2017年,我国的蓝鲸一号在南海之上点燃了第一把火,开启了我国可燃冰的“试采之路”。到了2020年3月,中国又一次惊艳了世界,大家知道发生了什么吗?
原来,3月18日我国在南海的第二轮可燃冰试采圆满成功,还创造了两项世界纪录!

蓝鲸2号可燃冰第二轮试采现场
那么,为什么我们要费尽心思地去开采可燃冰呢?可燃冰在未来有希望取代石油吗?虽然我国的储量位居全球第一,但是可燃冰的开采似乎还在起步阶段。想要真正开采利用到底有多难?

燃烧中的可燃冰
可燃冰的“优点突出”
可燃冰也叫作天然气水合物 ,其形成条件是高压低温,在这种情况下天然气和水会变成结晶物质。需要注意的是,可燃冰的名字有时会让大家误解它是可以燃烧的“冰块”,事实上它只是长得像冰而已,并不是冰。

可燃冰的分子结构
这种物质不仅能像固体酒精一样直接被点燃,还能释放出大量的能量。实际上,可燃冰的成分和咱们使用的天然气十分相似,不过区别在于,它的密度更高且更加“纯净”。在这种条件下,可燃冰具备了 “清洁高效” 的特征。
资料显示全球可燃冰潜在储量超过1.5×10^16立方米,并且放出的热量达到煤气的数倍。据数据统计若可燃冰能进行商业开采,仅储量的15%就能满足世界 200年的能量消耗。

可燃冰的热激发开采法示意图
由此可见,可燃冰确实是有 取代石油 的潜力。因为根据现有的探测数据来看,可燃冰的储量还是非常丰富的,海洋中已发现的可燃冰资源在2×1016立方米以上,能够满足人类近千年的需求。
那么,我国的可燃冰储量如何?我们能够完成开采利用吗?

夹杂着白色颗粒状可燃冰的海底沉积物
我国可燃冰储量全球第一
中国的可燃冰大多分布在东海、南海海域以及青藏高原的冻土带当中,在东北地区的冻土带也有发现可燃冰的踪迹。截至2018年,将这些地区发现的可燃冰总量加在一起,足足有84万亿立方米,其中南海的储量最高,约有65万亿立方米。
中国地质调查局基础调查部副主任、天然气水合物试采现场指挥部办公室主任邱海峻接受记者采访时表示,我国海域天然气水合物资源量约800亿吨油当量,通过重点地区普查,已经圈定11个有利远景区,19个成矿区带。

具备可燃冰大范围生成和储存条件的区域
根据数据来看,我国可燃冰的储量确实排到了全球第一 ,可是,咱们现在有能力开采它们吗?
近年,中国一直在推动能源结构转型,想要尽快地实现 “碳中和” 。可燃冰的清洁高效无疑非常符合我们的需求,所以要是能够尽早完成开采,肯定能够让我们的能源转型计划尽早完成。不过话虽如此,可燃冰在现实中的开采利用还是存在着诸多难题的。

可燃冰在常规碳氢燃料中热值最低
咱们的可燃冰研究其实相对于其他国家就已经慢了很多了,尤其是像美国这种发达国家,我们的研究起步至少比别人晚了30年。我国首次启动可燃冰研究和勘探是在 2002年 ,在此之后我们紧赶慢赶的开始绘制可燃冰储量地图以及找取样本。
终于 2017年 蓝鲸一号实现了试采,让我国成为了世界首个实现海域可燃冰试采连续获得稳定产气的国家。

蓝鲸1号功不可没
开采可燃冰面临的难题
我国的可燃冰开采目前主要面临着以下几个难题,首先就是开发和储存技术不够成熟。咱们在前文中提到了,可燃冰是在高亚低温之下形成的,所以其到了常温状态下,会变得极其不稳定,这样的话想成为能够稳定使用的新能源是很难的。
至于 开发技术 ,目前我国虽然已经完成了两次海洋可燃冰试采,并且此前还完成了祁连山冻土带的开采取样,但是开采技术依旧不够成熟。不过纵观世界,大家对可燃冰开采的事情,都处在探索当中。

