中華石化網(wǎng)訊 2009年8月1日，一艘迷你潛艇載著時任俄羅斯總理普京潛入貝加爾湖。他此行的目的是“檢閱”潛藏于湖底的珍貴能源——可燃冰。

可燃冰，學(xué)名“天然氣水合物”，同時還有一個優(yōu)雅的名字——“能源水晶”。在高壓、低溫條件下，天然氣與水混合便會產(chǎn)生結(jié)晶化合物，形似冰雪，點火即燃。

魅力十足的新能源

深藏于陸地凍土和海底的可燃冰，因具有分布廣、資源量大和能量密度大的先天優(yōu)勢，被人們稱之為“未來最佳替代能源”。業(yè)界還流傳著這樣一句話：“誰掌握了天然氣水合物的開采技術(shù)，誰就可以執(zhí)21世紀(jì)世界能源之牛耳。”

世界上大約27%的陸地和90%的海域都蘊藏著可燃冰。不僅分布廣，可燃冰的資源量也十分客觀，據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)布的數(shù)據(jù)估計，可燃冰所蘊含的碳總量是全球已知化石燃料碳含量的2倍。

可燃冰的魅力還來源于超大的能量密度。1立方米的可燃冰在常溫常壓下可釋放約164立方米甲烷氣體，其能量密度相當(dāng)于煤炭的10倍。而且，甲烷氣體燃燒后僅生成少量的二氧化碳和水，相比石油、煤炭等化石能源，可燃冰更加清潔。

日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省去年3月12日宣布，日本成功從愛知縣附近深海可燃冰層中提取出甲烷，成為世界上首個掌握海底可燃冰開采技術(shù)的國家。一時間，能源界為之振奮，日本的可燃冰開采試驗還被列為2013年國際石油十大科技進展。

為紓解能源之困，四處環(huán)海的日本一直對可燃冰寄予厚望，并計劃到2018年基本實現(xiàn)可燃冰商業(yè)化開發(fā)的目標(biāo)。美國也不甘落后，美國國家石油委員會預(yù)測，美國將在2050年前實現(xiàn)墨西哥灣等海上可燃冰的大規(guī)模開采。

事實上，除去俄、日、美等大國對可燃冰感興趣之外，世界諸多國家都對開采可燃冰蠢蠢欲動，欲搶食這一能源大蛋糕。德國、加拿大、印度、韓國等均從國家層面制定規(guī)劃，投入巨資研發(fā)可燃冰開采技術(shù)，越南、馬來西亞、菲律賓等南海周邊國家也在緊鑼密鼓進行前期調(diào)查與研究。

同歐美發(fā)達國家相比，我國對可燃冰的研究晚了將近20年，但發(fā)展速度迅速。1990年，起步，蘭州凍土所在實驗室合成了可燃冰；1995年，加碼，我國正式以1/6成員身份加入大洋鉆探計劃；2007年，突破，我國在南海北部成功取得可燃冰樣品。

困惑重重的開采路

日本雖從海底可燃冰層成功提取出甲烷，但距離商業(yè)化開采仍有大段距離，談類似于“頁巖氣革命”的“可燃冰革命”還為時尚早。

其實，魅力十足的可燃冰猶如帶刺的玫瑰，讓人歡喜讓人憂。截至目前，如何安全、環(huán)保和經(jīng)濟的開采可燃冰仍是一個困擾世界的難題。各國雖對可燃冰蠢蠢欲動，但大家心里都有一個共同的底線：在沒有找到理想的開采方法解決其對自然環(huán)境的影響之前，不能像常規(guī)一次性礦產(chǎn)資源那樣大量開采可燃冰。

環(huán)境保護和降低成本是開采可燃冰需要解決的兩大難題。貴為清潔能源的可燃冰，一旦開采技術(shù)應(yīng)用不得當(dāng)，就會導(dǎo)致大量甲烷氣體的瞬間釋放，甲烷是強溫室氣體，其溫室效果20倍于二氧化碳。況且，當(dāng)甲烷氣體與海水相遇，其氧化作用會消耗大量氧氣，給海洋生物的生存帶來巨大的威脅。成本高昂是開采可燃冰的另一掣肘。任何一種能源，如果沒有經(jīng)濟性，不能實現(xiàn)商業(yè)化開發(fā)，就沒有生存空間和發(fā)展前途。

目前，開采可燃冰大致有熱解、降壓和置換三種方法，前兩種方法需要破壞可燃冰的存在條件使其由固態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，開采風(fēng)險較大。“二氧化碳置換開采法”相對來說更為現(xiàn)實、更具潛力，獲取能源的同時還可以將溫室氣體二氧化碳封存于海底，可謂一舉兩得。

要破解環(huán)境保護和降低成本這兩大難題，關(guān)鍵問題還是技術(shù)進步。直到現(xiàn)在，世界上還沒有一個國家能夠?qū)扇急M行大規(guī)模的商業(yè)化開采，因為現(xiàn)有的開采技術(shù)大都難度大、成本高，并不適合廣泛推廣。

中國應(yīng)盡快形成可燃冰試驗開采的技術(shù)能力，縮短與世界先進技術(shù)之間的差距。具體實施時，在合理借鑒美國和日本的成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，我國或可采取“先陸地后海洋”的技術(shù)路徑，先在陸地永久凍土層形成一套可燃冰開采的技術(shù)體系，再去環(huán)境更為復(fù)雜的海洋去探索。

開發(fā)海底的可燃冰，致力于海洋石油開發(fā)的中國海油應(yīng)成為主力軍。一方面，為降低開采成本，中國海油或能借助現(xiàn)有的海洋石油開采設(shè)施進行可燃冰的勘探和開發(fā)。另一方面，中國海油在可燃冰開采技術(shù)研究方面已經(jīng)走在全國前列，其“天然氣水合物模擬開采技術(shù)”在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位。

回顧世界能源史便會發(fā)現(xiàn)，誰掌握了未來能源，誰就會掌握發(fā)展的先機。中國在可燃冰的研究和開采上決不能掉隊，我國應(yīng)加大研究力度，盡快形成安全環(huán)保、成本可控的技術(shù)體系，喚醒沉睡海底的可燃冰。

    (張高峰中海油新聞中心能源研究員、華夏能源網(wǎng)特約研究員)

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