目前可燃冰開(kāi)采技術(shù)難點(diǎn)及未來(lái)發(fā)展格局

可燃冰，即天然氣水合物(Natural Gas Hydrate，簡(jiǎn)稱(chēng)Gas Hydrate)，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(lèi)冰狀的結(jié)晶物質(zhì)。因其外觀像冰一樣而且遇火即可燃燒，所以又被稱(chēng)作“可燃冰”(Combustible ice)或者“固體瓦斯”和“氣冰”。其實(shí)是一個(gè)固態(tài)塊狀物。天然氣水合物在自然界廣泛分布在大陸永久凍土、島嶼的斜坡地帶、活動(dòng)和被動(dòng)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。

可燃冰的特征

1.貯存量大（海中大量埋藏，總資源量≈2×(全球已知煤+石油+天然氣)）
2.燃燒熱量高（主成分甲烷，1立方米可燃冰可釋放160立方米天然氣，它占用體積小，卻蘊(yùn)含大量的能量，燃燒能量超石油數(shù)十倍。舉個(gè)例子，一輛使用天然氣為燃料的汽車(chē)，一次加100升天然氣能跑300公里的話(huà)，那么加入相同體積的可燃冰，這輛車(chē)就能跑5萬(wàn)公里。）
3.燃燒污染?。ㄈ紵啥趸己退?，燃燒后不產(chǎn)生任何殘?jiān)蛷U）
4.開(kāi)采難度大（易造成甲烷泄露,加重溫室效應(yīng)）

可燃冰開(kāi)采面臨三大挑戰(zhàn)

一、開(kāi)采技術(shù)

世界各國(guó)對(duì)可燃冰的開(kāi)采仍處于研究試驗(yàn)階段，還沒(méi)有成熟完美的開(kāi)采技術(shù)，但有3種開(kāi)采方案

1.熱解法。利用可燃冰在溫度升高時(shí)會(huì)自動(dòng)分解的特性，通過(guò)加溫方式向可燃冰層注入熱能，使其由固態(tài)分解出甲烷氣體。這種開(kāi)采方式基本上已獲得成功，但整個(gè)開(kāi)采過(guò)程要對(duì)甲烷進(jìn)行兩次分離，還要消耗大量能源來(lái)加熱溫水。

2.置換法。將化學(xué)試劑注入可燃冰層中，使其與可燃冰發(fā)生反應(yīng)，改變可燃冰的穩(wěn)定平衡狀態(tài)，使其發(fā)生失穩(wěn)作用而進(jìn)行開(kāi)采。這種方法對(duì)甲烷氣體難以進(jìn)行有效的收集，布設(shè)收集管道是個(gè)難題。

3.降壓法。可燃冰層下面往往存在游離的天然氣，這些天然氣被抽出后便能降低礦層的壓力，使礦層中的可燃冰由于壓力減小而失穩(wěn)分解。

但多位業(yè)界專(zhuān)家分析，無(wú)論采用哪種方案，由于可燃冰結(jié)構(gòu)的特殊性和海底環(huán)境的復(fù)雜性，對(duì)可燃冰礦藏的開(kāi)采都將極其困難。

二、成本過(guò)高

美國(guó)能源部的公開(kāi)資料顯示，目前可燃冰開(kāi)采成本平均高達(dá)每立方米200美元，即使按照1立方米可燃冰可轉(zhuǎn)化164立方米的天然氣來(lái)?yè)Q算，其成本也在每立方米1美元以上，這遠(yuǎn)高于通過(guò)成熟技術(shù)開(kāi)采常規(guī)天然氣的成本。

三、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)

廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局前總工程師黃永祥介紹，可燃冰穩(wěn)定性較差，一旦汽化，“封存”它的海底沉積物會(huì)失去穩(wěn)定，不僅對(duì)海底管道、通信電纜和開(kāi)采平臺(tái)以及科學(xué)儀器造成破壞，而且還有可能造成大陸架邊緣動(dòng)蕩從而引發(fā)海底塌方，甚至導(dǎo)致大規(guī)模海嘯。

另一環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)為可燃冰在開(kāi)采過(guò)程中可能會(huì)造成成分泄露?？扇急煞謴?fù)雜，有甲烷、二氧化碳，還有乙烷和丙烷。據(jù)測(cè)算，全球可燃冰中蘊(yùn)含的甲烷量約是大氣圈中的3000倍，而可燃冰分解產(chǎn)生的甲烷進(jìn)入大氣的量即使只有大氣甲烷總量的0.5%，也會(huì)明顯加速全球變暖的進(jìn)程。

改寫(xiě)世界能源格局

長(zhǎng)期以來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，能源對(duì)外依賴(lài)度持續(xù)上升，金聯(lián)創(chuàng)數(shù)據(jù)顯示，2017年一季度，中國(guó)原油的進(jìn)口量突破了1億噸的大關(guān)，超越了美國(guó)成為全球最大的原油凈進(jìn)口國(guó)，1-3月份，美國(guó)進(jìn)口原油量約9980萬(wàn)噸。一季度總體，中國(guó)原油的進(jìn)口對(duì)外依存度達(dá)到了69%，較2016年上漲了三個(gè)百分點(diǎn)。作為世界上的第一大石油進(jìn)口和消費(fèi)國(guó)，我國(guó)的原油進(jìn)口來(lái)源目前主要來(lái)自于中東地區(qū)(50.7%)、非洲(19.2%)、歐盟(14.9%)、美國(guó)(12.7%)、亞太地區(qū)(2.5%)。具體進(jìn)口來(lái)源國(guó)為沙特阿拉伯、俄羅斯、安哥拉、伊朗、阿曼、委內(nèi)瑞拉等。然而能源對(duì)外依存度是比例過(guò)高，直接威脅著國(guó)家和地區(qū)能源供應(yīng)安全。如果這個(gè)能開(kāi)發(fā)利用，將會(huì)大大的提高我國(guó)的資源安全保障能力，大大降低我國(guó)對(duì)外依存度，同時(shí)也會(huì)大大地改善我國(guó)能源資源結(jié)構(gòu)。可燃冰的開(kāi)采成功將會(huì)是繼美國(guó)引領(lǐng)頁(yè)巖氣革命之后的，由我國(guó)引領(lǐng)的天然氣水合物革命，也將會(huì)推動(dòng)整個(gè)世界能源利用格局的改變。