中国能源资讯网在石油和天然气日渐枯竭、油价和天然气价格居高不下的今天，人们对寄予厚望的可燃冰开始了实实在在的探索，但真正走上商业化开采之路、甚至城市可以用上可燃冰作燃气，任重而道远
国庆前，我国宣布在青海省祁连山南缘永久冻土带、天峻县木里镇成功钻获天然气水合物。海拔4000多米的祁连山南缘，一簇火苗的燃烧，让人激动不已：地质工作者在此成功钻获“可燃冰”样品，我国成为世界上第一个在中低纬度冻土区发现“可燃冰”的国家。
在石油、天然气等常规能源在可预见期限内枯竭的情况下，“可燃冰”燃起了世人的希望。但是，从“可燃冰”变成真正的城市燃气还有多远的路要走？
“后石油时代”首选替代能源
可燃冰是水和天然气在高压、低温条件下混合而成的一种固态物质，具有使用方便、燃烧值高、清洁无污染等特点，是公认的地球上尚未开发的规模巨大的新型能源。可燃冰分布在海底和永久冻土层内，资源量巨大，是全球煤炭、石油、天然气资源总量的2倍。早在19世纪30年代可燃冰即进入人类视野。此前，中国于2007年在南海也发现了可燃冰，储量约为185亿吨油当量。中国南海海域发现的可燃冰，分布于海底，呈糖块状，甲烷含量高达99.8%%。而此次发现的陆域可燃冰则与岩层结合在一起，甲烷含量为77%%，同时含有丙烷、乙烷、二氧化碳等。在永久冻土区成功获取“可燃冰”，对于我国未来的能源接续利用格外重要。我国是世界上第三冻土大国，冻土区总面积达215万平方千米，具备良好的天然气水合物赋存条件和资源前景。据粗略估算，远景资源量至少有350亿吨油当量。我国在冻土区发现这一潜在资源，必将极大地开拓人类寻找新资源的视野，为我国经济社会可持续发展提供新型能源。
专家认为，陆域可燃冰的开采前景较海域更为乐观。由于海域可燃冰在海底释放时会产生庞大压力，极易破坏海底生态环境。这成为海底开采可燃冰必须克服的难题。此前专家曾预计，中国需要30年的时间才能投入海底可燃冰的商业开采。但对陆域可燃冰，只要中国加紧勘探、研究，可能只需10年～15年即可进入商业性试采阶段。
但是，专家指出，环保仍然是可燃冰开采的难题。陆域可燃冰分布于青藏高原地区，该地区是世界上对环境变化非常灵敏的地带，环境相对脆弱，大规模开采必须考虑环境保护的成本。
引发环境灾难是心理障碍
“可燃冰是地球留给人类最后的化石类能源。如果它真能为人类所用，日益紧迫的能源危机将会因此得到缓解，我们也就不用担心石油峰值的来临了。就目前的情况来看，可燃冰或许是替代石油的最好能源。”中国石油大学教授冯连勇对可燃冰的前景充满了乐观。
但冯连勇也指出，可燃冰的开发利用难度极大。据他介绍，按照人类目前的认识，可燃冰的主要成分为甲烷（80％）和二氧化碳（20％），在低温和高压的共同作用下，甲烷与水结晶形成固态的冰球。如果这种冰球被从海底提升到海面，在常温和常压环境下极易分解，甲烷气体则神不知鬼不觉地悄然溜掉。而甲烷是一种已知的反应快速、影响明显的温室气体，所产生的温室效应要比二氧化碳大得多。
有专家测算，目前可燃冰中固化的甲烷总量相当于大气中甲烷数量的3000倍。如果没有全新的技术做保障，一旦沉睡中的可燃冰矿藏受到扰动，包括人为的开采和自然的破坏，都可能导致甲烷气体大量散失，可能会导致地球升温速度，进一步加快的环境灾难。
气温和压力的变化引起可燃冰矿层的断裂从而引起的海底塌陷，古已有之。例如在最后一次冰川运动中，由于极地冰盖的形成导致海平面的降低从而引起对海底压力的降低，进而导致了海底的塌陷。
如果集中大量地开采可燃冰，可能会造成大陆架动荡甚至海床塌方。这和泥石流是一样的道理。泥土里的水在冬天凝结成冰，春天到来时，如果冰融化的速度超过了水蒸发的速度，土地就会崩塌。而如果出现这种情况，人们开采可燃冰的环境代价就太大了。
