可燃冰被誉为“未来能源、洁净能源和21世纪能源”，这一方面在于其有能量密度极高、非常洁净等特质，另一方面在于其分布范围广、资源量巨大，可以为人类提供持久能源支持。对于环境资源压力巨大的中国来说，可燃冰更是承载着变革能源结构、实现绿色可持续发展的梦想。20多年来，中国科技工作者不懈努力、忘我奋斗，不仅系统提出了被实践证明正确的可燃冰成藏理论，而且形成了具有国际先进水平的可燃冰资源综合勘查高新技术体系，为可燃冰的开发和利用奠定了坚实基础。

 

可燃冰开采面临瓶颈 勘查开发利用迎来新机遇

 

可燃冰开采面临瓶颈

自20世纪60年代以来，人们陆续在冻土带和海洋深处发现了可燃冰，对其物理和化学性质，特别是能量密度高、绿色环保等特点有了深入的认知，对其庞大的储量进行了准确预测和成功勘查、验证。在国际上，可燃冰早已被公认是煤、石油等的替代能源，是世界重要的战略资源。然而40多年过去了，今天，世界各国并没有开采利用可燃冰，甚至进行试开采的国家也屈指可数，这究竟是为什么呢?

 

难，可燃冰开采是一项世界性难题，这是由其成矿原理和物理、化学性质决定的。天然气水合物是在高压、低温的条件下形成的。一旦失压，或者温度升高，就会变成气体，体积急剧增大160多倍。在海底，天然气水合物赋存于泥质粉砂中。一旦钻孔密封不好，大量海水灌入，可能造成更大范围内的失稳，大量的温室气体逸出，甚至引发海底滑坡和更大的灾害。在冻土、泥砂中，天然气水合物因为混合了砂砾，开采过程中一旦出砂将很难处理。天然气水合物一旦开采出来，如果管道密封保护不好，甲烷气体就会逸出。可燃冰开采的核心难点在于有序、可控，不发生地质等次生灾害。实践上也印证了这一点。2013年，日本在其南海海槽进行了海上可燃冰试采，但因出砂等技术问题而失败。2017年，日本在同一海域进行第二次试采，很快又因出砂问题而再次中止产气。

 

即使解决了开采技术性问题，可燃冰作为新型绿色能源，其成本的相对竞争力也是制约开发利用的重要因素，就是说，相对于煤炭、石油、天然气等传统化石能源，可燃冰只有在解决了“大规模开采得出来”的基础上，将开采、运输等综合成本降到与传统化石能源相当，才具有进入现有能源体系，实现能源结构变革。

 

勘查开发利用迎来新机遇

四个阶段，22年努力，中国不仅摸清了可燃冰家底，而且实现了一系列勘查理论和勘查技术、装备的创新。实际上，注重创新的引领作用，把地质调查过程变成科技创新的过程，全面提升科技创新解决资源环境基础地质问题的能力，也是中国地质领域工作的指导思想。

 

2017-2022年中国可燃冰行业市场发展现状及投资前景预测报告指出，根据国际上的研究，可燃冰在全球主要分布有两类地区：一类是水深300米—3000米的海底，在海底以下0米—1500米的沉积物中产出;另一类是陆上冻土区。成功进行可燃冰勘查，光靠上述大体模糊的判断显然是不够的，必须摸索出适合中国海域和陆域地质特征的探测理论和方式。

 

刘昌岭指出，中国科学家根据可燃冰成矿原因，创新性提出“渗漏型可燃冰”概念，并将可燃冰划分为“扩散型”和“渗漏型”等几种，总结出各自的特点，指出它们在南海北部具有密切的成藏关系，具备形成的地质条件，并揭示出该地区形成了南北成带状的可燃冰富集规律。

 

工欲善其事，必先利其器。可燃冰勘查离不开先进的装备，而4500米级深海遥控潜水器海马号就是中国可燃冰勘查的一大利器。它历时6年研发而成，实现了一批关键技术突破，包括本体结构、浮力材料、液压动力和推进、作业机械手和工具、观通导航、控制软硬件、升沉补偿装置等，是中国迄今为止自主研发的下潜深度最大、国产化率最高的无人遥控潜水器系统。该潜水器研发成功后迅速转化为应用，在南海北部陆坡发现了海底活动性“冷泉”，实现了南海天然气水合物资源调查领域的突破性进展。

 

在可燃冰勘查过程中，中国科学家摸索出一套成熟的调查技术和特效探测技术。刘昌岭举例说，针对可燃冰赋存的相关地貌、沉积矿物等，勘查人员集成了一套可燃冰综合探测系统，综合“地质、地球物理、地球化学”等调查手段，该技术已成为服务海域可燃冰常规勘探的主打技术。