天然气这么贵_代天然气价格贵
1.华北等地区现“气荒”如何解决?
2.现在都用天然气,是否可以用液态氢代替天然气呢?
3.新品天然气强势爆发,气价格波动受什么因素影响
4.现在有没有代替煤气和天然气的物质?
氢气不能代替天然气其实不是因为氢气不能直接燃烧,从燃烧的角度来看,氢气燃烧以后的产物就是水,而天然气燃烧之后除了水以外还会产生二氧化碳,所以说氢气燃烧肯定是更加环保的,而且氢气也完全可以燃烧,但是现在还不能用氢气完全替代天然气,主要还是因为氢气的含量不够。
氢气燃烧的条件空气中的氢气的含量其实并不多,而且氢气燃烧的条件也是比较苛刻的,主要就是对于氢气的纯净度有要求,如果氢气的纯度不够的话,那么在燃烧的时候是很容易爆炸的,所以说现在并不存在用氢气代替天然气的条件,万一出现爆炸的话后果不堪设想。
以前在街上卖得气球,一般都是充氢气,但是经常会发生氢气球爆炸的,其实这就跟氢气的纯度不够有很大的关系,所以说如果全面用氢气代替的话,危险性还是比较高的。而且氢气的价格也比较高,用来替代天然气是不具有实现的条件的。
氢气的储存条件现在只要有天然气管道,家家户户就可以使用天然气,但是氢气并不太好储存,必须使用高压储存。可以看到很多的氢气瓶都是使用原始的高压瓶,但是这样的储存方式并不太适合在日常生活中使用,更换也不方便。如果要把氢气制作成为液化气的状态,就需要在零下两百五十多度,这是非常难实现的。因此氢气才不能够完全用来代替天然气。
氢气替代的可能性虽然氢气确实存在很多的优点,但是氢气如果要能够替代天然气必须要更加经济,更加方便。但是很显然把氢气替代天然气,只会让生活成本增加,同时危险性也会增加,所以说在这些问题还没有解决的情况下基本上是不可能替代的。
华北等地区现“气荒”如何解决?
水电煤向来是垄断企业~~但是这些都是众人皆知的”秘密”了,国家当然也知道,会让他们好过嘛,还不是监控的严严实实的~~电力涨价一方面的确是因为有点供不应求,为了让大家同时也能节约用点电,不要浪费,另一方面也是因为相关产业如煤矿,铜的价格的上涨使得电力的成本快速增加,使得电价上涨。近年来,世界石油,天然气价格居高不下,煤炭价格也大幅度上涨,电力工业作为能源转换行业,继续维持低价供电,用户为逃避承担高价能源,趋向多用电力。凡是能用电力替代石油和天然气的都尽可能用电力替代,在这些能源替代中,有的替代是合理的,既可节约投资和费用,又可节约能源,有些替代是不合理的,会造成能源的浪费,如用电烧热水和暖,电力利用效率极低。
最近几年电力消费的增长率不仅高于能源,而且高于国内生产总值的增长速度,电力消费已经连续6年弹性系数大于1。
造成这种状况的根本原因在于石油、天然气和煤炭价格已经远远超出了成本+合理利润+税金范畴,石油、天然气已经获得暴利,但时至今日对电力工业却要求微利或者亏损,不能够反映其稀缺的情况。在能源大幅度涨价的情况下,作为能源转换行业的电力,惟一的办法只能是电价随能源价格浮动,即中国实行的煤电联动。
为保持终端能源的合理比价,促进能源合理利用,节约能源,应当随着油、气、煤的价格上升,合理提高电价,当然,提价要适度,要考虑到国民经济多方面的承受能力,要使石油、天然气、电价和热价保持合理的比价关系。但是从已印发的《电价改革方案》和上网电价、输配电价和销售电价等三个管理办法来看,离这种要求还很远。
以上说明在改革过程中,往往导致电价上涨。中国要进行电力体制改革,应当引入发争、售争和在大用户直购之前先理顺电价,先把电价分类,电价水平合理化,取消优惠电价、取消价外加价。
现在都用天然气,是否可以用液态氢代替天然气呢?
“最近家里取暖没事,但做饭的气不够用了”,12月7日,一位保定市民告诉记者,这种情况大概是从10天前开始,听说有关部门正在调气过来,但好像要一个月后才会好点。
入冬以来,天然气价格暴涨,LNG(液化天然气)价格持续上扬至历史新高,华北等地区的“气荒”现象此起彼伏,人们纷纷在问,中国的能源供应怎么了?
