1.天然气水合物在中国能源结构中的地位
天然气水合物是石油和常规天然气的重要后续能源。据美国能源部1988年发布的国际能源展望报告,世界能源消费在未来20多年里将持续上升,目前人类每年要燃烷40亿t煤、25亿t石油,并以每年3%的速度增长,照此下去地球上的煤还可维持二三百年,其他就只有五六十年的用量了。因此各国均将寻找后续能源列人国家未来能源发展战略。
我国的能源资源总量约4万亿t标准煤,居世界第三位,但因人口众多,人均能源资源占有量仍相对匾乏。我国人口占世界总人口21%,已探明的煤炭储量占世界储量的11%、原油占2.4%、天然气仅占1.2%,人均能源资源占有量不到世异平均水平的一半。据预测我国到2010年一次性能源消费量预计将达到19亿t标准煤,其中煤炭18亿t,石油2.5~2.7亿t,天然气600~1000亿m3。而2010年石油产量只有约1.6~2.1亿t,天然气约516~713亿m',油气资源供需差距很大,需进口补缺。煤炭资源虽到2010年仍可满足需求,但存在着运输、环境污染等问题。随着我国经济的快逮发展、人口的不断增加,到21世纪中期,能源供需将出现很大的缺口,现有的能源形式将无法满足需要,因此寻找新的后续能源也是直接关系到我国未来可持续发展和国家能源安全的重要问题。
我国能源消费结构不合理的问题日益突出,以煤为主的不合理结构给环境带来巨大的压力。世界的平均能源消费构成是:石油40%、煤炭25%、天然气25%、核电和水电约10%,而我国是煤炭占70%,天然气和石油占20%多一点。挺高清涪能源天然气的产量和在能源结构中的比重是当务之急,但我国常规天然气的资糠量难以满足长远需求,因此尽快研究与开发天然气水合物资源,以接替常规天然气资源的不足,具有重要的战略意义。
2.中国开发利用天然气水合物的可能性
解决我国21世纪能源需求的问题显得越来越紧迫。开发利用新的清洁能源,降低能源使用与技术发展对环境造成的负面影响,是解决本世纪能源问题的主要出路。在我国能源发展战略中,高效、清洁的天然气水合物应成为重要的后续能源。
首先,天然气水禽物的资源量特别巨大,资源开发技术较为现实、可行,国际上颈测21世纪中期可投入商业生产,并逐渐在能源结构中占据重要地位。我国具有良好的天然气水合物蕴藏潜力,东海的冲绳海槽边坡,以及南海的北部陆坡、西沙海槽和西沙群岛南坡等都可能是有希望的储存区,据称我国西藏高原终年积雪的羌塘地区也有发现。
其次,天然气水合物的勘探.生产可与常规油气的勘探-生产同时进行,因为天然气水合物矿藏常伴有下伏的游离气,勘探常规油气时可兼探天然气水合物,使水合物开发成为常规油气勘探-生产的一种"副产品",降低生产成本,实现经济合理的商业生产。
再者,随着石油、天然气的开发和利用,天然气的开采、运输与终端利用技术业已成熟,以天然气为最终利用形式的天然气水合物,可充分继承利用现有的油气开采、运输与终端利用技术和装蚤等,在现有工业布局的基础上,无须进行重大的工程改造和投资,便可实现能源的乎滑过渡与接替,而且也不会产生新的环保问题。
最后,天然气水合物主要分布于我国东部海域,利于改变我国能源分布不均的橹局。当前,我国的常规天然气资源大多分布于中西部地区,东部沿海地区则相对袂乏。虽"西气东输"实现后,矛盾可得到一定程度的缓解,但从长远考虑仍存在后各资源的问题。天然气水合物资源的开发利用将有利于缓解东部沿海地区天然气后釜资源不足的局面,改变我国能源分布不均的格局。
3.对我国天然气水合物发展的建议
我国在20世纪80年代末即开始关注天然气水合物的研究。90年代以来,国家海洋局、原地质矿产部、中国科学院、石油部门以及有关高校,对国外天然气水合物的勘查研究进行了技术追踪和信息资料的分析研究。国家海洋局、国土资源部所属研究单位的海洋地质专家对我国的天然气水合物进行了初步的研究。根据中国海域的具体地质特征和天然气水合物的生成条件,以及地震剖面上的拟海底反射层(BSR)标志,初步认为,我国海域东海陆坡带的冲绳海槽、台湾东北和台湾东南海域,南海北部陆坡(水深>400m)和西沙海槽、甫沙海槽等均有天然气水合物产出的地质条件,是天然气水合物可能的分布区。2001年2月27日~3月1日,在北京香山召开了主题为"天然气水合物研究现状及我国的对策"的香山科学会议第160次学术讨论会,对天然气水合物研究的方方面面进行了充分交流与讨论,有力地推动了我国天然气水合物的研究与发展。近年来在国家有关重大项目"863"、"973"中也开展了一些前沿性研究工作,但总体上仍处于起步阶段,亟待有效的组织。
开展相关的基础性研究,发展相关的技术方法,做好理论和技术知识储备;查明中国天然气水合物的分布和资源潜力,了解我国资源家底;着手研究天然气水合物影响全球气候和造成海底灾害的环境效应等重要工作,对于制定国家未来能源战略具有重要意义。有鉴于此,我们提出如下建议:
一是组织协凋机构,制定发展战略,开展基础性研究。建立全国性天然气水合物研究协调机构,为国家能源发展战略和政策的制定提供依据,负贡制定天然气水合物的研究计划并组织有关单位实施。通过政府投入,资助相关部门和科研院所有目的地开展天然气水合物的基础研究,包括勘探、资源评价、开发和环保等技术,逐步建立中国天然气水合物的勘探、开发、利用和环保等技术体系,培养天然气水合物研究人才,加强相关科研单位和实验室的建设,为及早搞清我国天然气水合物的资源前景和实现开发利用奠定可靠的基础。
二是要推进天然气水合物开发政策与基础结构的建设。尽快提高天然气在我国能源结构中的比例,推行天然气替代煤炭和石油的计划,为我国能源的平滑过渡和天然气水合物的利用奠定基础。同时在考虑未来能源工业布局,特别是天然气工业布局时,应考虑天然气水合物作为天然气后备资源的地位,在基础设施建设方面要有前瞻性的准备与预留。条件成熟时,成立专门机构或公司,负责筹划天然气水合物的工业化勘探与生产。
三是开展天然气水合物的环境效应研究。天然气水合物既是能源的载体,又是影响全球环境的重要因子。在天然气水合物作为新能源对象研究的同时,开展天然气水合物对全球(气候)变化和海底工程稳定性影晌的研究,研究开发天然气水合物的海底监测和灾害防范技术系统。
四是加强天然气水合物研究开发的国际合作。我国天然气水合物的研究发展战略应采取"立足本国、借鉴国外、引进技术、实现开发"的技术路线。鼓励并资助相关部门和科研院所与国际间展开天然气水合物的合作研究,并制定相关政策,鼓励国外投资我国天然气水合物的研究与开发利用。