双碳目标
2020年9月22日,中国国家主席习近平在第七十五届联合国大会上提出:
“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。”
党的二十大报告提出:加快规划建设新型能源体系,积极参与应对气候变化全球治理。
自集团公司提出“清洁替代、战略接替、绿色转型”三步走总体部署以来,大庆油田聚焦“双碳”目标,将“新能源增”纳入“一稳三增两提升”奋斗目标。近年来,大庆油田新能源版图不断扩大,业务发展全面提速,绿色转型发展成效显著。
习近平总书记强调:“实现‘双碳’目标是一场广泛而深刻的变革,不是轻轻松松就能实现的。”
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栏目第十五期
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冰火传奇
可燃冰
什么是可燃冰?
想象一下,冰块遇到火会融化,但有一种“冰块”却可以燃烧,是不是很神奇?这种可以燃烧的“冰块”就是可燃冰。其实,可燃冰并不是真正的冰,它的学名叫天然气水合物,是由水分子和甲烷分子在高压低温条件下形成的结晶物质。你可以把它想象成一个由许多小笼子组成的结晶体,每个小笼子里都关着一个甲烷分子。
可燃冰(天然气水合物)分布于深海或陆域永久冻土中,其燃烧后仅生成少量的二氧化碳和水,污染远小于煤、石油等,且储量巨大,因此被国际公认为石油等的接替能源。
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可燃冰是如何形成的?
天然气源:可燃冰中的甲烷主要来源于沉积物中的有机质分解或是深层地壳中逸出的天然气。
温度与压力:通常情况下,可燃冰稳定存在于0°C至10°C之间,且至少需承受30个大气压的压力。这种条件在深海底部或永久冻土层下较为常见。
水分:水是形成可燃冰的必要成分之一。在海洋环境中,水是充足的;而在陆地上的永久冻土区,地下水也能提供所需的水分。
可燃冰的优势
储量丰富:据估计,全球可燃冰的储量相当于目前已知化石燃料储量的两倍以上。这意味着,一旦技术成熟,可燃冰能够为人类提供充足的能源供应。
高能量密度:可燃冰中甲烷的能量密度高于传统的煤、石油和天然气。一立方米的可燃冰可以释放出约160立方米的甲烷气体,具有极高的经济价值。
较低的碳排放:相比煤和石油,甲烷的燃烧过程产生的二氧化碳相对较少,因此,从理论上讲,可燃冰作为能源使用会减少温室气体的排放,具有一定的环保优势。
中国是世界上可燃冰资源丰富的国家之一。根据中国地质调查局的调查,中国南海、东海及青藏高原等地区均发现了大量的可燃冰资源。尤其在南海神狐海域,中国成功进行了多次可燃冰试采实验,并取得了重要的技术突破。2017年,中国首次实现了可燃冰的成功开采,标志着中国在这一领域取得了重要进展。
开采可燃冰的技术难题
尽管可燃冰具备诸多优点,但其开采技术难度极大,具体表现在以下几个方面:
1、开采条件苛刻:可燃冰通常存在于深海或永久冻土中,这些地方环境复杂,温度和压力条件极端,开采难度大。
2、技术要求高:可燃冰开采需要特定的温压条件,否则会导致甲烷释放到大气中,不仅浪费资源,还会造成严重的温室效应。确保开采过程中甲烷不泄漏是一个巨大的技术挑战。
3、成本高昂:现阶段,可燃冰的开采成本远高于传统化石燃料。无论是前期勘探、试采,还是后期的资源开采和运输,都需要巨额投资。
为什么不再提及可燃冰?
1. 技术瓶颈尚未突破
尽管中国在可燃冰开采技术方面取得了一定进展,但整体上,相关技术尚未成熟,难以实现大规模商业化。可燃冰的开采需要解决一系列复杂的工程技术问题,包括保持开采过程中稳定的温压条件、防止甲烷泄漏等。目前,全球范围内尚无成熟的、经济可行的可燃冰开采技术。
2. 经济效益不明显
相较于成熟的石油、天然气产业链,可燃冰的开采成本极高,且缺乏规模经济效益。尤其在当前国际油价相对低迷的情况下,高成本的可燃冰开采在经济上并不具备竞争力。因此,短期内可燃冰难以与传统化石燃料竞争,商业化前景尚不明朗。
3. 环境风险
可燃冰的开采存在潜在的环境风险。甲烷是一种强效温室气体,其温室效应远超二氧化碳。如果在开采过程中发生甲烷泄漏,不仅会造成资源浪费,还可能加剧全球变暖。此外,深海开采可能对海洋生态系统造成不可预测的影响,增加环境保护的复杂性和难度。
4. 政策和市场环境
近年来,全球能源市场的格局发生了显著变化。可再生能源技术的快速发展和应用,以及各国对低碳经济和绿色发展的重视,使得风能、太阳能等清洁能源逐渐成为主流。相比之下,可燃冰虽然具有潜力,但在政策支持和市场需求方面尚未形成明显优势。
可燃冰作为一种新型能源,具有丰富的储量和高能量密度的优势,曾被寄予厚望。然而,受制于技术瓶颈、经济效益、环境风险以及政策市场等多重因素,现阶段可燃冰的商业化应用仍然面临巨大挑战。尽管中国在这一领域取得了一定进展,但要实现大规模的商业化开采和应用,仍需继续攻克技术难题,并找到经济可行的开采方案。
未来,可燃冰依然具有重要的研究价值和发展潜力。随着技术的进步和市场环境的变化,可燃冰或许会在未来能源结构中占据一席之地。但在此之前,我们需要更多的科研投入和政策支持,以推动这一潜在能源的开发和利用。同时,我们也应重视环境保护,确保能源开发的可持续性和生态友好性。在能源转型的过程中,科学理性地评估和利用各种能源资源,将是我们实现可持续发展的关键。
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