危急之下,中央有关部门重拳出手,在发改委组织各省份召开告诫会之后,环保部近日下发特急文件,提出“进入供暖季,凡属没有完工的项目或地方,继续沿用过去的燃煤取暖方式或其他替代方式”。
目前,政策效果已经初步显现,LNG市场开始小幅降温,来自行业机构的数据显示,12月6日的LNG全国标杆价格为7191元/吨,下跌0.73%。
多部门重拳出手,天然气价格迎拐点
12月7日,一封来自环保部《关于请做好散煤综合治理确保群众温暖过冬工作的函》的特急文件在网络流传。新京报记者从行业人士处确认了文件真实性。
该文件提出,以保障群众温暖过冬为第一原则,提出进入供暖季,凡属没有完工的项目或地方,继续沿用过去的燃煤取暖方式或其他替代方式。此前,文件中涉及的京津冀、河南、山东、陕西等城市今冬都在大幅度推进煤改气。
此番煤改气政策突然生变,源于近期天然气市场的异动。
12月1日,液化天然气挂牌价创出9400元/吨的历史新高,报价者是黑龙江大庆中瑞燃气公司。公开数据显示,大庆中瑞的挂牌价比11月30日猛涨了1400元/吨。
据卓创资讯数据统计,11月中旬以来,国内多个地区相继公布限气政策,缺气区域主要为陕西、河北、山东、河南等北方地区,天然气价格上调幅度约10%,个别地区上调幅度达15%。另外,华北地区LNG价格已在8000元/吨以上,涨幅超过60%,个别厂商报价高达9400元/吨,创历史新高。在媒体公开报道中,“气荒”一词频繁出现。
回溯近年状况,“气荒”并非首次出现。
就在2016年,由于遭遇严寒天气,北京的用气量急剧攀升,出现过一次短暂的“气荒”,不过最终有惊无险。然而,这一次,“气荒”动真格的了。
11月底,河北省决定启动全省天然气需求侧管理机制,11月28日零时起进入全省天然气供应Ⅱ级预警状态(橙色预警)。橙色预警为严重紧张状态预警,河北全省供需缺口达10%-20%,并对经济社会正常运行产生较大影响。
正是在天然气供应紧张的背景下,环保部下发了上述文件。事实上,近期发改委、商务部也对气荒问题比较关注。日前,各地发改委已经密集召开价格告诫会试图稳定天然气市场。
比如,山西公布,省价监局近日召开液化天然气价格法规政策提醒告诫会,会议提醒告诫各企业和相关社会组织要依法诚信经营,加强价格自律,提出“六不准”,如不得捏造散布涨价信息,不得滥用市场支配地位、不得达成垄断协议等。
随着多部门重拳出手,LNG价格开始应声回落。卓创数据显示,在12月1日创下7236元/吨的高点之后,LNG价格开始小幅回落,12月6日,全国LNG标杆价格下跌至7191元/吨。
突然冒出的煤改气增量
在此番气荒和国家政策出手背后,是国内天然气供应短期内出现不小缺口。
国家发改委数据显示,今年全国天然气消费量预计超过2300亿方,增量超过330亿方,同比增幅达到17%。这个增量和增幅,相当前5年年均增量的2倍以上,刷新我国天然气消费增量的历史,消费量呈现爆发式增长。
根据三大石油公司上报数据,今年,全国天然气总缺口超过113亿方,2021年缺口超过300亿方,届时,用气高峰时段每天的缺口可能就达到2亿方。
卓创资讯分析师刘广彬认为,价格的上调,一定程度上反映了国内天然气市场的供不应求。出现供不应求现状的主要矛盾是天然气上游供应不能够满足快速增长的下游需求。当然,目前国内天然气体制机制还不完善,恶性竞争以及垄断经营等问题时有发生,不排除各利益相关者博弈下导致的天然气供应短缺。
对于这一缺口,国内最大天然气供应商中石油已经早有预料。
据中石油提供的数据,今冬明春供应北京市、河北省的量为121.6亿方、50.2亿方,增幅分别为13.4%,57.9%。与去年相比,向河北省增加供应18.4亿方,主要用于锅炉煤改气、村村通改造和石家庄热电九期投产。向河北的天然气增加量占京津冀地区总体增量的55.2%。
但“煤改气”的快速推进还是超出了预期。
“之内的煤改气,基本可以得到天然气的保障,让人措手不及的是那些突然冒出来的煤改气增量”,中石油在发给记者的一份材料中表示,今年作为国家《大气污染防治行动》的目标年份,各地纷纷加大“煤改气”力度,提洁能源地位。为实现上述目标,北京、天津、石家庄等地就煤改气规定了量化指标,而地方煤改气的数量早已超过了量化指标。
