就在頁(yè)巖氣革命有望讓美國(guó)實(shí)現(xiàn)天然氣自給自足甚至出口從而強(qiáng)烈沖擊世界能源格局之際，資源緊缺的另一個(gè)經(jīng)濟(jì)大國(guó)日本在能源領(lǐng)域也傳來(lái)好消息。3月12日，日本政府宣布成功從蘊(yùn)藏于愛(ài)知縣和三重縣海域海底的“天然氣水合物”(俗稱可燃冰)中獲得了天然氣。這是全球首次通過(guò)在海底分解含有大量天然氣成分的可燃冰獲得燃?xì)狻?jù)估算，日本周邊近海海底埋藏的可燃冰可供該國(guó)使用100年。此次試開(kāi)采可燃冰的成功讓日本看到了擺脫本國(guó)能源短缺的一線希望。
可燃冰又稱甲烷水合物，是甲烷氣體和水分子形成的白色結(jié)晶體，能像天然氣一樣燃燒。可以作為城市的管道煤氣以及火力發(fā)電廠的原料使用。地球上可燃冰的儲(chǔ)藏量非常大，并且由于可燃冰燃燒時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳僅為煤炭的一半，可有效減少地球溫室效應(yīng)，因此可燃冰被認(rèn)為是有望取代煤、石油和天然氣的一種新能源。可燃冰是在高壓低溫的條件下形成的，通常存在于大陸架海底地層以及地球兩極的永久凍結(jié)區(qū)域。2007年至2008年，加拿大曾經(jīng)與日本聯(lián)合進(jìn)行了在陸地開(kāi)采可燃冰的試驗(yàn)并取得成功。但迄今為止人類還未曾在海底成功開(kāi)采過(guò)可燃冰。
受日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省委托，日本石油天然氣和金屬礦物資源機(jī)構(gòu)從2012年2月就開(kāi)始在愛(ài)知縣渥美半島以南70至80公里的近海海底鉆探可燃冰。經(jīng)過(guò)一年多的努力，工作人員終于在這種神奇的海底冰塊中獲得了天然氣。
可燃冰的勘探和開(kāi)發(fā)是一個(gè)系統(tǒng)工程，涉及海洋地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)、鉆探工程等諸多學(xué)科，需要各領(lǐng)域的專家共同合作。由于在開(kāi)采過(guò)程中會(huì)發(fā)生溫度和壓力的變化，因此與傳統(tǒng)的煤炭、石油和天然氣等化石能源相比，可燃冰的開(kāi)采比較繁雜。目前各國(guó)常見(jiàn)的開(kāi)采技術(shù)包括：降壓開(kāi)采法、注熱開(kāi)采法、化學(xué)劑開(kāi)采法、二氧化碳置換法以及多種開(kāi)采模式組合法。2001年，加拿大通過(guò)注入熱水的方法首次生產(chǎn)出燃?xì)狻５谏a(chǎn)過(guò)程中消耗的能量已經(jīng)超過(guò)了產(chǎn)出的氣體。此次日本采用的是名為減壓法的方式，最高可確保能源產(chǎn)出量達(dá)到投入量的數(shù)十倍。只是日本的可燃冰不是存在于永久凍土層等陸地上，而是深埋在海底，這就需要首先從深約1000米的海底再挖掘數(shù)百米開(kāi)采到可燃冰之后再進(jìn)行分解處理。
復(fù)雜的開(kāi)采程序使可燃冰的開(kāi)發(fā)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通的天然氣。據(jù)“日本可燃冰資源開(kāi)發(fā)研究聯(lián)盟”推算，即便采用減壓法，開(kāi)發(fā)成本也在每100萬(wàn)BTU(英國(guó)熱量單位)60美元左右，是日本液化天然氣進(jìn)口價(jià)格的2倍。將來(lái)，隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和技術(shù)進(jìn)步，有望把成本降到天然氣的水平。除了開(kāi)采成本高，可燃冰的開(kāi)發(fā)還面臨著其他特殊的課題。例如，石油、天然氣只要打一口井就會(huì)自動(dòng)噴出，而可燃冰還需要在地層中分解，這就額外多出一個(gè)步驟。日產(chǎn)量也只有天然氣的一半。另外，如果可燃冰連續(xù)分解將導(dǎo)致周圍地層溫度下降，產(chǎn)量也就隨之減少，這一難題也有待克服。因此，日本政府估計(jì)商業(yè)化開(kāi)采可燃冰最快也要等到10年以后。
盡快面臨諸多困難，日本對(duì)于商業(yè)開(kāi)采可燃冰還是充滿期待。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)相茂木敏充在3月12日會(huì)見(jiàn)記者時(shí)表示，“即使是(美國(guó)的)頁(yè)巖氣，當(dāng)時(shí)技術(shù)上也被認(rèn)為非常困難，但如今已經(jīng)可以進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)”。看來(lái)，日本也想效仿美國(guó)的頁(yè)巖氣革命來(lái)一場(chǎng)可燃冰革命，從而徹底擺脫制約本國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能源短缺的瓶頸。
在2011年福島核電站事故后，日本國(guó)內(nèi)掀起一股反對(duì)核電站的高潮，不少核電站在停機(jī)檢查后都難以重新開(kāi)機(jī)發(fā)電。因此日本的電力需求正越來(lái)越依賴傳統(tǒng)的火力發(fā)電。2011年日本用于火力發(fā)電的液化天然氣比震災(zāi)之前的預(yù)計(jì)超出1700多萬(wàn)噸。液化天然氣的進(jìn)口急劇增加還是導(dǎo)致日本2011年時(shí)隔多年出現(xiàn)貿(mào)易赤字的主要原因。在此背景下，日本各界對(duì)于開(kāi)發(fā)可燃冰的期待越來(lái)越大。而一旦商業(yè)開(kāi)發(fā)成功，日本也有望憑借可燃冰成為一個(gè)新的能源大國(guó)。
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