā)公司新能源處雷懷玉處長(zhǎng)稱,目前國(guó)內(nèi)一口頁(yè)巖氣井的成本在8000萬(wàn)~1億元之間,未來(lái)采用國(guó)產(chǎn)化設(shè)備后有望降至5000萬(wàn)元左右。
即便如此,國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣真正的商業(yè)化、大規(guī)模開采還需要時(shí)間,根據(jù)國(guó)家能源局的頁(yè)巖氣規(guī)劃,“十三五”才是頁(yè)巖氣大規(guī)模開采階段。可燃冰目前尚無(wú)具體規(guī)劃,金慶煥團(tuán)隊(duì)判斷,我國(guó)要到2020年前后可能實(shí)現(xiàn)可燃冰工業(yè)開發(fā)技術(shù)與裝備的突破,2030年前后可能實(shí)現(xiàn)商業(yè)開發(fā)。
日本能源突圍?
在此前宣布海洋可燃冰開采突破的新聞發(fā)布會(huì)上,日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)大臣茂木敏充以美國(guó)頁(yè)巖氣革命為例稱,希望能在克服技術(shù)難題后實(shí)現(xiàn)可燃冰的大規(guī)模開采,從而讓可燃冰成為日本的“國(guó)產(chǎn)能源”。
日本目前大約95%的能源需從國(guó)外進(jìn)口,尤其是福島核事故之后,日本大部分核電站停止運(yùn)營(yíng),導(dǎo)致能源需求與供給之間的關(guān)系更為緊張。
日本政府也在積極與美國(guó)談判,希望進(jìn)口美國(guó)天然氣,分享頁(yè)巖氣革命的成果。東亞地區(qū)一直是全球天然氣價(jià)格最高的地區(qū),單位天然氣價(jià)格是美國(guó)的6~7倍。受美國(guó)出口廉價(jià)天然氣,以及各國(guó)效仿美國(guó)開采頁(yè)巖氣的可能性前景影響,傳統(tǒng)的管道天然氣市場(chǎng)將受到?jīng)_擊。
天然氣大國(guó)俄羅斯賣往歐洲的管輸氣價(jià)格正在出現(xiàn)松動(dòng)和下降,中海油總公司研究員陳衛(wèi)東對(duì)本報(bào)記者稱,這將促使俄羅斯更加關(guān)注中國(guó)市場(chǎng)。比如停滯多年的中俄天然氣管道可能會(huì)加快步伐。在能源版圖上,受到?jīng)_擊的還有新能源。由于美國(guó)廉價(jià)天然氣擠出的煤炭產(chǎn)能一部分被運(yùn)往歐洲,歐洲火電將重新煥發(fā)活力,風(fēng)電、光伏等因此面臨不小的沖擊。
頁(yè)巖氣革命后,能源格局已經(jīng)從中東向北美傾斜。上述研究人員稱,如果未來(lái)可燃冰開采成功,能源格局將重新洗牌,能源生產(chǎn)也更為分散,現(xiàn)存的世界能源市場(chǎng)格局將完全改變。不過(guò),可燃冰商業(yè)開采的前景,誰(shuí)也沒(méi)有時(shí)間表,何時(shí)能有大的突破也是未知的。
與頁(yè)巖氣開采相同的是,可燃冰開采同樣面臨環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。有地質(zhì)專家稱,這一次日本的試驗(yàn)開采方法叫“減壓法”,本身存在引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)。“減壓法”開采過(guò)程的危險(xiǎn)性在于,如果操作不慎將引起連鎖反應(yīng),使整塊地區(qū)的可燃冰同時(shí)迅速分解,這種失控將引發(fā)海底地質(zhì)變化,導(dǎo)致地震甚至海嘯。
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