中國可燃冰研究開發落后日本十余年

中國可燃冰研究開發已落后日本十余年

　　日本經濟產業省近日對外宣布，該國在愛知三重縣外海已成功從海底可燃冰層試驗開采提取甲烷氣體，成為全球首個掌握海底可燃冰開采技術的國家。日本媒體NetIB News擬文指出，此次試驗開采成功可以“打開日本成為資源豐富國家的大門”。

　　然而，對于亟待擺脫高耗煤以及能源對外依存度的中國而言，日本可燃冰試驗開采成功不僅為我們提供了借鑒，同時也給中國可燃冰勘探開發拉響了“警報”。中科院廣州能源研究所副所長、中科院廣州天然氣水合物研究中心常務副主任吳能友告訴《中國科學報》記者，對可燃冰在新能源中的重要地位應當予以足夠重視，一旦被日本等領先國家將差距拉開，或將對今后的能源格局造成深刻影響。

　　意義深遠

　　可燃冰賦存于陸地多年凍土區和水深大于400米的海底及其以下沉積層中，其中海底的可燃冰占99%。吳能友在接受《中國科學報》記者采訪時表示：“此次日本的成功證實開采海底可燃冰是完全可行的。目前，無論是陸地還是海底，日本的可燃冰開采技術均處于全球第一。”

　　形成可燃冰的主要氣體為甲烷。在常溫常壓條件下，可燃冰能夠分解為甲烷和水，1立方米的可燃冰通常可釋放出164~180立方米的天然氣。據估算，世界上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。

　　作為清潔、高效的非常規天然氣資源之一，從20世紀80年代開始，日本、俄羅斯、美國、加拿大等就已陸續開始對陸地和海洋可燃冰進行勘探。

　　2002年加拿大、日本等國曾聯合在加拿大Malik地區對可燃冰進行試開采，5天時間內首次在凍土帶含水合物沉積層中通過注熱法產出470立方米天然氣。2007~2008年，加拿大和日本再度聯手，在麥肯齊三角洲多年凍土區對可燃冰進行再次試驗開采，5天時間開采天然氣13000立方米，日產 2000~4000立方米。

　　縱觀全球，美國近年來不景氣的經濟致使政府削減了對可燃冰研發的經費投入，而日本政府卻始終堅持著巨大的研發投入，這與其本土能源匱乏以及福島核事故后核能發展受阻息息相關。

　　中投顧問能源行業研究員任浩寧對《中國科學報》記者說：“日本的成功給其他國家和企業提供了重要的借鑒意義。”

　　據長期從事可燃冰研究的吳能友介紹，日本此次使用了深海鉆探船“地球號”，開采地點水深約為1180米、海底以下260米，試驗區包括1個開采井和3個監測井，可燃冰儲量能滿足日本全國14年的能源消費。

　　遠落后于日本

　　記者從當地《日本經濟新聞》的報道中獲悉，接下來的兩個星期內可燃冰的生產試驗還將繼續，并會探索今后商業化所需的技術和將要應對的挑戰。

　　據記者了解，日本2001年制定了“21世紀可燃冰研究開發計劃”，原定商業化開采時間為2015年。不過，據日本多家媒體報道，日本政府已將實現海底可燃冰商業化開采推遲至2018年。

　　但吳能友認為，海底可燃冰商業化開采除了需要解決技術和環境影響兩個難題外，其經濟效益還需要在更長的時間和更大的規模上進行檢驗。日本最終實現可燃冰商業化開采的時間可能還會推后，應當是在2020年以后。“從目前所了解的情況分析，日本對此次試驗開采技術頗有些語焉不詳，可能面臨的問題很多，有待于更詳細的分析評價。”

