中國雖然作為全球制造業(yè)“工廠中的工廠”,但能源問題一直是我國制造業(yè)戰(zhàn)略性制造因素之一。據(jù)調(diào)查,美國的天然氣價格是中國的1/5,工業(yè)電費約1/3,水費價格不到1/3,在這種背景下,未來中國的制造業(yè)整體生態(tài)成本優(yōu)勢會被居高不下的能源價格所降低。理論來說,1立方米可燃冰約可分解160立方米以上的天然氣,而我國的可燃冰儲量原大于石油儲量。2020年3月26日,我國可燃冰的第二輪試采取得圓滿的成果,國家計劃在2030年將可燃冰推向商業(yè)試采階段。
可燃冰憑借能量大、污染小、儲量多出圈
可燃冰,是分布于深海沉積物或陸域的永久凍土中,由天然氣與水在高壓低溫條件下形成的類冰狀的結(jié)晶物質(zhì)??扇急谧匀唤鐝V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(nèi)陸湖的深水環(huán)境。
研究發(fā)現(xiàn),1立方米的可燃冰可以分解為164立方米的甲烷,它燃燒后只會產(chǎn)生二氧化碳和水,不會留下固態(tài)殘渣,也不會產(chǎn)生有害氣體,是一種燃燒值高、清潔無污染的新型能源,分布廣泛而且儲量巨大。
盡管可燃冰清潔、高能、儲量大等優(yōu)點為我國能源安全提供了新的發(fā)展方向,但可燃冰在給人類帶來新的能源前景的同時,對人類生存環(huán)境也提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。天然氣水合物中的甲烷,其溫室效應(yīng)為co2的20倍,溫室效應(yīng)造成的異常氣候和海面上升正威脅著人類的生存。全球海底天然氣水合物中的甲烷總量約為地球大氣中甲烷總量的3000倍,若有不慎,讓海底天然氣水合物中的甲烷氣逃逸到大氣中去,將產(chǎn)生無法想象的后果。而且固結(jié)在海底沉積物中的水合物,一旦條件變化使甲烷氣從水合物中釋出,還會改變沉積物的物理性質(zhì),極大地降低海底沉積物的工程力學(xué)特性,使海底軟化,出現(xiàn)大規(guī)模的海底滑坡,毀壞海底工程設(shè)施,如:海底輸電或通訊電纜和海洋石油鉆井平臺等。
現(xiàn)有全球公認(rèn)的可燃冰儲量有1000萬億立方,可供人類使用500萬年。據(jù)估算,在世界可燃冰總資源量大約相當(dāng)于全球已知煤、石油和天然氣總資源的2倍。根據(jù)調(diào)查顯示,我國現(xiàn)有的可燃冰儲量相當(dāng)于1000多億噸石油。
我國可燃冰商采進(jìn)展可期
2013年6月至9月,在廣東沿海珠江口盆地東部海域首次鉆獲高純度天然氣水合物樣品,并通過鉆探獲得可觀的控制儲量。2014年2月1日,南海天然氣水合物富集規(guī)律與開采基礎(chǔ)研究通過驗收,建立起中國南?!翱扇急被A(chǔ)研究系統(tǒng)理論。2017年5月18日,中國在南海北部神狐海域進(jìn)行試采獲得成功,這個事件具有里程碑的意義。2017年11月3日,國務(wù)院正式批準(zhǔn)將天然氣水合物列為新礦種。
2020年3月26日,自然資源部宣布,我國海域天然氣水合物(可燃冰)第二輪試采取得圓滿成功。在水深1225米的南海神狐海域,成功從海底以下237米至304米的可燃冰礦藏中開采出天然氣,并取得了一系列重大突破。
可燃冰將作為“十四五”能源科技創(chuàng)新發(fā)展重點
我國通過自主研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)裝備體系,大大提高了深海探測開發(fā)能力,形成六大類32項關(guān)鍵技術(shù),其中6項領(lǐng)先優(yōu)勢明顯;研發(fā)了12項核心裝備,其中控制井口穩(wěn)定的裝置吸力錨打破國外壟斷。這些技術(shù)裝備在海洋資源開發(fā)、涉海工程等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景,將帶動形成新的深海技術(shù)裝備產(chǎn)業(yè)鏈,增強(qiáng)我國“深海進(jìn)入、深海探測、深海開發(fā)”能力。我國創(chuàng)建的環(huán)境保護(hù)和監(jiān)測體系,進(jìn)一步證實天然氣水合物綠色開發(fā)的可行性。我國自主創(chuàng)新的環(huán)境風(fēng)險防控技術(shù)體系,構(gòu)建了大氣、水體、海底、井下“四位一體”環(huán)境監(jiān)測體系,確保了試采過程甲烷無泄漏、未發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。
作為目前已知儲量最大的替代能源,可燃冰還可以推動世界能源利用格局改變,其下游終端需求包括交通、冶金、電力、輕工等行業(yè),其中包括內(nèi)燃機(jī)、汽車、煉鋼、熱處理、印染、紡織等諸多領(lǐng)域。
壯大清潔能源產(chǎn)業(yè)是十九大做出的重大部署,全球氣候變化、各國百姓訴求、國際前沿潮流都在倡導(dǎo)清潔發(fā)展,越來越多社會主體愿意為綠色轉(zhuǎn)型付費買單。清潔產(chǎn)業(yè)已是新經(jīng)濟(jì)增長點,是新一輪工業(yè)革命的關(guān)鍵領(lǐng)域,關(guān)乎未來發(fā)展主動權(quán)、產(chǎn)業(yè)競爭力和能源安全。即將到來的“十四五”能源科技創(chuàng)新應(yīng)重點關(guān)注以下事項:一是聚焦“卡脖子”技術(shù),加快推進(jìn)自主研發(fā)和技術(shù)替代,加快相對成熟技術(shù)裝備的推廣應(yīng)用。二是加強(qiáng)可燃冰、儲能和氫能等前沿技術(shù)應(yīng)用引導(dǎo)和市場培育,壯大新動能。三是構(gòu)建多種能源形態(tài)靈活轉(zhuǎn)換、智能協(xié)同的智慧能源系統(tǒng),推進(jìn)示范工程建設(shè),依靠能源數(shù)據(jù)等新生產(chǎn)要素,探索數(shù)字能源經(jīng)濟(jì)新模式。
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