去年的4月21日上午，在廣州黃埔南崗，大約有150名市民、學生及其他人員參加了一個題為“走近可燃冰”的科普講座。講座中傳出這樣的一個消息：“我國將在2017年開展海域天然氣水合物開采試驗。”
一年後的5月18日上午，國土資源部部長姜大明宣布，我國海域天然氣水合物試采成功。姜大明表示，這次試采成功是我國首次、也是世界首次成功實現資源量占全球90%以上、開發難度最大的泥質粉砂型天然氣水合物安全可控開采。我國實現了在這一領域由“跟跑”到“領跑”的歷史性跨越。
天然氣水合物是分布於深海沈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晶物質。因其外觀像冰一樣而且遇火即可燃燒，所以又被稱作“可燃冰”或者“固體瓦斯”和“氣冰”。 天然氣水合物甲烷含量占80%～99.9%，燃燒汙染比煤、石油、天然氣都小得多，而且儲量豐富，全球儲量足夠人類使用1000年，因而被各國視為未來石油天然氣的替代能源。
國家發改委能源研究所原所長周大地在接受第一財經1℃記者采訪時說，“這意味著，我們需要有很強的深海作業能力。因為離大陸越遠，作業難度和成本就越高，相關技術、資源補給等能力要求也很高。”但他表示，隨著中國在這方面的能力不斷提升，可燃冰的大規模開發定能實現。
中共中央、國務院向參加這次任務的全體參研參試單位和人員發去賀電。賀電指出，海域天然氣水合物試采成功只是萬里長征邁出的關鍵一步，後續任務依然艱巨繁重。
遠海作業，能源補給問題十分關鍵和難以解決。 “我們做好了為深海可燃冰開發提供相關資源的準備。”在資源補給方面，中國某海上核動力平臺研發單位的一位工程師在接受1℃記者采訪時說，“我們具備這個能力。”
起步晚成績大
勘探顯示，南海神狐海域有11個礦體，面積128平方公里，資源儲存量1500億立方米，相當於1.5億噸石油儲量。
中國地質調查局副局長李金發則表示，這次試采成功，將繼美國引領頁巖氣革命之後，由中國引領可燃冰革命，進而推動整個世界能源利用格局的改變。
在上述講“走近可燃冰”講座上，廣州海洋地質調查局海洋礦產地質調查所副所長、國家水合物專項項目“南海天然氣水合物資源勘查”負責人梁金強介紹，天然氣水合物是一種由水分子和氣體分子組成的，具有三維籠狀分子結構的似冰狀結晶化合物。外觀多呈白色或淺灰色晶體，外貌類似冰雪，可以像固體酒精一樣被點燃。
梁金強說，形成可燃冰有三個基本條件：溫度、壓力和充足的氣源。海底的低溫和高壓對於天然氣水合物的形成非常有利，因此世界上的天然氣水合物約有97%分布於海洋中，僅3%分布在陸地凍土帶。
標準狀態下，1體積的天然氣水合物大概可以分解為164體積的甲烷氣體。據估算，在世界各大洋中天然氣水合物總資源量大約相當於全球已知煤、石油和天然氣總儲量的兩倍。
由於天然氣水合物的資源意義，從20世紀80年代開始，美國、英國、德國、加拿大、日本、印度、韓國等國家相繼投入巨資並制定了天然氣水合物勘查和開發的國家計劃來進行本土和國際海底天然氣水合物的調查研究和評價工作，取得了一系列重大成果進展。
中國天然水合物勘查起步相對較晚。
“對於海洋可燃冰的研究，我國是從1995年開始的，並於2007年5月成功獲取了可燃冰實物樣品，成為世界上第四個通過國家級開發項目發現可燃冰的國家。”中國地質調查局廣州海洋地質調查局局長、試采現場指揮部總指揮葉建良介紹說。
1999年-2001年，廣州海洋地質調查局獲得了天然氣水合物存在的多信息證據，並得到了國家高度重視。經過努力，2002年，中國正式批準設立天然氣水合物資源勘查專項。從此，正式踏上了大規模、多學科、多手段開展天然氣水合物資源調查的艱苦歷程。
