爱华网——访国务院参事、国土资源部总工程师张洪涛 文/本刊记者 陈 颖 特约记者 刘振国 低碳社会来临，全球能源结构待变，清洁、环保的新能源成为时代新宠。但并不是所有新能源利用都前途无量。与全球地质学家一样，我国专家将目标指向一种“特殊的天然气”，它储量巨大、清洁环保、前景广阔，极有可能支撑起未来我国的能源需求，那就是“可燃冰”(又称天然气水合物)。 国务院参事、国土资源部总工程师张洪涛，直接指挥了南海海域、青海冻土带两大区域“可燃冰”的钻探发现，是国内最权威的指挥长、研究者和见证人。他非常乐观地认为，有足够的数据和依据表明，“可燃冰”一定是未来低碳社会的理想能源。就这一话题，在第41个世界地球日到来之际，张洪涛接受了《经济》记者的专访。 各类能源储采比小，能源结构不合理，远不适应低碳社会要求。 从世界上看，新能源在能源结构中的比例非常小。全球煤炭、石油、天然气等仍是能源消耗的主体，分别占28.4%、35.8%、23.7%。 “储采比”是张洪涛反复强调的一个概念。“储采比”又称回采率或回采比，是指某种资源年末剩余储量除以当年产量后得出的尚可开采的年数。根据2008年计算的储采比，全世界煤炭还能用122年，天然气为60年，而石油只够用42年。尽管每年各类能源的储量有所增长，但增长量与当年消耗量基本抵消，甚至入不敷出。我国的能源储采比相对小不说，能源结构尤其不合理。“我国近年煤炭消耗比例大致占70%、石油占20%，而水电只占6%、天然气只占3%，核能更是低到只占1%，新能源所占比例非常小。”张洪涛用一组数字介绍了全球和我国能源结构的现状。而且，我国煤炭开发存在“鸡窝矿”多而巨型煤田少、瓦斯超标和存在严重透水隐患的“高危矿”多、以含硫、磷等污染成分很高的褐煤为主等几大弊端。 出路在哪里？根据我国2020年的规划，天然气的预测产量将达到1800亿～2200亿立方米，在能源结构比例中从只占3%上升到8%～12%，核电将达4000万千瓦，水力发电将达2.9亿千瓦，风电将达3000万千瓦，太阳能将达200万千瓦。 “从国家规划中可以看出，唯一的办法是更多地利用天然气，目前全球能源结构中天然气平均值为23%，远远高于我国目前的天然气利用水平。”张洪涛介绍说，但天然气也有用完的一天，“可燃冰”则是世界公认的唯一的大宗可替代能源，是未来低碳社会的理想能源。张洪涛表示，建议我国的能源结构“两步走”，当前加快开发利用天然气，长远发展还是要开发“可燃冰”。 储存量大、清洁环保、赋存有利，“可燃冰”是理想的大宗可替代能源。 “可燃冰”其实就是天然气，但在融化之前的形状像冰，与我们所认识的天然气有明显区别。”张洪涛列举了“可燃冰”的几大优势： 首先是储量巨大。在全球陆域面积的20.7%、海域面积的10%都有“可燃冰”，是世界陆地上所有能源所含甲烷总量的3000倍，是全球有机能源、化石能源总能量的2倍，储采比至少是1000年。 其次是燃烧值高，污染非常小。“可燃冰”主要含甲烷、乙烷、丙烷，含少量二氧化碳和硫。1单位体积的“可燃冰”可以分解出164单位体积的甲烷气体。南海海域发现的“可燃冰”甲烷含量达99.8%，比陆地上的天然气和煤层气都要纯净得多。 再次是赋存、成藏位置非常广泛，“普适性”很强，埋藏也很浅。“可燃冰”主要分布在海域1000米以下的海底200米以下左右、陆地冻土带距地表深200米到2000米之间。目前全球共找到166处有“可燃冰”，其中海域有98处，已在25处获得了样品。 从全球研究进展看，从1810年英国科学家戴维在实验室合成氯气水合物以来，世界各国都在快马加鞭研究、开发。美国、日本、印度先后在海底，加拿大、美国先后在陆域冻土带钻获“可燃冰”实物样品。在2006～2009财年间，美国资助了40多个新老项目，提出了2015年前提交阿拉斯加区块的规模评价报告、2025年前提交“砂储层的技术可行性”和“经济可回收性”论证报告的目标。我国前后经过十几年艰苦的努力，于2007年5月1日、2009年9月25日先后宣布在南海海域和青海祁连山陆域冻土带钻获“可燃冰”实物样品，我国台湾的“可燃冰”研究也处于国际领先水平。
