可燃冰應(yīng)成為“十三五”能源變革重要選擇

高世楫

可燃冰資源的開發(fā)利用，既能有效緩解我國面臨的能源安全、環(huán)境保護(hù)和減少排放的多重巨大壓力，又能培育新的經(jīng)濟(jì)增長點，應(yīng)成為我國打造“中國能源變革”新引擎和中長期能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要選擇。為此，應(yīng)提升可燃冰資源在我國能源戰(zhàn)略中的地位，盡快編制可燃冰勘查開發(fā)中長期規(guī)劃，建立健全相關(guān)法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)可燃冰資源勘查開采技術(shù)攻關(guān)，增強(qiáng)核心技術(shù)自主研發(fā)能力。

開發(fā)利用可燃冰資源已成為世界的重要選擇

20世紀(jì)50年代以來，人類一直在進(jìn)行能源變革的新探索，全球氣候變化控制目標(biāo)更是進(jìn)一步推動了能源結(jié)構(gòu)和技術(shù)的進(jìn)步。目前，全球能源結(jié)構(gòu)和技術(shù)正醞釀重大變革：低碳能源在發(fā)達(dá)國家能源結(jié)構(gòu)中的比重不斷上升；出現(xiàn)了一批新的能源技術(shù)，如未來發(fā)電技術(shù)、新興核電技術(shù)、頁巖氣開采技術(shù)、可燃冰勘查技術(shù)等，世界各主要資源國投入大量資金進(jìn)行清潔能源技術(shù)革命和低碳實踐。

相比而言，近年來我國能源需求快速增長，總量躍居世界第一位，能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化進(jìn)展緩慢，環(huán)境污染、氣候變化問題的壓力日益增大。清潔能源雖然發(fā)展迅速，但在我國能源結(jié)構(gòu)中的比重仍然很低，能源供應(yīng)增長主要依靠煤炭和石油進(jìn)口。而作為世界能源消費大國，未來我國面臨的資源短缺和環(huán)境污染的壓力更大，統(tǒng)籌能源安全和環(huán)境保護(hù)的任務(wù)更為艱巨。為此，我國能源變革的基本方向和首要任務(wù)應(yīng)是優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、加快發(fā)展可替代煤炭的各種清潔能源，其中一個重要方面就是要下大氣力推動可燃冰的開發(fā)利用，著力打造中國能源變革新引擎。

可燃冰主要賦存于大陸邊緣的海底沉積物和陸上凍土帶中，由于其具有資源豐富、能量密度高、分布廣、規(guī)模大、埋藏淺等特點，已成為國際公認(rèn)的未來全球能源領(lǐng)域中最具發(fā)展?jié)摿Φ膽?zhàn)略接替資源之一。

可燃冰勘查在世界上已有近50年的歷史，最早可追溯至20世紀(jì)60年代。經(jīng)過數(shù)十年的探索，在可燃冰資源特征、環(huán)境效應(yīng)、海底安全及穩(wěn)定性、開采技術(shù)等方面已取得了很大進(jìn)展。研究結(jié)果表明，全球可燃冰資源量約為20萬億噸油當(dāng)量，是常規(guī)天然氣地質(zhì)資源量的50倍、煤炭及石油和天然氣總含碳量的兩倍。已有發(fā)現(xiàn)顯示，海洋可燃冰資源主要分布在北半球，且太平洋邊緣海域資源最為豐富，其次是大西洋。其中勘查程度較高的美國布萊克海域資源量約350億噸油當(dāng)量、日本四國海槽資源量約27億噸油當(dāng)量、中國南海海域資源量約680億噸油當(dāng)量。

豐富的可燃冰資源具有巨大的經(jīng)濟(jì)價值和重要的戰(zhàn)略意義，引起了世界各主要資源國的高度關(guān)注。自20世紀(jì)80年代初起，世界各主要資源國都將推動可燃冰開發(fā)列入國家重點發(fā)展戰(zhàn)略，美、日、俄、加、英、德等國均相繼投入資金進(jìn)行可燃冰資源調(diào)查和開采技術(shù)研究。目前，全球可燃冰資源調(diào)查取得重要成果，可燃冰開采模擬技術(shù)也逐步完善，繼前蘇聯(lián)1969年開發(fā)麥索亞哈油氣田時實現(xiàn)可燃冰開采以來，加拿大、美國等國也在陸地凍土帶成功實施了可燃冰試采工程。美國2012年在阿拉斯加北部陸坡利用二氧化碳置換甲烷進(jìn)行可燃冰試開采取得成功，共注入二氧化碳和氮氣混合氣21萬標(biāo)準(zhǔn)立方英尺，依靠井底壓力自回流開采，采氣時間30天，累計產(chǎn)氣量約2.8萬立方米，最高日產(chǎn)量達(dá)5000立方米。日本2013年成功實現(xiàn)海底可燃冰試采，并在6天內(nèi)試采出12萬立方米的天然氣，初步具備了在近海海底開采可燃冰的關(guān)鍵技術(shù)，計劃在2018年前后將海底可燃冰試采技術(shù)投入實際應(yīng)用，屆時日本將商業(yè)開采可燃冰資源，預(yù)計可供其消費100年。這些成果的取得推動了全球新一輪的可燃冰勘查開采熱潮，美、日、印、德等國紛紛將可燃冰資源勘查和開發(fā)利用納入其國家能源中長期發(fā)展規(guī)劃，將其作為一個龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程制定了國家級研究計劃，并編制了詳細(xì)的發(fā)展路線圖。