2013年6月1日-9月8日，廣州海洋地質調查局在珠江口盆地實施了中國第二次天然氣水合物鉆探，鉆獲了大量塊狀、脈狀、分散狀等多種類型的水合物樣品，圈定礦藏面積55平方千米，控制資源量超過1200億立方米(折算成天然氣)。該航次首次在中國南海獲取了可視的塊狀天然氣水合物實物樣品。
這一新發現，填補了中國海域可視水合物的空白，極大地豐富了中國海域水合物的賦存類型，是繼2007年鉆探航次後發現的新的水合物賦存類型，具有重大勘探實踐意義和重要的科學研究價值，是中國海域水合物資源調查勘探一個里程碑式的重大突破。
經過多年努力， 從2017年5月10日起，國土資源部中國地質調查局從終於中國南海神狐海域水深1266米海底以下203—277米的可燃冰礦藏開采出天然氣。截至5月17日15時，總量試采12萬立方米，最高產量達3.5萬立方米/天，平均日產超過1.6萬立方米，其中甲烷含量最高達99.5%。
時至今日，在可燃冰開采中，美國、加拿大在陸地上進行過試采，但效果不佳。日本曾於2013年在南海海槽進行了海上試采，但因出砂等技術問題失敗。2017年4月，日本在同一海域進行第二次試采，第一口試采井累計產氣3.5萬立方米，5月15日再次因出砂問題而中止產氣。
海上核動力平臺解決遠海作業能源補給
據葉建良介紹， 此次試采實現了中國可燃冰勘查開發理論、技術、工程、裝備的完全自主創新，在這一領域實現了從跟跑到領跑的跨越。試采現場指揮部辦公室副主任謝文衛則補充說，通過這次試采，中國實現了可燃冰全流程試采核心技術的重大突破，形成了國際領先的新型試采工藝。
本次開采試驗還為後續研究提出了很多課題。下一步重點是研究如何解決本次試驗當中發現的一些問題，並在之後3—5年內開展第二次試采，進一步為商業化開采做好技術準備。
“技術突破非常重要。”周大地說，盡管此次中國在可燃冰開采中取得了很大的技術性突破，要想實現深海商業化開采，還有一段路要走，因為“越往深海走越不容易”。
一位不願意透露姓名的業內技術專家向1℃記者表示，南海海域自然環境變化多端，這給開采工作帶來了諸多不便，尤其給運輸船舶帶來的影響非常大。“海上臺風多，運輸距離長。”
另一個難度就像周大地所說的一樣，在可燃冰開采過程中，如何實現資源補給是非常關鍵的。在這方面，上述接受1℃記者采訪的中國某海上核動力平臺研發單位的工程師表示，他們正在研發的海上核動力平臺可以為包括可燃冰在內的中國油氣開采工作提供幫助。“從行業的角度來講，我們可以表個態，(我們為幫助可燃冰的開采)做了大量準備。”
海上核動力平臺，又稱海上浮動核電站，是小型核反應堆與船舶工程的有機結合，可為海洋石油開采和偏遠島嶼提供安全、有效的能源供給，也可用於大功率船舶和海水淡化領域。海上核動力平臺對中國開發利用新能源和全球能源的發展具有重大意義和深遠影響。
2016年年初，國新辦舉行的國內首部涉核領域的《中國的核應急》白皮書透露，中國的海上浮動核電站正在規劃當中。中國致力於建設海洋強國，而這樣的核電站有利於中國對海洋資源進行充分的挖掘利用。
“我國要建設海洋強國，對海上資源的開采非常重要。但在海上作業，能源補給是個關鍵問題，目前的方法是帶著柴油發電機，不僅費事，對海洋環境也不好。同時，西沙、南沙群島有人居住和生活，他們所需的能源也要依靠柴油發電機。” 國防科工局副局長王毅韌此前說。
1℃記者從多個權威渠道獲悉，目前，中國核工業集團、中國廣核集團已經與中國船舶重工集團等船舶企業進行了海上浮動核電站的研發合作。 “進展相對順利。”上述中國某海上核動力平臺研發單位的工程師說。
這些工作為中國“領跑”可燃冰開發奠定了堅實的基礎。
此內容為第一財經原創。未經第一財經授權，不得以任何方式加以使用，包括轉載、摘編、複制或建立鏡像。第一財經將追究侵權者的法律責任。
如需獲得授權請聯系第一財經版權部：021-22002972或021-22002335;dujuan @yicai.com。