降压开采法示意图
可燃冰的常见开采方法有降压开采法、化学试剂开采法和注热开采法等等,我国使用的是 降压开采法 。该方法主要通过降低压力是可燃冰分解,在实践当中可行性不错,但是有被海底砂石流入中断出气的风险,毕竟日本此前的开采就遭遇了这种问题。
其次就是 开采成本 的问题,可燃冰的储量和优越性,确实让我们开采利用它的需求变得十分迫切。但是目前我国依旧处于开采的初级阶段,开采成本非常的高,从统计数据来看开采1立方米的可燃冰,就需要花费 1300元 左右。

刚开采出来的可燃冰
最后就是开采利用可燃冰,是否会造成 环境恶化 。说到这,大家可能会想,不是说这是一种清洁能源吗,为什么会造成环境污染?
这是因为可燃冰在开采过程中其不稳定性会导致各种意外,这种意外就会让其内部的甲烷被释放出来。要知道甲烷可比二氧化碳还要厉害,一旦开采不当,这些溢出的甲烷会进一步加剧地球的温室效应。
综上所述,可燃冰的开采利用发展得并不成熟。所以虽然现在我们看着这埋在家门口的宝藏十分眼馋,但是想实现商业化开采,依旧还要经历漫长的等待。不过按照此前国家的规划来看,从2030年之后我国的可燃冰就会进入商业开采阶段了,期待这一天早点到来。

其他国家可燃冰开采现状
当然,除了我国,世界上的其他国家对于可燃冰开采的相关问题也十分关注。可以说,大家都将其当成了未来的新能源。毕竟,石油作为不可再生能源,按照人们现在的开采速度,再过几十年可能就彻底枯竭了,到了“无油可用”之时,再去找替代能源就太迟了。
从统计数据来看,全世界有30个国家在进行可燃冰的研究和开采。起步较早的国家有美国、俄罗斯、日本等等,这些国家自上个世纪开始,就已经在尝试开采可燃冰了。

蓝鲸1号开采可燃冰
首先来说说 美国 ,他们早在二战结束之前就已经发现可燃冰了。并且在上世纪八十年代的时候,专门提出了研究可燃冰的计划,为其拨款达到了800万美元。进入二十一世纪以后,美国意识到了“能源”对于国家的重要性,在全球矿物能源迟早要面临枯竭的情况下,对可燃冰研究的投入变得更多了。
确实,中国地质大学教授张洪涛早在2010年的时候就指出,到了本世纪的三十年代,石油等不可再生的化石能源储量将进一步下降 。因为随着人类科技的发展,对能源的需求只会与日俱增,在这种情况下,即使能再发现一些大型油田,也就只能算是“饮鸩止渴”。

可燃冰开采现场
日本 由于国土面积狭小,资源严重不足,对其国家周围海域当中的资源尤为关注,因为只有发现新的能源并将其利用,才不会让他们面临能源威胁。
所以同样在上世纪八十年代,日本就开始钻探周边海域的可燃冰了,在取得样品之后,立即就将商业化开采放在了未来计划当中,为其勘探和研究投入了大量的资金和精力。

日本从海底“可燃冰”采集的天然气
至于 俄罗斯 ,在继承苏联的情况下,对于可燃冰的研究虽然也关注,但是确实是“地大物博”,所以并没有太上心。
值得一提的是,俄罗斯的西伯利亚冻土区当中的可燃冰储量也非常惊人,并且他们在1969年就完成了首次试采,算是赢在了起跑线上。
总之,各国对可燃冰这种能源都非常重视,并且应该也将其早早划分进了战略储备当中。中国的起步虽晚,但是追逐之下还算是赶上了,再加上这巨大的储量,不愁未来技术成熟之后无法开采。

开采出来的可燃冰
当大家回顾中国的可燃冰勘探和开采道路时,就会发现这一路即使荆棘满地,但我们始终坚信一定会“拨开云雾见天日,守得云开见月明”!