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中国可燃冰研究开发落后日本十余年

来源:www.timetimetime.net 时间:2019-12-30 编辑:一语惊人
作者:何卢纯资料来源:中国科学报发布时间:2013年

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中国在可燃冰研发方面落后日本10多年

中国在可燃冰研发方面落后日本10多年。图片来源:news.csg.cn

■本报记者何卢纯

日本经济产业省近日宣布,该国已成功从爱知三江县沿海海底可燃冰层提取甲烷气体,成为世界上第一个掌握海底可燃冰开采技术的国家。日本媒体《网络新闻》(NetIB News)草案指出,成功利用这一测试可以“为日本成为资源丰富的国家打开大门”。

然而,对于迫切需要摆脱高煤耗和对国外能源依赖的中国来说,日本可燃冰的成功实验开发不仅为我们提供了参考,也为中国可燃冰的勘探开发敲响了“警钟”。中国科学院广州能源研究所副所长、中国科学院广州天然气水合物研究中心常务副主任吴嫩友告诉《中国科学报》记者,应充分重视可燃冰在新能源中的重要作用。一旦日本等领先国家打开缺口,它将对未来的能源格局产生深远影响。

有着深远的意义

可燃冰发生在陆地冻土区、海床和水深400米以下的沉积层,其中海床上的可燃冰占99%。吴能有在接受《中国科学报》记者采访时说:“日本这次的成功证明了海底可燃冰的开发是完全可行的。目前,日本是世界上第一个陆上和海底可燃冰的生产国。”

甲烷是形成可燃冰的主要气体。在常温常压下,可燃冰可以分解成甲烷和水。1立方米的可燃冰通常可以释放164~180立方米的天然气。据估计,世界可燃冰中含有的有机碳总量相当于世界已知煤、石油和天然气的两倍。

作为清洁高效的非常规天然气资源之一,日本、俄罗斯、美国、加拿大等国家从20世纪80年代开始陆续在陆地和海洋上勘探可燃冰。

2002年,加拿大、日本等国在加拿大马利克地区联合开展可燃冰的试点开发。五天来首次在冻土含水合物沉积物中通过热注入生产了470立方米天然气。从2007年到2008年,加拿大和日本再次联手,在麦肯齐三角洲(Mackenzie Delta)的永久冻土区测试和开采可燃冰,连续5天每天生产2000-4000立方米天然气。

在全球范围内,美国近年来经济低迷导致政府减少了对可燃冰研发的投资,而日本政府一直保持着对研发的巨额投资,这与日本本土能源的缺乏以及福岛核事故后核能开发的受阻密切相关。

中投公司能源研究员任宁浩对记者《中国科学报》表示:“日本的成功为其他国家和企业提供了重要的经验教训。”

据长期从事可燃冰研究的吴嫩友称,日本这次使用的是深海钻探船“地球”。矿区的深度约为海底以下1180米和260米。测试区包括一口采矿井和三口监测井。可燃冰的储量可以满足日本14年的能源消耗。

远远落后于日本

记者从当地《日本经济新闻》报道中了解到,可燃冰的生产测试将在未来两周内继续,并将探索商业化所需的技术以及未来将面临的挑战。

据记者了解,日本在2001年制定了“21世纪可燃冰研发计划”,原定于2015年进行商业开发。然而,据日本几家媒体报道,日本政府已将海底可燃冰的商业开采推迟至2018年。

但吴嫩友认为,海底可燃冰的商业开发需要解决技术和环境影响两大难题,其经济效益需要更长时间和更大规模的测试。日本最终实现可燃冰商业开发的时间可能会推迟,应该是在2020年以后。“从现状分析来看,日本对试采技术相当模糊,可能面临许多问题,需要更详细的分析和评价。”