采访中笔者了解到，人们对开发可燃冰可能造成的环境影响还有一个关注点，那就是对气候的影响。即使是有先进的技术做保障，人类在开采可燃冰时，仍然会有大量的甲烷气体向大气中释放，这将对气候产生极大的影响。据测算，一个单位重量的甲烷，在20年间，它的增温效应是同样重量的二氧化碳的56倍。由于大气中的化学反应，甲烷的增温效应随时间而降低。
技术装备落后是现实障碍
我国冻土带面积达215万平方千米，占国土总面积的22.4%，是世界上仅次于俄罗斯、加拿大的第三冻土大国。但对我国而言，特殊的地理环境更加大了可燃冰的开采难度，我国陆域冻土层可燃冰的研究发展滞后，不仅起步晚，而且基础差，技术装备落后。
国际上发现冻土区可燃冰的几个地方基本上是油气区，都是在解释油田测井资料时发现可能有可燃冰存在，然后专门打钻验证。而我国可燃冰调查起步较晚，工作程度很低，冻土区尤其如此，目前仍处于预测阶段或预查阶段。在青藏高原和东北冻土区，由于油气开发程度低，打钻很少，有的地方几乎没有打钻，地质工作基础薄弱。而且青藏高原是处于中低纬度带上的高山冻土，也有别于国际上普遍分布的极地冻土。其可燃冰成矿机理和成藏机制均有其特殊之处，迫切需要开展相关找矿理论研究。但我国技术装备方面与国外先进水平相差较远，离实际利用还有很长的距离。
中国科学院广州能源研究所研究员李小森说，可燃冰的开采必须要考虑到两方面的环境问题：一是温室效应，万一在开采过程中引发大规模甲烷泄漏将引起地球温度进一步升高；二是地质效应，如果开采不当，会引起海底滑坡。而要防止这两种问题出现，就必须要研发出与目前传统化石能源开采技术完全不同的全新的技术，做到在可控状态下开采。而迄今为止，还没有一项技术能使可燃冰大规模、而且保持其原有的压力和温度从海底转移到陆地上，并将其保存。中科院广州能源研究所在前期的实验室机理研究方面特别注重这两方面的工作。目前已经开发出来的可燃冰开采方法有降压法、热激化法、助化学剂法等，但哪一种开采方法更好，是单一的方法还是几种方法联合起来用，或者还有没有更好的方法都还远没有确定。
近年来，我国在海域可燃冰领域的各类科研投入巨大，不仅取得了可燃冰实物样品，而且在技术装备方面，通过国家“863”计划、可燃冰探测技术等课题的研究，在可燃冰地震采集技术、地震识别处理技术、船载地球化学探测系统和保真取心钻具等方面取得了显著进展，初步形成了适合中国海域特点的可燃冰探测技术系列。但是，这些技术还不足以形成可燃冰开采的技术支撑体系。
开采成本过高是经济障碍
目前，研究人员在全球许多地区找到了大量的可燃冰储藏，包括美国、中国、印度和日本。美国除了阿拉斯加外，其墨西哥湾和东海岸都蕴藏着丰富的可燃冰，但在目前的技术和经济条件下，可燃冰的开采成本非常高。这也构成可燃冰开发利用的重大障碍。
美国目前开采海底可燃冰用的是潜艇，在约540米深的海底，潜艇的机械臂直接抓取裸露在外的可燃冰，然后放入密封罐中，带回地面。租一艘潜艇，每天大约需要1.8万美元，对科考来说不算贵，但如果用于商业，那肯定不划算。根据美国和日本披露的数据，目前的可燃冰开采成本平均高达每立方米200美元，根据每立方米可燃冰释放能量相当于180立方米天然气计算，其折合天然气的成本也达到每立方米1美元以上。这与我国目前天然气的开采成本每立方米1元人民币左右相比简直是天文数字。
而这还只是可燃冰开采的直接成本。如果算上前期相关技术的开发投入、资源勘探方面的投入，那成本会更高。
可燃冰的勘探成本也非常高，我国在2007年之前的10年间投入了5亿元的资金才在南海北部采取到可燃冰的样本，其成本之高可想而知。
成本高昂的原因，一是勘探规模太小，没有形成规模效应；二是勘探可燃冰所需的水以及其他运输工具费用都很高。只有将勘探成本降低，可燃冰才能真正得到大规模应用。
在石油和天然气日渐枯竭、油价和天然气价格居高不下的今天，人们对寄予厚望的可燃冰开始了实实在在的探索，但真正走上商业化开采之路、甚至城市可以用上可燃冰作燃气，任重而道远。
