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可燃冰、页岩气、氢能……谁将是下一代新能源希望之星

作者:admin 时间:2018-07-30 11:30 来源:经济参考报 点击:次 字体大小:

近年来,可燃冰、页岩气、氢能等新兴能源崭露头角,在绿色清洁、提高能源利用效率等方面优势越发突出。《经济参考报》记者了解到,我国在新兴能源领域探明的储量相当可观,应用探索也已起步。不过,当前新兴能源的开采尚存争议,成本仍然较高,技术瓶颈有待突破。在风能、光伏、水能等新兴能源日渐常态化的今天,下一个“王者”会是谁?我国新兴能源商业化的明天又在哪里?

开采尚存争议

新兴能源被描绘出了美好的开发、应用前景,不过,真正要实现类似石油、煤炭的大规模商业应用,目前看来还有很长的路要走。在民间,对部分新兴能源的开采存在一些讨论。例如,可燃冰分解会促进气候变暖,这样的观点直到今天仍有市场,但事实真是如此吗?

国家水合物专项项目《南海天然气水合物环境效应调查评价》副负责人梁前勇说,全球可燃冰试采项目屈指可数,人类对可燃冰的安全、环保担忧主要是从理论出发推断而成,本身就需要工程验证。

我国工程技术人员通过试采证明,海域可燃冰由于形成和赋存于海底高压低温环境中,只要停止人工干预,水合物所处地层温度压力就会重新回归稳定,水合物将不再继续分解。此外,科学研究及海底冷泉等甲烷自然泄漏的实例表明,即使一定量的甲烷泄漏到海底,也应该是随着洋流在海面下活动,海洋的净化能力完全能消化吸收,理论上不存在造成大规模温室效应的可能。

当然,要让该观点使所有人信服,还需要更多的开采实践加以佐证。梁前勇等专家认为,由于我国试采和预备开采海域海底坡度极为平缓,不易垮塌,且和日本粗砂型地质相比,泥质粉砂型地质更具塑性,因此我国可燃冰开采的环境难点将主要集中在开采后可能引起的地层沉降预防上,而这也是全球共同面临的核心难题,“尽管各国的试采都还没看到沉降的出现,但也不能排除大面积开采后造成海底沉降的可能。现在全球都在针对这个问题进行研究,我们也将在未来的试采中重点关注、预防它。”

成本仍然较高

新兴能源的价值毋庸置疑,但当下其开采、利用成本仍然较高,实现商业化有待时日。从日本试采深海可燃冰的实践来看,开采并没有那么容易。现有的可燃冰资源量和日产能力还远远不足以支撑产业化进程。在我国800亿吨油当量的海域可燃冰远景资源量中,真正探明地质储量达千亿方的仅神狐、东沙两个矿体,2017年的试采日均产气5151立方米,最高日产量达到3.5万立方米,而具备商业化开采价值需达日均10万立方米以上,因此当前的开采能力与这一产出预期仍有较大距离,这也就意味着可燃冰的开发暂时无法实现经济效益。

我国页岩气的储量理论数据虽大,但地质条件远不如美国,这就造成了开采难度大,开发成本也相对高。专家坦言,我国页岩气储层“地质老、埋藏深”,3500米以浅的资源只占储量的15%,3500-4500米的占85%,这些深层页岩气在现有的经济技术条件下无法实现商业开采。

氢能同样面临类似问题。清华四川能源互联网研究院氢能研究室副主任徐华池表示,我国氢能与燃料电池已经培育出较为完整的产业链,只是相关产品造价较高。氢燃料电池应用也多见于交通领域比如大中型客车中,在乘用车领域,国内厂家仍处于样车制造阶段。

氢燃料电池系统及其附件的成本比较昂贵,导致氢燃料汽车造价一直居高不下。氢能产业的发展还受到低成本资源分布的局限。通常来说,如果发展电解水制氢,需要较为丰富的水资源和比较低廉的电价支持;也可以通过氯碱化工、天然气化工等富产氢工业的副产品,加以提纯获得氢。但由于氢能的远距离运输成本较高,导致有效经济半径小,有廉价氢源的地方才能发展氢能与燃料电池。

为避免外界误解,徐华池强调,氢燃料电池车与纯电动车不是替代关系,更应表现为互补关系。因其物理特性不同,纯电动车适合乘用车和城市内的短途交通,氢燃料电池车更适合运用于长途、高动力的场景,例如城际大巴、物流等。

技术瓶颈待破

新兴能源快速产业化的技术瓶颈仍然存在。以页岩气为例,美国“页岩气革命”的成功得益于水平钻井和水力压裂技术的成熟和广泛应用,我国在该技术上仍有待提高。

国际能源署去年底发布《世界能源展望2017中国特别报告》预计,到2040年,天然气在中国主要能源结构中占比将从不足6%上升至12%,其中天然气产量增加将主要来自非常规气中的页岩气。中石油西南油气田公司负责人马新华表示,中石油的目标是2020年页岩气产量达到120亿方,2035年实现500亿方,资源没问题,关键还是需要工程技术和组织体系跟得上。

当然,技术的自主突破不可或缺。新兴能源勘探开发起步时间不长,从一开始就要围绕技术的创新突破做文章,使我国在能源保障能力建设方面真正实现独立自主。

以页岩气为例,中石化勘探分公司总经理郭旭升等人士建议,国家可以通过科技专项和市场化、多主体参与的方式,支持深层页岩气效益开发技术攻关,着力攻坚页岩气藏富集机理、预测技术、改造压裂工程技术等关键技术。鼓励有实力的科技型中小企业参与精耕页岩气开发技术工程及装备领域,力求多点突破,不断降低页岩气勘探开发全链条成本。

还要以应用为导向,不断拓宽新兴能源的应用领域,为今后大规模应用做准备。通过科研支持的方式,加速推进氢能与燃料电池产业布局,推广氢能与燃料电池技术在车用动力、分布式能源、储能装备等方向的跨领域应用,使该产业的链条不断完备。

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