“可燃冰”开发背后的市场机遇

CCS浙江分社 刘孟云

2013年3月12，日本资源能源厅宣布，“地球”号深海探测船当天上午从爱知县附近渥美半岛近海开采出“可燃冰”，这是全球首次成功在海底开采出“可燃冰”，成为世界上首个掌握海底可燃冰采掘技术的国家。消息一出，“可燃冰”开采再次成了热门话题，这不仅显示出日本在该领域的技术领先，而且必将刺激其他各国加速对“可燃冰”开采的推进力度。

绿色能源的开采现状

天然气水合物（NGH），因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧，又被称作“可燃冰”。它在一定温度、压力、气体饱和度、水的盐度、PH值等条件下，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、非化学计量的、笼形结晶化合物。形成天然气水合物的主要气体为甲烷，对甲烷分子含量超过99%的天然气水合物通常称为甲烷水合物。

“可燃冰”燃烧产生的能量比同等条件下煤、石油、天然气产生的多得多，而且在燃烧以后几乎不产生任何残渣或废弃物，污染比煤、石油、天然气等要小得多。科学家普遍认为，作为一种新型环保能源，可燃冰有望替代石油等传统能源成为未来的主要能源。

自从1810年首次在实验室发现天然气水合物以来，各国在探索开发“可燃冰”的道路上就没有停止脚步。迄今，世界上至少有30多个国家和地区在进行“可燃冰”的研究与调查勘探。其中，走在国际前列的日本已拥有七口钻井，美国则从2000年起将“可燃冰”作为政府项目，与各大学和私营公司合作，进行勘测和实地研究。此外，加拿大、印度、韩国、挪威等国也纷纷开始投入勘探项目。

我国从2002年正式启动的海域“可燃冰”资源调查与评价专项，目前已取得一系列成果，2007年首次在神狐海域钻获可燃冰实物样品，证明南海可燃冰资源远景良好。“十一五”期间，科技部863计划设立了“海域可燃冰勘探开发关键技术”重大项目，投入8000多万元资金，以国土资源部广州海洋地质调查局为依托单位，联合多所高校，针对“可燃冰”资源勘探所面临的关键技术，并着眼于未来对这一新能源的开发利用，组织联合攻关，形成了一系列关键探测技术。目前，专题调查团队已圈出南海北部7个远景区，19个成矿区带，仅神狐钻探区内11个“可燃冰”矿体，面积就达到约23平方千米，气体资源量约为194亿立方米，控制资源量达到41亿吨油当量。

“可燃冰”开采前景

“可燃冰”是一种新型绿色能源，因为1立方米“可燃冰”可释放出160～180立方米的天然气，其能量密度是煤的10倍，燃烧时产生的二氧化碳仅为煤炭的一半，能有效地减少地球温室效应，而且其储量巨大，现在探明的可燃冰储量，分布面积就达4000万平方公里，占地球海洋总面积的1/4，比全世界煤炭、石油和天然气加起来的储量还要多几倍，且在这些“可燃冰”层下面还可能蕴藏着1.135×1020立方米的气体。

但“可燃冰”勘探开发是一个系统工程，涉及众多的学科，如海洋地质、地球物理、地球化学、流体动力学、热力学、钻探工程、地质实验技术和海洋环境等。开采技术复杂，世界上至今还没有完美的开采方案，面临的主要问题包括：开采不当可能诱发海底滑坡等地质灾害；开采中甲烷气体大量泄漏于大气中，造成的温室效应超过二氧化碳；极易破坏海底生态环境和成本高昂等。

被誉为21世纪最具有商业开发前景的战略资源，“可燃冰”的开发利用已经成为当今世界科学研究的前沿之一，各国科学家们还是普遍认为，作为一种新型环保能源，“可燃冰”有望成为石油等传统能源的替代品，成为未来世界的主要能源，开采难题将逐一突破。比如，日本研究人员对合成水合物研究发现，合成水合物在－15℃的温度和大气压下保持稳定状态，科学家们正在从事相关的改进研究，以使“可燃冰”可以在低压和0℃～30℃的温度条件下保持稳定状态，这样“可燃冰”的存储问题就基本可以解决。

船舶与海洋工程发展新动力

随着“可燃冰”的海底开采技术及“可燃冰”运输船的传输技术等问题得以突破，其大规模的商业化将成为现实，届时将为海洋工程勘探装备、船舶制造带来潜在的市场机遇。

运力优势，据东京燃气公司和三井船舶工程公司的专家估计，地球表面的“可燃冰”储量高达400万亿立方米。随着“可燃冰”储运技术的攻克，就可以用类似于温度可控的货船来运输。通过计算人们发现，如将现有储量的“可燃冰”用17万吨的货船一次性全部运输的话，该类货船的需求量将达22.4亿艘。

运输优势，与LNG相比，“可燃冰”所携带的天然气要少得多，1立方米LNG含天然气600立方米，而1立方米的“可燃冰”的含气体量仅有164立方米。但与LNG要在－163℃的条件下才能运输相比，在标准气压环境下以冻结的小球形式存在“可燃冰”的运输要求要宽松得多，运输成本要比LNG运输成本少25%。目前，一艘LNG船最少要耗资2.05亿美金，而日本研究人员估计，仅用约7000万美元就可以建造一艘10万吨的类似于冷冻散货船的可运输“可燃冰”的船舶。无疑“可燃冰”运输将给船舶制造业、航运业带来良好的机遇。

目前，“可燃冰”的开采在钻探、转换和保存技术方面还在探索之中，距离商业应用还有一定的距离。但是，应该积极关注加强钻探、转换和储运技术的前瞻性研究，大力开发与之配套的船舶和海洋工程，这将是造船业转型发展的一个非常有前景的契机，将给造船业和航运业带来新的经济增长点。