世界各主要資源國投入大量的資金和制定雄心勃勃的可燃冰發(fā)展計劃，既著眼于擺脫金融危機(jī)和經(jīng)濟(jì)困境，也致力于在能源和氣候變化問題上把握主導(dǎo)權(quán)、加大國家間政治博弈的砝碼，更是在戰(zhàn)略上搶占未來技術(shù)發(fā)展的制高點，為新一輪的全球經(jīng)濟(jì)增長積蓄力量，為掌握未來國家發(fā)展的主動權(quán)做好準(zhǔn)備。

可燃冰具備成為

未來我國主流清潔能源的發(fā)展?jié)摿?/p>

可燃冰具有高能量密度、高熱值等特點，是高效、清潔、低碳、資源量大的優(yōu)質(zhì)能源。能量密度高，1立方米的可燃冰可分解出164立方米的甲烷氣體。熱值高，同等條件下可燃冰燃燒產(chǎn)生的能量比煤和石油要高出數(shù)十倍。純度高，我國南海海域等地區(qū)發(fā)現(xiàn)的可燃冰甲烷含量可達(dá)99.0%，比常規(guī)天然氣的純凈度平均高約10個百分點?？山档臀廴疚锛岸趸嫉葰怏w的排放，與等熱值煤炭相比，每千立方米氣可分別減排二氧化碳、二氧化硫約4.33噸和0.0483噸，且基本不含鉛塵、硫化物以及可入肺顆粒物（PM2.5）等有害物質(zhì)。另外，用二氧化碳置換甲烷的可燃冰開采技術(shù)體系，既可更科學(xué)合理開發(fā)可燃冰資源，又能起到封存二氧化碳的作用。

目前，我國可燃冰資源勘查已取得重大突破，力爭早日實現(xiàn)可燃冰的開發(fā)利用。1999年，我國正式啟動了對海域內(nèi)可燃冰資源的調(diào)查與研究專項。2007年，首次在南海北部神狐海域通過鉆探成功獲取了可燃冰實物樣品。2008年，在青海祁連山凍土區(qū)成功鉆獲可燃冰樣品，證實我國是既有海域可燃冰又有陸域可燃冰的少數(shù)國家之一。2013年，在珠江口盆地東部海域首次鉆獲高純度可燃冰，其具有埋藏淺、厚度大、類型多、純度高四個特點。賦存于水深600-1100米的海底以下220米以內(nèi)的兩個礦層中；上層厚15米、下層厚30米；自然產(chǎn)狀呈層狀、塊狀、結(jié)核狀產(chǎn)出；巖芯中可燃冰含礦率平均為45%～55%，樣品中甲烷含量高達(dá)99%。通過實施23口鉆探井，控制可燃冰分布面積55平方公里，控制地質(zhì)儲量為1億～1.4億噸油當(dāng)量。經(jīng)過近二十年的不懈努力，我國已初步形成了可燃冰資源綜合勘查技術(shù)體系，下一步將全面推動我國海域可燃冰資源的開發(fā)，2013年起用3年時間重點開展資源勘查工作，開展生產(chǎn)試驗先期研究，并在陸域?qū)嵤┰嚥晒こ蹋?016年起用5年時間開展資源勘查工作，同時進(jìn)行生產(chǎn)試驗研究；2020年前后突破可燃冰的開采技術(shù)，基本形成能夠適應(yīng)工業(yè)化開發(fā)規(guī)模的工藝、技術(shù)和設(shè)備體系；2030年前后實現(xiàn)可燃冰的商業(yè)化開發(fā)。

資源豐富的可燃冰應(yīng)成為中國能源變革和中長期能源戰(zhàn)略決策的重要選擇。我國能源消費長期以煤為主，比例維持在70%左右，以煤為主的能源消費帶來了一系列問題。另外，近年來我國溫室氣體排放量持續(xù)快速增長，而未來可獲得的排放空間非常有限。因此，為解決日益嚴(yán)峻的清潔能源供應(yīng)不足、環(huán)境污染和氣候變化問題，確保我國能源供應(yīng)的可持續(xù)性，實現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展，必須推動新的能源變革，而資源量大、高效、清潔、低碳的可燃冰能夠擔(dān)負(fù)起這一歷史使命。