2017年,河北省下达的煤改气为居民煤改气180万户,锅炉煤改气4500蒸吨。但实际情况是居民煤改气预计完成260万户,锅炉改造11700蒸吨。
厦门大学中国能源政策研究院院长林伯强指出,推行“煤改气”的主要立足点是减少环境污染,是实现雾霾治理、清洁发展、建设美丽中国的必然要求。“煤改气”的大方向是对的,而目前天然气的短缺则是当前必须克服的难题。
工业用户与居民用户“争气”
除了爆棚的煤改气,其他工业用户对天然气的“胃口”也在迅速攀升,如工业燃料和发电用气,今年的同比用量均超过过去3年的增量之和,出现了工业用户跟居民用户“争气”现象。
公开信息显示,天然气使用主要集中在城市燃气、发电、化工和工况企业四个领域。据中石油提供的数据,城市燃气行业同比增长13%,发电行业同比增长28%,化肥化工同比增长25%,工矿企业同比增长21%。
国家发改委数据显示,今年全国天然气消费量预计超过2300亿方,增量超过330亿方,同比增幅达到17%。这个增量和增幅,相当前5年年均增量的2倍以上,刷新了我国天然气消费增量的历史。
气荒暴露出来了储运设施设备(主要是管道和储气库)建设的短板。目前,我国的地下储气库有效工作气量还不到60亿方,仅占天然气消费总量的3%左右,而在一些天然气利用大国,这一比例普遍达到12%以上,如美国是16.8%,俄罗斯15.8%,德国27%,法国接近30%。
多家气田进入满负荷生产状态
天然气涨价潮此起彼伏,以至于被称为气荒,保利协鑫石油天然气集团董事长于宝东认为,这主要是受宏观经济趋稳向好、气价较低、大气污染防治力度加大、北方清洁供暖以及政策集中配套等因素影响,天然气消费显著回暖,进入冬季以来增速更快,致使我国天然气需求的增速大于天然气供应的增速,导致了一定程度的供不应求的局面。
因此,要维持天然气市场供需平衡和价格稳定,一个重要措施就是增加供给。
卓创分析师冯海城也认为,“在天然气消费需求保持旺盛的情况下,为了市场平衡稳定,增加供应就成了必须面对且需要解决的问题”。
中石油在发给新京报记者的一份材料中称,目前其管存及LNG罐存已达警戒线,为保障管网安全运行,保障辖区内的居民用气,中石油已经取多项措施。
目前,不少气田也步入了满负荷生产状态。12月3日,青海油田天然气日产量攀升至1870万立方米。涩北、东坪、马仙三大气田比去年同期提前10天进入满负荷生产状态。
LNG市场成为焦点
在加快产能释放的同时,跨地区调配天然气已经正在加速推进。
据记者从行业人士和油气企业了解的情况,目前气价大涨的地区主要集中在华北地区,南方省份由于在供暖需求上远不如北方地区,其市场较为稳定。
拥有涪陵页岩气等大型气源基地的中石化向新京报记者提供的材料显示,其正在积极与其他企业协调,加快管道互联互通,取串换、代输等多种手段解决地区供需矛盾。
金联创分析师左晨表示,“目前南北方价差拉大,南气北上已经可达河南、安徽、山东南部一带,长远来看对北方价格或造成牵制,后期价格或有回落。但考虑到整体供需依旧紧张,整体跌势不会太大”。
海外LNG的获取也进入公众视野。
中石油方面表示,一方面正派出多个商贸团队全球搜寻可靠的LNG现货,一方面积极与国沟通,避免出现减供、停供、无需下载等不确定性风险。
“中国高度重视天然气供应保障,积极支持企业在增加国内天然气生产的同时,多元化进口海外天然气”,商务部新闻发言人高峰12月7日在新闻发布会上这样表示。
由于当前国内油气体制限制原因,目前民营企业也将海外作为扩张目标。
保利协鑫石油天然气集团董事长于宝东表示,其在东非地区的埃塞-吉布提油气项目的基础设计已经全部完成,预计2018年具备全面开工建设的条件,“近期,受益于气价大涨的因素,埃塞-吉布提项目的长约销售协议谈判进展顺利,预计可于近期签署具有法律约束力的协议”。
一场持续蔓延的严重“气荒”,引起了有关部门及市场的广泛关注。11月中旬以来,国内多个地区相继公布限气政策,华北地区LNG价格涨幅超过60%;12月1日,液化天然气挂牌价创出9400元/吨的历史新高。
“气荒”及其带来的价格上涨,也给天然气价格市场化改革带来了新的课题和任务。这次气荒的成因是什么?谁能从中受益,谁受到的负面冲击最大?未来天然气供给可以取哪些措施来避免诸如此类的气荒?