回顾研究发现历程，曲折艰辛，也充满了挑战和喜悦。上世纪90年代，张洪涛任原地矿部地质调查局副局长时，就在时任局长的陈毓川院士支持下，关注、推动“可燃冰”研究工作。在国土资源部启动的国土资源大调查中，张洪涛担任《大调查纲要》起草组组长，在时任国土资源部部长的周永康的支持下，把“可燃冰”调查研究列为重要内容，予以重点保障，从此开启了我国南海北部陆坡和陆域冻土带“可燃冰”调查研究评价的历史篇章。随后，我国“863”、“973”计划都将“可燃冰”纳入研究重点。 工欲善其事，必先利其器。张洪涛兴奋地说：“2004年，我们靠德国科学家的资金、技术、人才支援，才完成了南海‘可燃冰’赋存规律的研究。现在我们建造了‘海洋6号’调查船，专门用于‘可燃冰’调查研究，花了4亿多元建造、装配仪器设备，世界一流，去年正式入列下水。” 我国的“可燃冰”储量有多大呢？张洪涛认为，经初步分析，仅南海就可能有450亿吨油当量，这个数字还相当保守。陆地冻土带刚钻了几个孔，还属于“一孔之见”，很难评估储量，但青海地区、漠河地区、羌塘盆地等是陆域“可燃冰”也是储藏条件最好的地区，储量预期绝对非常巨大。“遗憾的是，中国研究的紧迫感仍嫌不足，资助力度也实在太小。”张洪涛连连摇头。 “可燃冰”勘探开发三原则：技术上切实可行，经济上有利可图，环境上不能有害。 作为普通老百姓，最关心的是：什么时候能“烧”上“可燃冰”呢？ 张洪涛表示，最乐观的估计，我国10～15年内争取完成“可燃冰”的评价、勘查、开采等相关研究，并开始一定的商业研发。目前，世界上只有前苏联西西伯利亚西北部的麦索亚哈气田、加拿大麦肯齐三角洲地区和美国阿拉斯加北部斜坡区进行过“可燃冰”试开采。海上开采恐怕要等更长时间。 张洪涛就当前我国“可燃冰”研究提出了三大原则：技术上要切实可行，经济上要有利可图，环境上不能有害。谈到技术，张洪涛表示自己很着急，“现在各国都在加紧研究，我国已经有了发现、评价的一些办法，但勘查、开采技术还是瓶颈。”目前，较理想的方法是欧盟提出的，将“可燃冰”开采与二氧化碳封存相结合的“二氧化碳置换法”。这种方法通过将二氧化碳注入海底置换“可燃冰”里的甲烷，使甲烷水合物成为二氧化碳水合物，再收集分解的甲烷，既获得了天然气，又封存了二氧化碳，一举两得。经济上有利可图就是开发利用成本要低，“如果开采成本太高，价格就会比天然气贵，即使再好也没人用。”张洪涛说。 张洪涛着重谈了如何保证“环境上不能有害”。他指出，“可燃冰”开采后，会造成地下巨大的压力真空，极易导致“惊天动地”的海底滑坡和地底塌陷。而更严重的是，如果开采失控，“可燃冰”分解出的巨量甲烷气体，带来的温室效应远大于二氧化碳的危害。 张洪涛呼吁，要加速开展以下工作：一是尽快查明资源家底。二是加速研发勘探开采技术，比如钻探工艺、工具研发等。三是制订环境效应的评估标准，包括调查评价海底地形地貌、岩层性质、断裂走向以及甲烷和二氧化碳泄漏的控制。 “前提是国家要加大投入，各部门要联动统筹部署、制定规划，另外，要重视人才队伍建设，加紧培养复合型人才，这需要国家层面的培养、协调和支持。”张洪涛强调说。 “天然气水合物将可能改变现在的地缘政治模式，美国、日本、印度可能实现能源自给，这一事件强烈影响国际事务及对外政策，现存的世界能源贸易将彻底打破。”张洪涛最后引用了美国著名地质学家迈克尔关于“可燃冰”的一段论述，希望我国加紧研究，使其早日成为我国经济社会发展的福音，使“可燃冰”的火焰早日绽放于百姓的灶台！
