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日本率先開發(fā)可燃冰 能源格局又添變數(shù)

   2013-03-20 中華石化網(wǎng)第一財經(jīng)日報

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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。

相比過去兩年全球熱炒的頁巖氣,可燃冰蘊(yùn)藏的天然氣資源量還要多出很多倍。可燃冰,是否會繼頁巖氣之后再度引發(fā)新一輪能源革命?

各國競逐

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,世界各國都在積極進(jìn)行可燃冰的科研工作。中國南海和青藏高原也有豐富的可燃冰資源,國內(nèi)也已經(jīng)開展了可燃冰前期研究和調(diào)查工作。

在可燃冰的舞臺上,各國已經(jīng)展開競逐。

上世紀(jì)60年代到70年代,蘇聯(lián)和美國等少數(shù)國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,許多國家都制定了國家計劃以評估本國的可燃冰資源。參與的國家不完全統(tǒng)計,涉及美國、加拿大、日本、印度、俄羅斯、德國等等。

評估調(diào)查之外,各國在此時期還開展技術(shù)研發(fā),為可燃冰試開采做技術(shù)儲備。進(jìn)入21世紀(jì)后,已經(jīng)有國家進(jìn)行試開采,不過試開采的數(shù)據(jù)都沒有公布。

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)查局一位高級工程師對《第一財經(jīng)日報》稱,日本乃是全球從海洋可燃冰中分離出天然氣的首個國家。廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局,以及中科院廣州能源所是國內(nèi)目前參與可燃冰研究的主要機(jī)構(gòu)。

不過與可燃冰總體情況類似,日本也沒有公布詳細(xì)數(shù)據(jù)。

上述高級工程師分析說,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)一步評估經(jīng)濟(jì)性。同時,是否能持續(xù)長期開采,也是評估可燃冰礦藏的一個指標(biāo)。

按照中國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)化到來尚需時日。目前各國的競爭領(lǐng)域主要還體現(xiàn)在科技攻關(guān)、調(diào)查評估上。

各國在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)計劃,美國1997年啟動的計劃是準(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年啟動投入6億美元的計劃,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)布了一個為期18年的“可燃冰開發(fā)計劃”。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。

德國在2001年投入2.3億歐元用于相關(guān)研究。中國從1999年起開始對海洋可燃冰開展實(shí)質(zhì)性的調(diào)查和研究。

總體而言,我國在可燃冰領(lǐng)域仍然處于勘查和評估階段,更多集中在實(shí)驗(yàn)室技術(shù)研究以及模擬開采階段。

中國可燃冰現(xiàn)狀

中國對可燃冰調(diào)查研究起步較晚。1999年,國土資源部下屬的中國地質(zhì)調(diào)查局啟動“西沙海槽區(qū)天然氣水合物資源調(diào)查與評價”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,國務(wù)院批準(zhǔn)設(shè)立“我國海域天然氣水合物資源調(diào)查與評價”國家專項(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)查評價。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。2008年,國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,目前他們建立了小型測試裝置,進(jìn)行了開采技術(shù)的模擬實(shí)驗(yàn)研究。

中國對戰(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,被科技部批準(zhǔn)納入國家863計劃重點(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技術(shù)”、“可燃冰流體地球化學(xué)精密探測技術(shù)”和“可燃冰樣品保壓轉(zhuǎn)移及處理技術(shù)”等三個課題。

除此,如上述高級工程師所言,國內(nèi)的可燃冰開采目前還在尋找試開采點(diǎn)的過程中。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)行評估。

按照經(jīng)濟(jì)性評估,非常規(guī)天然氣開采的排序應(yīng)為致密氣、煤層氣、頁巖氣,以及未來的可燃冰。上述研究人員認(rèn)為,頁巖氣商業(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。

在美國頁巖氣革命成功的帶動下,國內(nèi)頁巖氣熱正在持續(xù)。據(jù)中石油勘探開發(fā)公司新能源處雷懷玉處長稱,目前國內(nèi)一口頁巖氣井的成本在8000萬~1億元之間,未來采用國產(chǎn)化設(shè)備后有望降至5000萬元左右。

即便如此,國內(nèi)頁巖氣真正的商業(yè)化、大規(guī)模開采還需要時間,根據(jù)國家能源局的頁巖氣規(guī)劃,“十三五”才是頁巖氣大規(guī)模開采階段。可燃冰目前尚無具體規(guī)劃,金慶煥團(tuán)隊(duì)判斷,我國要到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)布會上,日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)大臣茂木敏充以美國頁巖氣革命為例稱,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“國產(chǎn)能源”。

日本目前大約95%的能源需從國外進(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,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談判,希望進(jìn)口美國天然氣,分享頁巖氣革命的成果。東亞地區(qū)一直是全球天然氣價格最高的地區(qū),單位天然氣價格是美國的6~7倍。受美國出口廉價天然氣,以及各國效仿美國開采頁巖氣的可能性前景影響,傳統(tǒng)的管道天然氣市場將受到?jīng)_擊。

天然氣大國俄羅斯賣往歐洲的管輸氣價格正在出現(xiàn)松動和下降,中海油總公司研究員陳衛(wèi)東對本報記者稱,這將促使俄羅斯更加關(guān)注中國市場。比如停滯多年的中俄天然氣管道可能會加快步伐。在能源版圖上,受到?jīng)_擊的還有新能源。由于美國廉價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)存的世界能源市場格局將完全改變。不過,可燃冰商業(yè)開采的前景,誰也沒有時間表,何時能有大的突破也是未知的。

與頁巖氣開采相同的是,可燃冰開采同樣面臨環(huán)境風(fēng)險。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。“減壓法”開采過程的危險性在于,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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