气荒源自供需结构不平衡
目前我国天然气/LNG主要供给渠道有哪些?近几年来的供需结构是怎么样的?
刘广彬:国内天然气的主要供应渠道有两类:一是国内自产,二是国外进口。2017年1-10月份,我国天然气产量1212亿立方米,同比增长11.2%;天然气进口量722亿立方米,增长27.5%;天然气消费量1865亿立方米,增长18.7%。在天然气供应端,2017年整体涨势明显。
即使如此,面对快速增长的下游需求,特别是随着冬季暖季的来临,国内天然气市场出现明显的供不应求。中石油预估,整个冬季暖期,北方供应缺口约48亿立方米。
于宝东:目前我国天然气的主要供给渠道分为国产气、进口气两种。国产气已逐步形成常规、非常规的多元供气局面,进口气已形成管道气和LNG多渠道供应格局,进口国超过10个。近年来,随着我国天然气对外依存度不断上升,进口气的占比逐步上升。
供需结构方面,我国于2006年开始进口LNG,2009年底开始进口中亚管道气,2013年中缅天然气管道建成投产,标志着西北、西南进口天然气管道和海上LNG进口通道初步形成。整体看,目前国内的天然气供应以管道气为主。
今年的气荒,某种程度上说是不是这种供需结构下的必然结果?
刘广彬:目前,国内并没有新的进口管道投产,LNG接收站数量亦不多,天然气开短期内增长潜力有限,加之储气调峰设施建设不足,管网联通程度以及建设规模较小,面临较大的下游需求增速,天然气市场出现供应缺口也是必然。
于宝东:随着我国清洁能源政策的大力推行,天然气在一次能源中的占比不断增长,国内天然气产业发展的黄金十年已经到来,我们预计天然气将在2020年后逐步向供不应求转变。
下游终端用户受冲击较大
当前“气荒”在华北表现得特别严重,华北天然气市场主要的供应商是哪些企业?
于宝东:华北地区的天然气市场,主要的供应商以三桶油为主,在三桶油以外,还有不少第二梯队企业,例如京能、北京燃气、新奥等企业。当前,国家正在力促基础设施(LNG接收站和长输管网)向第三方准入,第二梯队企业为弥补缺少上游的先天劣势,积极参与三桶油混合所有制改革,正在基础设施领域抢滩布点。
刘广彬:天然气冬季供暖的主要地区是华北地区,主要气源供应商为中石油、中石化以及中海油等,其中以中石油西气东输以及陕京系统为主要气源来源。
随着气价上涨,哪类企业受益于气荒,哪类企业受到的负面冲击较大?
刘广彬:年内天然气需求的快速增长,很大程度上刺激各供应商的上游生产增产增效,同时天然气价格的上浮在一定程度上保证了这些企业的收益。而对于下游终端,首先,因价格上调导致成本上浮;另外,冬季供暖用气高峰期,部分地区工商业领域限制用气,天然气供应不足。
于宝东:随着气价上涨,我们认为受供需形势趋紧的影响,供应商将受益于气荒,下游终端用户将受到负面冲击较大,如果气价上涨过快,甚至可能会出现煤改气逆替代或者电代气的可能。
作为国内大型能源企业,协鑫受到的影响怎样?
于宝东:近期,受益于气价大涨的因素,协鑫的埃塞-吉布提项目的长约销售协议谈判进展顺利,预计可于近期签署具有法律约束力的HOA。但这是个双刃剑,协鑫国内天然气电厂的成本压力会上升。
加快建设储气调峰设施
近期出现的气荒问题,短期内如何解决?
