可燃冰资源开发大有可为

李朝林

随着经济的快速发展，能源需求不断提高，在全球范围内展开了旷日持久的能源之争，在世界范围内多次因争夺能源而屡次爆发战争。美国发动的伊拉克战争、利比亚战争、中东战争、中日的钓鱼岛、中越的西沙、南沙群岛、中菲的黄岩岛之争等多与争夺石油、天然气等资源有关，能源已经成为全球政治经济之争的焦点问题。在广泛开发使用传统的煤炭、石油、天然气资源的同时，探索、开发、使用新能源从无到有、从小到大、从弱到强，越来越受到世界各国政府的关注。可燃冰作为一种新兴的自然资源，一种即将大规模开发的新能源，越来越受到业界的关注，也成为世界资源争夺的重点之一。

可燃冰并不是传统意义的那种“冰”，它像“冰”但“可燃”。可燃冰就是天然气水合物，是在一定条件（合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、PH值等）下由水和天然气在中高压和低温条件下混合时组成的类冰的结晶化合物。它分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中，因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧，被称作“可燃冰”，或“固体瓦斯”、“气冰”。

可燃冰作为一种新兴的环保型能源，具有广阔的市场前景，开发和使用天然冰作为支撑经济发展的新能源大有可为，前景非常广阔。

可燃冰是高效环保的新能源

传统能源多指化石性的能源，即煤炭、石油、天然气，虽然可燃冰也是化石性能源，但是不包括在传统的化石性能源系列之内，属于近些年刚刚发现、有待开发的新能源。天然可燃冰里甲烷占80～99.9%，其成份与日常使用的天然气成分相近，且更为纯净，可直接点燃，燃烧后几乎不产生残渣，污染比煤、石油、天然气小得多。它也是一种潜在的高效优质能源，能量密度非常高，约为煤炭的10倍，1立方米可燃冰能转化为164立方米的天然气和0.8立方米的水。可燃冰开采时只需将固体的可燃冰升温或减压就可释放出大量的甲烷气体，使用十分方便，是21世纪具有商业开发前景的战略资源。

可燃冰资源储量非常丰富

可燃冰在世界范围内广泛存在，地球上大约有27%的陆地具备形成可燃冰的条件，在世界大洋水域中约有90%的面积也属这样的潜在区域。海洋学界数据显示，海底可燃冰资源的分布非常广泛，即便保守估计，海底蕴藏的可燃冰总量也超过目前已知的石油、煤炭和天然气资源总和。我国是可燃冰资源非常丰富的国家之一，不仅有海洋下的可燃冰资源，而且有冻土下的可燃冰资源。据勘探，在我国南海北部蕴藏丰富的可燃冰资源，在西沙海槽、台湾西南陆坡、南沙海槽、冲绳海槽海底可能存在大量的甲烷水合物资源，据测算，南海可燃冰的资源量约为700亿吨油当量。2009年9月，国土资源部宣布我国在青海省祁连山南缘永久冻土带成功钻获可燃冰实物样品，据估算，远景资源量至少有350亿吨油当量。我国成为世界上第一个在中低纬度冻土区发现可燃冰的国家，也是继加拿大、美国之后在陆域通过钻探获得可燃冰样品的国家。

可燃冰有望成为我国接替传统化石性能源的新能源。根据我国的资源状况，我国是富煤、贫油、少气的国家，随着经济的发展，为了满足经济发展对能源的需求，人类对煤炭、石油、天然气这些传统能源开采越来越多，传统能源的储量越来越少，靠我国自有资源目前就已经无法解决石油、天然气短缺问题，需要靠大量进口石油、天然气以满足国内工农业生产及人民生活的消费需要。目前，仅靠我国自产的传统能源，肯定无法支撑长期的经济发展需要，能源安全遇到严峻的挑战。传统能源虽然通过大量进口等方式，目前可以满足经济发展需要，但使用年限都不会很长，必须由新的能源来接替。南京大学闵乃本院士认为，目前所谓的能源危机只能说是化石能源存在危机，化石能源是指石油、天然气和煤。据估计，世界化石能源可维持的年数大约是石油43年，天然气63年，煤166年。如果仅仅依靠煤炭、石油、天然气支撑经济发展，肯定是短命的，这就要开发新能源。根据资源状况，我国可燃冰资源非常丰富，其他资源都无法接替石油天然气的消费需求，只有待开发的可燃冰资源有望接替传统的石油、天然气。通过大规模开发可燃冰，可以解决经济发展对传统能源的依赖问题，确保国民经济发展对能源不断增加的稳定需求。

虽然可燃冰有望成为我国可以接替的新兴化石性能源，但是，在可燃冰的开发和使用过程中也会遇到一些新的问题，需要在实践中予以解决。

开采技术问题

开采可燃冰面临不少技术难题。由于形成条件的限制，海底可燃冰资源都分布在水深至少数百米，埋藏深度又是几百米的沉积层下面。海底的温度、压力、海水的腐蚀等等都是面临的技术问题。另外，海底沉积层内的可燃冰对于海底地质构造稳定性起到重要作用，可燃冰早已成为海底结构的一部分，有的甚至起到骨架支撑作用。如果发挥关键支撑作用的可燃冰被开采，那就有可能导致海底结构破坏，引发地震。海底地质构造被破坏，有可能致使周边地区的可燃冰不稳定，导致大量甲烷释放。

使用成本问题

目前发现的储量丰富、富集度适当的海底可燃冰资源，大多分布在大陆架边缘向深海过渡的地方，这就给开采设施的安装、运行及管道铺设带来很多难题，大量增加了开采成本和产品输送成本，如果成本太高将直接影响可燃冰开采。要解决这些问题，需要通过长期的工业实践来积累经验，逐渐找到降低开采成本的方法，使得可燃冰开采和使用具有经济性。

环境污染问题

随着经济发展，大量使用化石能源已导致海量二氧化碳排放，出现严重的环境污染和气候恶化问题，可燃冰也是化石性能源，大量使用也会对环境造成破坏。另外，甲烷是可燃冰中的主要有用成分，以百年为限，甲烷在地球大气中的温室效应强度是二氧化碳的20多倍。如人类开采可燃冰造成甲烷大量泄漏，会造成严重的环境污染，加剧气候恶化。