任浩宁还认为,可燃冰位于深海区域,这比普通的油气开采更加困难,日本实现海底可燃冰的商业开采将比预期花费更长的时间。

“据估计,全球陆地上可燃冰的大规模开采将在2020年进行,海底可燃冰的大规模开采将在2030年实现。显然,日本会比这早。”吴嫩有说。

目前,除了技术不成熟和开采成本高之外,可燃冰开采的安全性也成为了业内争议的焦点。

据了解,可燃冰分解产生的甲烷是一种温室气体,对环境的影响比二氧化碳高20倍以上,在海床上开采可燃冰也可能导致滑坡等地质灾害。

面对这些担忧,吴嫩友相信,随着科技的发展,这些问题终将得到解决。“毫无疑问,未来可燃冰将逐渐取代传统化石能源成为清洁能源。”

任浩宁还认为:“可燃冰完全有可能取代化石能源。其储量高,燃烧热值也高。可燃冰开采的现状相当于100年前的海上石油和天然气。”

然而,在中国空气污染越来越严重,以煤为主的能源结构急需转型的时候,清洁高效的可燃冰的研发却落后日本十多年吴嫩友甚至认为它只相当于日本21世纪初的水平。

早在1990年,中国就开始关注国外可燃冰勘探开发的研究进展。2002年,中国正式启动南海北部海底可燃冰资源调查。然而,当时日本开始与加拿大合作进行陆地可燃冰实验开发。

吴嫩友认为,与美国阿拉斯加永久冻土区和加拿大麦肯齐三角洲可燃冰的独特自然条件相比,中国陆地青藏高原永久冻土区可燃冰的开发潜力需要更详细的调查和评价。“南海北部蕴藏着丰富的可燃冰资源,这是我们开发的目标。”

当心日益扩大的差距

应该说,目前我国政府在可燃冰的研发方面并不“吝啬”,已经在世界上投资最多,日本除外,日本可以说是“慷慨”。

那么,为什么中国对可燃冰的勘探和开发仍然进展缓慢?

据记者《中国科学报》报道,国内的研究机构属于不同的部门,它们是相互分离的。它们缺乏统一的组织和协调,数据无法有效共享,导致重复建设和资源的巨大浪费。

此外,目前国内研究人员较少,中国可燃冰研究开发的国际合作程度相对较低,难以跟上国际先进水平。多年来,中国仅在2004年与德国开展可燃冰项目的合作研究。为此,吴能友建议我们借鉴日本经验,整合国内优势,重点开发南海北部可燃冰,加强国际合作,适当引进国际研究力量和技术。

与此同时,任宁浩还指出,由于国家已经给出了能源结构调整的方向,即未来天然气和煤层气将取代煤炭,“可燃冰没有得到重视,企业在这方面的投资更是少得可怜。“

目前,可燃冰的勘探和开发与其说是经济效益,不如说是社会效益,企业很难从以前的投资中获得回报,从而导致能源企业没有把可燃冰放在非常重要的位置。

吴嫩友强调,如果企业不增加对可燃冰开采的投资,中日之间的差距将继续扩大。”我建议,在政府投资勘探资金以确定某个地区有开采潜力后,试验性开采所需的部分资金应由企业投资,这是日本正在走的道路。“

”国有企业必须承担一定的社会责任。国有企业实力雄厚,各方面优势明显。他们应该增加对可燃冰开发的投资。”任浩宁也承认了这一点。

吴嫩友告诉记者,今年,中国将对南海北部的可燃冰钻探进行评估。如果储量高且满足开采条件,未来将进行进一步的开采试验。然而,目前我们的大部分研究仍然集中在采矿方法、技术、过程和方案的实验模拟和数值模拟上。我们还需要开发一系列采矿设备。更重要的是,我们迫切需要进行海底可燃冰开采试验。在这方面,日本远远领先于我们。”吴嫩有说。

任浩宁还指出,应积极研究和开发海底可燃冰开采技术等海洋设备,以掌握设备的核心技术。

《中国科学报》 (2013-03-27第7版生物学)

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