刘广彬:短期来看,应加快中石化天津LNG接收站建设进度,快速投产进气;另外促进天然气管网的互联互通,使得南北东西天然气的合理调配。再者,尽快解决中亚天然气限供问题,保证这一主干渠道的气源供应。
于宝东:短期而言,可以利用综合政策手段解决供应短缺问题。其一,进一步推进价格的市场化改革,设计合适的市场激励机制,提高供给侧的积极性;其二,从雾霾治理角度出发,加大对于“煤改气”的补贴力度,在必要时候,可以牺牲一定程度的工业用气来满足居民需求。
中长期内如何解决气荒这一问题?
于宝东:对于中长期而言,建议加大油气行业改革力度,加大储备设施建设和管道建设,加快推进第三方行业准入机制,共同参与国家的能源保障。关于天然气价格形成机制,建议坚持“放开两头,管住中间”的改革路线,这样可以使得市场参与主体在充分竞争的环境下,公平计价,充分发挥市场调节的作用,有利于天然气行业的健康发展。
刘广彬:未来,应积极加快储气调峰设施建设,对储气库,提别是战略储气库的建设应尽快提上日程,各主要天然气消费地区,特别是季节峰谷差较大的北方供暖地区,应尽快完善天然气储备站建设。另外,积极推进天然气市场化机制改革,完善定价机制、管输制度等在内的天然气市场机制。
还是南方好,暖和。
新品天然气强势爆发,气价格波动受什么因素影响
液态氢作为燃料,原因是:1、产物为水,不污染环境。2、用水做原料,有广泛的来源。3、相同质量的燃料,液态氢产生的热量多。
氢气作为燃料,有以下特点:一是除核燃料外氢气的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的,为142 351 kJ/kg;二是它燃烧时,几乎不产生有害气体和微粒;三是蕴藏丰富。据估计,目前全球的石油储量,仅能维持30~40年,煤的储量仅能维持200~300年,核燃料铀等的储量也是有限的,而氢元素存在于水中,可以说是取之不尽,用之不竭。
技术还不成熟,氢气无毒,有窒息性。氢气有易燃易爆性,容易发生爆炸,所以纯氢有一定危险性。若燃烧时有较响爆鸣声,则说明氢气不纯;极易发生爆炸。还要考虑考虑液氢的安全性问题,比如静电,比如易爆性等。?
氢燃料汽车可以以内燃机的燃烧形式提供动力,这种方式的能量使用效率低,燃烧产物不仅仅有水,还有氮氧化物等污染成分。随着近年来电动汽车的发展和燃料电池改进,氢能源汽车的主攻方向是走自主发电的电动汽车,即燃料电池汽车。
氢可以从水、甲烷、天然气或煤中提取,贮存方式有物理和化学两种 ,目前制约氢能大规模投产应用的技术瓶颈主要有两个方面:一是脱氢工艺成本较高,难以实现批量生产;二是常温下的高压贮运,易爆,存在一定的安全风险。液氢的沸点非常低,大概只有20 K左右,首先在这么低的温度下保存液氢就不容易 液氢现如今不能代替天然气的原因主要在于氢气的制取、运输和储藏。在这些方面的技术还不够成熟,成本降不下来,所以液氢暂时无法取代天然气。
现在有没有代替煤气和天然气的物质?
