可燃冰商業開采還差幾步？

5月18日，國土資源部中國地質調查局宣布，中國在南海北部神狐海域進行的可燃冰試采獲得成功，這標志著中國成為全球第一個實現了在海域可燃冰試開采中獲得連續穩定產氣的國家。

可燃冰試采成功能否改變能源市場的現有格局？又能否在不久的將來影響我們的生活？中國真的突破了這一技術嗎？2030年，我們是否能夠用上干凈的可燃冰？在采訪中筆者獲知，以頁巖氣開采為代表，中國的鉆勘技術確實有進步，但可燃冰的開采卻另有關鍵和難度。

一種非常規清潔資源

“可燃冰是天然氣水合物，天然氣水合物是由水分子在高壓和低溫環境下捕獲住天然氣分子而形成的似冰狀結晶態化合物。因其遇火即可燃燒，故又名‘可燃冰’。”中國石油大學（華東）石油工程學院副教授孫致學告訴筆者。

可燃冰的形成條件非常苛刻。“溫度不能太高，高于20℃，天然氣水合物就會分解，也不能太低。海底溫度在2℃～4℃，才適合天然氣水合物的形成。”上海交通大學機械與動力工程學院教授巨永林對筆者說。

“水合物的形成需要30個大氣壓，這就決定了可燃冰的埋藏深度。形成可燃冰的主要氣體就是甲烷，甲烷氣富集地區，具備壓力、溫度條件，就可能產生可燃冰。”巨永林說。

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。“當然，隨著資源勘探的進展，數據比例可能會變化，但是可燃冰的總體儲量還是非常大的。”巨永林表示。

“在地球上，蘊藏著極具潛力的可燃冰資源，即使我們僅開采其17%到20%的份額，也足夠我們使用200年了。自然界中的可燃冰廣泛分布在大陸永久凍土、島嶼的斜坡地帶、活動和被動大陸邊緣的隆起處、極地大陸架以及海洋和一些內陸湖的深水環境，目前我們已經發現超過230個天然氣水合物礦點。”孫致學說，目前，可燃冰資源最具有開發前景的是在北極地區現有基礎設施條件下具有高飽和度天然氣水合物的優質儲層。

其實，可燃冰并不算新的非常規資源。巨永林介紹，作為清潔、高效的非常規天然氣資源之一，日本、俄羅斯、美國、加拿大等數十年前就已陸續開始對陸地和海洋可燃冰進行勘探。

技術、環保、成本難題待解

據了解，日本于2013年嘗試過開采海底可燃冰并提取了甲烷，但由于海底砂流入開采井，試驗僅6天就被迫中斷。而我國最近試采可燃冰的方法與日本相同，也是“減壓法”。

本次試采中，該減壓方式有沒有新的技術突破？“從目前所了解的情況分析，可能并沒有技術上的重大突破。”巨永林分析。

開采技術常規之外，藍鯨1號也屬于常規鉆井船。巨永林坦言對鉆井臺了解不多，但可以肯定，“該鉆井船并不是專門為開采可燃冰設計，短期內可能無法解決各種可燃冰開采難題”。

“相較特殊的開采技術，更難的是特殊的生態保護技術。”巨永林說。開采過程中如果發生甲烷泄漏，很可能引起大規模的溫室效應——甲烷的溫室效應是二氧化碳的22倍。

“作為海底淺層沉積物膠結物的可燃冰降壓氣化采出后，位于大坡度陸坡處的海底松散沉積物在重力作用下變形、失穩直至發生大規模的海底滑坡等地質災害，將會導致海底地震、海嘯等災難，也是目前可燃冰商業化開發面臨的一個重大問題。”孫致學說。

中科院廣州能源所天然氣水合物研究中心相關負責人表示，相對于美國和日本，中國的可燃冰研究滯后。雖然有可燃冰的富集規律和成藏機制研究基礎、建立了可燃冰開采綜合模擬技術系統，但接下來，還需從開采技術優化、過程安全控制、地層穩定性及環境影響等方面開展深入研究。

技術、環保問題之外，成本也是制約商業化開采的難題。巨永林介紹，美國頁巖氣水平井、垂直井、水力壓裂技術的創新，使得頁巖氣開采成本越來越低，甚至比常規天然氣成本還低。可燃冰試采過程從技術方面來說沒有革命性的技術，面臨諸多難題，成本太高。

“試采階段的開采成本不好估計，但如果要實現商業化開采，成本是開采常規能源的幾十倍，市場肯定是難以接受的。”巨永林說。

能源替代任重道遠

面對以上的擔憂，巨永林表示，隨著科技的發展，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的潛力是毋庸置疑的。”

“我國對外天然氣進口量占35%～40%，能源的依存度很高，對國家的戰略、工業發展肯定是不利的。”巨永林說。因為資源進口取決于對方的資源、價格形勢，受制于人，國際形勢變動，就會對中國的經濟、工業發展產生很大的影響。

目前我國大力發展太陽能、風能、海洋能、地熱能等新能源，但可再生能源占比比較低，對整體的能源格局影響尚不大，傳統能源替代將會加快能源結構轉變。

復旦大學環境科學與工程系某教授在一篇科技評論中寫道，可燃冰若要在我國能源結構優化中擔當重任，需要對現行的能源系統與社會經濟系統作出較大幅度的調整。在可燃冰實現商業開采之前這未來20年，要實現我國的經濟轉型升級、能源結構優化和空氣質量改善，仍須從能源需求控制和能源供給優化兩個基本路徑出發。一是要推進能源消費革命，控制不合理能源消費增長。二是推進能源供應革命，引領能源結構向綠色轉型。

貢曉麗