　　任浩寧也認為，可燃冰處于深海區域，比普通開采石油天然氣難度要大，日本要實現海底可燃冰商業化開采將比預期的時間更長。

　　“預計全球陸地大規模可燃冰開采應該在2020年，到2030年大面積的海底可燃冰開采將成為現實。顯然，日本會比這個時間早。”吳能友說。

　　目前，除了技術尚未成熟以及開采費用高昂外，可燃冰開采的安全性也成為業內爭議的焦點。

　　據了解，可燃冰分解產生的甲烷是一種環境效應比二氧化碳高20多倍的溫室氣體，而且海底可燃冰開采還有可能造成滑坡等地質災害。

　　面對這些擔憂，吳能友認為，隨著科學技術的發展，這些問題都將得到最終解決。“可燃冰今后作為清潔能源逐步替代傳統化石能源是毋庸置疑的。”

　　任浩寧也認為：“可燃冰替代化石能源的可能性是絕對存在的，其儲量高，燃燒熱值也高。目前可燃冰開采所處的情況相當于100年前的海洋石油天然氣。”

　　不過，在當前中國大氣污染日趨嚴重、以煤炭為主的能源結構亟待轉型時，清潔高效的可燃冰研究開發卻落后日本十余年的時間——吳能友甚至認為，僅相當于日本21世紀初的水平。

　　早在1990年，我國已開始關注國外可燃冰勘探開發的研究進展，2002年正式啟動南海北部海底可燃冰資源調查，但那時的日本已經開始與加拿大合作進行陸地可燃冰試驗開采。

　　在吳能友看來，較之美國阿拉斯加和加拿大麥肯齊三角洲多年凍土區具有的得天獨厚的可燃冰先天條件，中國陸地青藏高原多年凍土區的可燃冰開采潛力有待進行更為詳細的調查評價，“南海北部蘊藏著豐富的可燃冰資源，這才是我們開采的目標”。

　　警惕差距拉大

　　應當說，目前我國政府對于可燃冰的研發投入并不“吝嗇”，已經是除日本之外全球投入最多的國家，可謂“大手筆”。

　　那么，為何中國可燃冰勘探開發卻仍然進展緩慢?

　　據《中國科學報》記者了解，國內研究機構分屬不同的部門，機構之間各自為政，缺乏統一組織協調，資料也不能有效共享，造成重復建設和巨大的資源浪費。

　　此外，在目前國內研究人員并不多的情況下，我國可燃冰研究開發的國際合作程度偏低，很難與國際先進水平接軌。多年來，中國僅在2004年與德國開展過可燃冰項目的合作研究。為此，吳能友建議，我們應該借鑒日本的經驗，整合國內優勢力量，主攻南海北部的可燃冰勘探開發，并且加強國際合作，適當引進國際研究力量和技術。

　　同時，任浩寧還指出，由于國家在能源結構調整中已給出方向，即未來將以天然氣與煤層氣替代燃煤，“可燃冰并不被重視，企業對此的投入更是少得可憐”。

　　當前，可燃冰的勘探開采更多的仍是一種社會效益而非經濟效益，企業前期投入很難獲得回報，從而導致能源企業并沒有將可燃冰置于極為重要的位置。

　　吳能友強調，如果企業不加大對可燃冰開采的投入，中國與日本的差距還會繼續拉大。“我建議，在政府投入勘探資金確定某區域有開采潛力后，試驗開采所需的部分資金應該由企業投入，日本走的就是這條路。”

　　“國企必須承擔一定的社會責任，國企實力較強，各方面優勢也很明顯，應當加大對可燃冰開采的投入。”任浩寧也對此表示認可。

　　吳能友向記者透露，今年我國將在南海北部進行可燃冰鉆探評價，如果儲量較高且滿足開采條件，未來還將進行進一步開采試驗。

　　“不過目前我們的研究大多還是停留在開采方法、技術、工藝和方案的實驗模擬和數值模擬研究，還需要研發一系列開采裝備，更為重要的是急需進行一次海底可燃冰開采試驗，在這方面日本已遠遠走在我們前面。”吳能友說。

　　任浩寧也指出，應當對海底可燃冰開采技術等海工裝備進行積極研發，掌握設備的核心技術。