天然气到底受以下主要因素影响
(一)供求关系占主导
需求端:天然气从出现开始,替代以石油为代表的其他能源比例值逐年提升,随着经济发展水平,人口数量,城市化进程的不断提高和加速以及能源结构的不断改善和提高,天然气的需求不断提升。
供给端:随着国际能源探测技术的进步,不断有新的气田被发现,天然气储存技术和运输技术的提高,提高了供给效率,进而推动天然气价格的变化。
(二)替代品价格波动
由于天然气潜代燃料具有与天然气类似的使用特性,因此,与天然气相关的一些替代燃料的价格,也在一定程度上影响了天然气产品的定价。在天然气长期合同中,欧洲和亚洲的一些国家部分参考油价进行定价。如俄罗斯Gazprom和法国GDF签订的购气合同,价格公式以3个月平均油价为基础。即使从天然气市场化程度很高的美国来看,其气价与油价也存在一定关联性。
(三)成本因素
天然气的开成本是影响天然气价格和产量的重要因素之一,也是天然气定价的价格底线。美国天然气井的钻井成本从1949年以来呈现出上涨的趋势,2006年的钻井成本平均在193万美元/口。天然气开成本的不断攀升是助推天然气价格上涨的重要因素之一。
(1)氢气——21世纪能源新宠
2002年英国《金融时报》载文说,由于易燃易爆而结束了称王称霸地位的氢气,可能东山再起,成为21世纪的重要燃料。
氢气作为燃料,有以下特点:一是除核燃料外氢气的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的,为142 351 kJ/kg,是汽油发热值的3倍;二是它燃烧时,几乎不产生有害气体和微粒;三是蕴藏丰富。据估计,目前全球的石油储量,仅能维持30~40年,煤的储量仅能维持200~300年,核燃料铀等的储量也是有限的,而氢元素存在于水中,可以说是取之不尽,用之不竭。
生产氢气最简单、最直接的方法是电解法。将电流通于水,可把水分解成氢气和氧气。利用石油、煤等发电制氢,同样污染环境,且成本高。 从20世纪80年代开始,太阳能电池的转换效率大幅提高,成本降低。这样,如果计入石化燃料治理污染费用和污染引起疾病的治疗费用、运输渠道等开支,氢的成本也只接近于石化燃料生产电力的成本。美国国家能源和环境研究中心已在加州的沙漠地带布设大面积太阳能电池,用其电力电解地下含水层的水来生产氢气,然后用泵把氢抽入管道,分配使用。
另外,生物技术制氢也是一种才良有前途的方法。例如,藻类中的红藻、蓝藻、绿藻和褐藻,均能利用阳光将水分解成氢和氧,目前德国正在建造一座藻类制氢农场,预计到2020年,可形成藻类制氢产业。科学家发现有许多原始低等生物,在其新陈代谢过程中可放出氧气。
日本一位细菌学家培养出一种红极毛杆菌,这种细菌每消耗5毫升淀粉培养液,可产生25毫升氧气,是功效很高的一种制氢菌种。美国宇航部门将做这样的试验:将一种光合细菌——红螺杆菌带到太空去,用它所放出的氢气作为能源,供航天器仪器使用。这种红螺杆菌生长繁殖速度很快,并极容易在农副产品的废渣、废水和乳类产品加工后的垃圾中培养。这也是一种很有前途的制氢细菌。此外,直接利用太阳光分解水制造氢气的方法也在试验之中。
随着液态氢技术的发展和储氢合金的研制成功,氢的储存、运输将更加安全,氢将成为汽车、飞机、空间飞行器的理想燃料。
(2)可燃冰有望成为21世纪新能源
20世纪70年代以来,人们陆续在世界各地的海洋深处发现了一种以前从未给予充分重视的新能源——可燃冰。猛听这一名词,你一定会感到奇怪!冰,怎么会可燃呢?其实,可燃冰是指水和天然气相结合后形成的一种晶体物质,学术上称为“天然气水化合物”。据测定,1立方米固体可燃冰,约含200立方米天然气。所以可燃冰具有很强的燃烧能力,是一种十分重要的能源。可燃冰的发现是出于一次偶然的机会。在20世纪30年代,人们为了输送天然气,开始铺设巨型天然气管道。由于管道经常发生堵塞,结果将管道剖开,才发现是被冰一样的物质所封堵,对这种物质进行研究后,才知道是天然气与水的结合物,有很强的燃烧能力,是一种很有开价值的新能源。
1、什么叫“可燃冰”