我國可燃冰資源十分豐富，主要分布在南海和東海海域、青藏高原凍土帶等區(qū)域，地質(zhì)資源量約為1000億噸油當(dāng)量，比常規(guī)天然氣地質(zhì)資源量多約520億噸油當(dāng)量，是目前我國資源最豐富的清潔能源之一，具有大規(guī)模發(fā)展的潛力，具備成為未來主流清潔能源的資源基礎(chǔ)。

亟待解決的幾個關(guān)鍵問題

1.缺乏獨立的發(fā)展戰(zhàn)略和專項規(guī)劃。

我國雖然近年來相繼實施了《我國海域天然氣水合物資源調(diào)查與評價（2002～2010）》、《天然氣水合物資源勘查與試采工程（2011～2020）》等專項，比較系統(tǒng)提出了可燃冰的調(diào)查、勘查、試驗開采和技術(shù)研究的中短期目標(biāo)、任務(wù)等，但其中缺乏針對可燃冰的中長期發(fā)展戰(zhàn)略和專項規(guī)劃，特別是缺乏可燃冰的開發(fā)利用及產(chǎn)業(yè)化部署及相關(guān)政策，國家已出臺的《國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃》等對可燃冰發(fā)展的重要作用及其在能源領(lǐng)域的重要地位認(rèn)識不足，遠(yuǎn)不足以改變我國目前可燃冰調(diào)查研究程度較低、資源家底不清、技術(shù)和裝備整體落后、環(huán)境效應(yīng)與環(huán)保技術(shù)研究滯后的現(xiàn)實狀況，這不僅嚴(yán)重影響了我國可燃冰開發(fā)利用的進(jìn)程，還涉及到政治、外交、軍事等領(lǐng)域的一系列問題。

2.法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系不健全。

相比而言，1999年我國就正式啟動了對海域內(nèi)可燃冰資源的調(diào)查，與美國啟動S.330法案同年，但歷時15年，至今我國仍未將可燃冰列為新發(fā)現(xiàn)礦種，也沒有專門的《可燃冰資源勘查開發(fā)條例》。從可燃冰的勘查開采、運輸和配送、儲備等各個環(huán)節(jié)來看，缺乏專業(yè)性、綜合性和涵蓋上中下游整個產(chǎn)業(yè)鏈的完整的法律體系。雖已制定了海域可燃冰勘查標(biāo)準(zhǔn)，但尚缺乏全面涵蓋陸域和海域的可燃冰勘查、開采、運輸?shù)刃袠I(yè)的較為系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)。在市場監(jiān)管以及環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域中，地方政府和相關(guān)企業(yè)的責(zé)任和義務(wù)尚未明確。

3.缺乏實用性的開采和環(huán)境評價技術(shù)。

近年來，我國雖然在可燃冰資源成礦理論和勘查技術(shù)研究方面取得了較大進(jìn)展，但仍存在不少問題，如可燃冰資源形成機(jī)理不夠清楚、成礦理論不完善，找礦方法也未形成完整的技術(shù)體系。

我國可燃冰開采技術(shù)及環(huán)境評價研究剛剛起步，目前僅進(jìn)行過室內(nèi)的開采模擬試驗和陸上凍土區(qū)的小規(guī)模試采，也未進(jìn)行過海底可燃冰試采，缺乏實用型的開采方法、開采技術(shù)和開采設(shè)備；可燃冰開采對全球氣候變化、海底地質(zhì)災(zāi)害及深海生物群落的影響尚不清楚，未建立完善的環(huán)境動態(tài)監(jiān)測、災(zāi)害預(yù)警和控制系統(tǒng)等。

推動我國可燃冰資源開發(fā)利用的政策建議

1.提升可燃冰資源在我國能源戰(zhàn)略中的地位，盡快編制可燃冰勘查開發(fā)中長期規(guī)劃。

可燃冰是高效、清潔、低碳、資源量大的優(yōu)質(zhì)能源，應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識到其戰(zhàn)略價值和重要意義，切實在國民經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展的總體部署中予以統(tǒng)籌考慮，提升其在能源發(fā)展中的戰(zhàn)略地位。按照“總體規(guī)劃、分步推進(jìn)”的原則，制定可燃冰“十三五”及中長期發(fā)展規(guī)劃和可燃冰勘查、開發(fā)、產(chǎn)業(yè)化總體路線圖，明確每個階段的目標(biāo)、重點任務(wù)和保障措施，統(tǒng)籌制定和實施產(chǎn)業(yè)、財稅、金融、人才等扶持政策。

