可燃冰未來有望取代石油?中國儲量全球第一,開採利用有多難?
對人類能源歷史發展比較關注的朋友,一定對“可燃冰”這個概念不陌生。
在10多20年前,可燃冰一直被視爲是一種可替代石油的新型能源,可在石油資源枯竭後接替石油的位置。那麼可燃冰真的能取代石油嗎?
可燃冰
開採很難且無利可圖
如果可燃冰真的能替代石油,那對中國來說絕對是巨大的利好,因爲中國是可燃冰儲量最多的國家。
截止至2017年,中國探測到的可燃冰數量相當於800億噸燃油,斷崖式的世界第一。
但很可惜的是,可燃冰並不能取代石油,因爲要開採可燃冰太難了。
可燃冰是一種由甲烷和水在低溫高壓環境形成的固體物質。因爲外形很像冰塊,且其主要成分是甲烷,一點就着,所以被稱之爲“可燃冰”。
可燃冰
從能源角度上看,可燃冰是一種頗爲不錯的能源,因爲它要利用太容易了,只需要點燃就能加熱,就能“燒開水”然後用來發電或幹其它事情。
但也因爲它的成分,給可燃冰的開採帶來了巨大的隱患,那就是對空氣的污染。
可燃冰的主要成分是甲烷,這就導致其在開採過程中將不可避免的泄露很多甲烷氣體到空氣中。
而甲烷是一種溫室氣體,一旦大量甲烷泄露,全球氣溫也將快速升高。
因爲這一點,開採可燃冰本身就在很多國際條約上有巨大的限制。
當然,如果開採可燃冰有利可圖,那麼就算對其的開採會造成嚴重的環境破壞,也會有很多國家去開採。
可燃冰
畢竟國際條約這玩意只要你不籤就不用遵守。當其它國家對你開採可燃冰不滿時,你無視這些國家的罵聲就行了,畢竟其它國家總不可能因爲環境問題對你開戰。
但問題是,開採可燃冰實在無利可圖。
我們上邊已經提到了,可燃冰的產生環境是“低溫高壓”。那麼什麼地方有這種低溫高壓環境,還會留存大量甲烷呢?
答案是海底。沒錯,當前全世界幾乎所有探明的“可燃冰礦”,都分佈在海底。
我國探明的這相當於800億噸燃油的可燃冰,也基本分佈在我國南海地區。
可燃冰
要在海底採礦,可比在陸地上採礦難多了,其成本也會更高。
全球主要石油輸出國沙特,它們開採一桶石油的成本大約爲6美元。相比較之下,中國在南海深海區開採一桶石油的成本最低也超過了20美元。
需要注意的是,這是石油的開採成本。可燃冰因爲技術不成熟的原因,在同樣的環境下開採這玩意成本會更高。
此前多個國家都進行過實驗性質的可燃冰開採,這些實驗過程中有開採成本幾十美元一立方米的,也有開採成本200美元一立方米的。
海上開採
在當前的技術條件下,可燃冰的開採成本在30~40美元/百萬英熱單位。就算未來技術條件成熟,這個開採成本壓低一半差不多也就到頭了。
相對比之下,當前國際上天然氣的開採成本爲2~3美元/百萬英熱單位。
所以在經濟效益上可燃冰毫無競爭力可言,當前的可燃冰完全沒有能替代石油和天然氣的跡象。
可燃冰作用單一
並且不單單是開採難度和成本,石油和天然氣在功能上相較於可燃冰也更有優勢。
可燃冰的主要成分是甲烷,這玩意只能用來燒,但石油和天然氣的作用可就多了。
剛開採上來的可燃冰
石油和天然氣是很重要的化工產品,在我們的日常生活中,很多產品的原料都是這兩玩意。
比如說最常見的塑料,這東西的原料就是石油。再比如說合成橡膠、合成纖維、以尿素和鉀肥爲首的肥料、油漆等等,在生產的時候都需要用到石油和天然氣。
可以說石油和天然氣的作用已經多到將這兩玩意燒掉屬於浪費的情況了。當前人類之所以急着尋找新能源,也有石油和天然氣的作用太多,人類覺得直接燒掉太浪費的原因。
石油
相較於石油和天然氣的“多用途”,基本只能用來燒的可燃冰,在價值上甚至都不如風電、水電等清潔能源了。
頁岩油/氣產業
其實說到新能源,還有一種能源不得不提,那就是頁岩油/氣。
所謂頁岩油/氣,是指滲透在岩石層中的石油和天然氣。
油頁岩礦物(含石油的岩石)
相較於打個井往上抽的石油和天然氣,頁岩油/氣這種滲透在岩層夾縫以及縫隙中的石油和天然氣,要開採自然會困難很多。
不過相較於可燃冰,頁岩油/氣因爲有足夠的經濟效益,當前已經形成了相關產業。
在頁岩油/氣的開採上,走到世界前列的是美國,已經能將頁岩油的開採成本壓到每桶34美元,已經有了和石油競爭的資本。
值得一提的是,中國也是一個頁岩油/氣儲藏大國,國內有很多的頁岩油/氣礦。中國要開採頁岩油/氣的話,很快就能形成巨大產業。
開採頁岩油概念圖
但是中國沒有對頁岩油/氣開採技術進行投資,其原因就是開採頁岩油/氣會對環境造成巨大的破壞。
當前人類主流的頁岩油/氣開採方法是“水裂法”,通過往頁岩油/氣礦灌大量淡水以及各種化學試劑當支撐劑,將岩石壓裂從而將頁岩油/氣擠出來,從而開採頁岩油/氣。
這種開採方法對環境的污染非常大,各種灌入地下的化學試劑會直接污染地下水,堪稱“斷子絕孫”。
但是在頁岩油/氣開採會嚴重破壞環境的情況下,因爲有利可圖,所以美國依舊形成了相關產業。
被頁岩油開採污染的水源
相對比之下,可燃冰卻一直沒有形成龐大的產業,就知道這玩意的開採有多麻煩,成本有多高了。
信息來源:
【1】中國能源局·《水力壓裂法:我們應該知道的事》
【2】中國能源部·《頁岩油規模化開採需多舉推進》
【3】中國地質調查局·《可燃冰有多少?》