“可燃冰”的主要成分是甲烷与水分子,学名为“天然气水合物”(Natural Gas Hydrate,简称Gas Hydrate),又称“笼形包合物”(Clathrate),分子结构式为:CH4·H2O。天然气水合物是在一定条件(合适的温度、压力、气体饱和度、水的盐度、PH值等)下,由气体或挥发性液体与水相互作用过程中形成的白色固态结晶物质,外观像冰。由于天然气水合物中通常含有大量甲烷或其它碳氢气体,因此极易燃烧,被称为“可燃烧的冰”,燃烧产生的能量比同等条件下煤、石油、天然气产生的多得多,而且在燃烧以后几乎不产生任何残渣或废弃物,污染比煤、石油、天然气等要小得多。组成天然气的成分如CH4,C2H6,C3H8,C4H10等同系物以及CO2,N2,H2S等可形成单种或多种天然气水合物。形成天然气水合物的主要气体为甲烷,对甲烷分子含量超过99%的天然气水合物通常称为甲烷水合物(Methane Hydrate)。
天然气水合物的形成有三个基本条件,缺一不可。据专家介绍,首先温度不能太高;第二压力要足够大,但不需太大;0℃时,30个大气压以上就可生成;第三,地底要有气源。天然气水合物受其特殊的性质和形成时所需条件的限制,只分布于特定的地理位置和地质构造单元内。一般来说,除在高纬度地区出现的与永久冻土带相关的天然气水合物之外,在海底发现的天然气水合物通常存在水深300~500m以下(由温度决定),主要附存于陆坡、岛屿和盆地的表层沉积物或沉积岩中,也可以散布于洋底以颗粒状出现。这些地点的压力和温度条件使天然气水合物的结构保持稳定。从大地构造角度来讲,天然气水合物主要分布在聚合大陆边缘大陆坡、被动大陆边缘大陆坡、海山、内陆海及边缘海深水盆地和海底扩张盆地等构造单元内。据估计,陆地上20.7%和大洋底90%的地区,具有形成天然气水合物的有利条件。绝大部分的天然气水合物分布在海洋里,其量是陆地上的100倍以上。在标准状况下,一单位体积的天然气水合物分解最多可产生164单位体积的甲烷气体,因而是一种重要的潜在未来。
2、天然气水合物的储量
天然气水合物在世界范围内广泛存在,这一点已得到广大研究者的公认。在地球上大约有27%的陆地是可以形成天然气水合物的潜在地区,而在世界大洋水域中约有90%的面积也属这样的潜在区域。已发现的天然气水合物主要存在于北极地区的永久冻土区和世界范围内的海底、陆坡、陆基及海沟中。由于用的标准不同,不同机构对全世界天然气水合物储量的估计值差别很大。据潜在气体联合会(PGC,1981)估计,永久冻土区天然气水合物量为1.4×1013~3.4×1016m3,包括海洋天然气水合物在内的总量为7.6×1018m3。但是,大多数人认为储存在汽水合物中的碳至少有1×1013t,约是当前已探明的所有化石燃料(包括煤、石油和天然气)中碳含量总和的2倍。由于天然气水合物的非渗透性,常常可以作为其下层游离天然气的封盖层。因而,加上汽水合物下层的游离气体量这种估计还可能会大些。如果能证明这些预计属实的话,天然气水合物将成为一种未来丰富的重要能源。
从化学结构来看,天然气水合物是这样构成的:由水分子搭成像笼子一样的多面体格架,以甲烷为主的气体分子被包含在笼子格架中。不同的温压条件,具有不同的多面体格架。
从物理性质来看,天然气水合物的密度接近并稍低于冰的密度,剪切系数、电解常数和热传导率均低于冰。天然气水合物的声波传播速度明显高于含气沉积物和饱和水沉积物,中子孔隙度低于饱和水沉积物,这些差别是物探方法识别天然气水合物的理论基础。此外,天然气水合物的毛细管孔隙压力较高。
有专家预测,可燃冰至少能为人类提供1000年的能源,它将来有望替代煤、石油和天然气,成为“21世纪的新能源”。
可燃冰是天然气和水结合在一起的固体化合物,外形与冰相似。由于含有大量甲烷等可燃气体,因此极易燃烧,而且燃烧后污染较少。科学家把可燃冰称作“属于未来的能源”。世界上可燃冰的总量巨大。据估算,其有机碳含量大约相当于全世界已知煤炭、石油和天然气总量的2倍。这些可燃冰可满足人类未来1000年的需求。世界上已发现的可燃冰分布区多达116处,其矿层之厚、规模之大,是常规天然气田无法相比的。
天然可燃冰呈固态,不会像石油开那样自喷流出。为了获取这种清洁能源,世界许多国家都在研究天然可燃冰的开方法。科学家们认为,一旦开技术获得突破性进展,那么可燃冰立刻会成为21世纪的主要能源。
相反,如果开不当,后果是灾难性的。在导致全球气候变暖方面,甲烷所起的作用,比二氧化碳要大1020倍;而可燃冰矿藏哪怕受到最小的破坏,都足以导致甲烷气体的大量泄漏,从而引起强烈的温室效应。另外,陆缘海边的可燃冰开起来十分困难,一旦发生井喷事故,就会造成海啸、海底滑坡、海水毒化等灾害。所以,可燃冰的开发利用就像一柄“双刃剑”,需要慎重对待。
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