在國務(wù)院的統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理下，研究我國可燃冰資源的勘查、開采方向和規(guī)劃以及相關(guān)的政策。加大政府引導(dǎo)和扶持力度，加快開展全國可燃冰資源調(diào)查評價，搞清資源量和開發(fā)利用潛力。建立健全市場規(guī)則，制定民營資本、中央和地方國有資本等以獨資、參股、合作、提供專業(yè)服務(wù)等方式參與投資勘探和開發(fā)可燃冰資源的具體辦法。參照頁巖氣、煤層氣財稅政策盡快研究出臺可燃冰勘探、開發(fā)、利用財稅扶持政策。

2.建立健全相關(guān)法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。

第一，盡快將可燃冰列為我國新發(fā)現(xiàn)礦種，明確由中央一級管理以及礦業(yè)權(quán)通過市場競價、有償取得。第二，建立健全《礦產(chǎn)資源法》以及海洋管理等可燃冰勘查開發(fā)方面的法律法規(guī)，明確可燃冰資源探礦權(quán)人、采礦權(quán)人和其他利益相關(guān)方的權(quán)利、義務(wù)、責(zé)任和行為規(guī)范，應(yīng)以法律手段為主解決可燃冰勘查、開采、運輸?shù)冗^程中出現(xiàn)的資源勘查開發(fā)和環(huán)境保護(hù)等問題。第三，盡快制定可燃冰資源勘查開發(fā)市場準(zhǔn)入和礦業(yè)權(quán)管理制度，明確準(zhǔn)入方式、準(zhǔn)入主體、準(zhǔn)入規(guī)則以及退出和礦業(yè)權(quán)流轉(zhuǎn)機(jī)制。研究制定可燃冰礦業(yè)權(quán)流轉(zhuǎn)市場管理制度，為防止過度炒作礦業(yè)權(quán)，對可燃冰礦業(yè)權(quán)流轉(zhuǎn)應(yīng)制定必要的規(guī)制和流程，如應(yīng)滿足一定期限和達(dá)到一定投資量后才能流轉(zhuǎn)，建立對有形和無形市場交易載體的監(jiān)管機(jī)制，以規(guī)范交易秩序。第四，健全勘查開發(fā)技術(shù)規(guī)范。組織力量研究全面涵蓋陸域和海域的可燃冰勘查、開采、運輸?shù)刃袠I(yè)技術(shù)規(guī)范，盡快出臺相關(guān)的技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)。

3.加強(qiáng)可燃冰資源勘查開采技術(shù)攻關(guān)，增強(qiáng)核心技術(shù)自主研發(fā)能力。

第一，以可燃冰的資源調(diào)查與評價為核心，有序推動可燃冰的開發(fā)工作。進(jìn)一步完善可燃冰資源調(diào)查、勘查與評價技術(shù)，優(yōu)選找礦標(biāo)志和方法，繪制我國海域及凍土帶可燃冰資源分布圖，圈定可供商業(yè)性開發(fā)的可燃冰礦藏地。第二，加強(qiáng)開采技術(shù)科技攻關(guān)，推動我國可燃冰資源開發(fā)利用進(jìn)程。主要包括：開展降壓法、加熱法、化學(xué)抑制劑法和二氧化碳置換法等促進(jìn)可燃冰高效快速分解的開采技術(shù)研究；開展鉆井、完井、固井以及水平井、壓裂等關(guān)鍵施工技術(shù)研究，完善氣體收集、儲運技術(shù)，形成相對完整的可燃冰開采施工技術(shù)體系；開展開采設(shè)備和關(guān)鍵裝備研發(fā)，積極推進(jìn)可燃冰開采裝備的自主化、國產(chǎn)化，全面提升我國可燃冰開采的設(shè)備技術(shù)水平；加強(qiáng)開采技術(shù)和方法集成，優(yōu)化開采方案及設(shè)備組合，形成實用性的可燃冰開發(fā)技術(shù)體系。第三，加強(qiáng)開采安全與環(huán)境評價研究，盡快搞清可燃冰開采可能誘發(fā)的全球氣候變化、海底地質(zhì)災(zāi)害及對深海生物群落的影響，建立相應(yīng)的動態(tài)監(jiān)測、災(zāi)害預(yù)警和控制系統(tǒng)。第四，深化可燃冰成礦理論和勘查技術(shù)研究，搞清我國海域及凍土區(qū)可燃冰資源成藏機(jī)理，建立精確描述我國可燃冰礦藏的理論模型，提升我國氣體清潔能源研究領(lǐng)域的國際地位。

（作者：國務(wù)院發(fā)展研究中心資源與環(huán)境政策研究所所長）