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浅析可燃冰的国内开发现状与发展前景

102生态环境
可燃冰又称天然气水合物,它分布在深海沉积物和陆地上的永久性冻土中,是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质。

因为它的外形看上去很像冰,且遇到火焰可以燃烧,因此被称为可燃冰。

可燃冰作为重要的清洁能源,现已引起了许多国家的注意。

美国、日本、加拿大、俄罗斯、中国等国家都投入了大量人才与资金对其进行研究。

我们期待着有一天真的能将可燃冰大量开采并投入商业化使用,由此来缓解能源短缺带给我们的压力。

1.我国可燃冰研究现状
从上世纪80年代起,我国就开始了对可燃冰的研究。

自2002年开始,地质调查局对我国冻土区进行了地质勘查,发现我国冻土区存在着大量的可燃冰;2007年5月1日凌晨,我国在南海北部首次采样成功,证明了我国南海北部有着大量的可燃冰资源,说明了我国对于可燃冰的研究突破到了一个新的阶段,与世界顶尖水平已经相差无几;2009年9月,我国在青藏高原地区发现了可燃冰,大约十年之后便能投入到生产生活中,粗略估计它的价值相当于350亿吨石油;2013年12月17日,我国在广东珠江口盆地东海海域得到了相当于1000~1500亿立方米天然气的高纯度可燃冰样品;2017年5月18日,我国首次在南海地区试采可燃冰成功并实现了长达八天以上的连续稳定产气,这一重要成果震惊了全世界,标志着我国成为了世界上第一个可以在海域中连续稳定地开采可燃冰的国家。

可燃冰的开采成功为我国清洁能源的宝库打开了一扇重要的门扉,缓解了我国资源短缺的现状。

2.可燃冰开采方法
2.1热解法。

热解法就是直接对可燃冰进行加热,使可燃冰受热分解为水和天然气。

这种方法经历了电磁加热与微波加热,实现了循环注热,并且原理简单,作用快,但是热解法效率低,只能用来局部加热,而且产生的天然气不易收集,铺设管道花费代价也很高。

2.2置换法。

这种方法是把化学试剂诸如盐水甲醇、乙二醇、乙醇等注入到可燃冰的水合物储层中去。

破坏可燃冰的稳定状态,使其温度下降,开始分解。

但是这种方法成本比较高,作用缓慢,目前应用较少。

2.3降压法。

降压法通过降低压力使可燃冰的平衡曲线稳定移动,最终达到分解可燃冰的目的。

降压法开采成本不高,适合于大面积开采,是目前所有方法中最具有可实施性的。

3.可燃冰的发展前景
3.1可燃冰的积极作用。

在现今能源匮乏的条件下,许多国家都出现了能源危机,虽说现在都在提倡使用新能源,但是其开发和利用技术都不是很完善,煤、石油等常规能源依旧处于主导地位。

可燃冰作为本世纪最重要的清洁能源,它的出现让我们人类重新看到了希望,可燃冰开发前景十分广阔,它主要拥有以下两个优点:
第一,可燃冰总量多,且分布广泛、埋藏较浅。

目前已在100多个国家发现了可燃冰的存在,覆盖了30%的陆地和90%的海洋,且分布均匀,不像石油煤炭等常规能源那样分布集中,避免了能源垄断。

可燃冰储量十分庞大,据不完全统计,目前海洋中所储存的可燃冰中甲烷的含量约为2万亿立方米,如果全部开采并储存下来,大概可供全球所有人再用1000年,这样就为之后新能源的开发利用提供了充裕的过渡时间,保证了能源的可持续性。

第二,清洁高效,能量密度大。

可燃冰体积虽小,却蕴含着很大的能量。

1立方米可燃冰就相当于160立方米的天然气。

由此可以看出,可燃冰具有极高的热值。

另外,可燃冰燃烧后生成的产物只有水和少量的二氧化碳,与传统能源相比,它造成的环境污染可以忽略不计。

因此无论是从能源的分布范围和储量考
浅析可燃冰的国内开发现状与发展前景
刘少鹏 陶 磊 苗建杰 孙 旭 赵聪聪
(河北农业大学,河北 保定 071000)
摘 要:当今社会人们使用的能源主要还是煤和石油,但是这种常规能源不但数量有限,而且使用起来严重破坏了自然环境。

可燃冰作为当下新型的清洁能源,其发展前景十分广阔。

本文对我国可燃冰的开采现状和发展前景做了简单的分析。

关键词:清洁能源;可燃冰;能源开采
文章编号:ISSN2096-0743/2019-07-0102
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生态环境
为目前研究的重点内容。

地泵空调系统是目前暖通空调中可再生资源合理应用的主要形式之一,其是通过地下恒温层土壤热的有效转化来实现暖通空调系统的运转,在保证制冷、制热效果的同时,降低能源损耗。

此外,太阳能技术的应用也是目前研究的重点方向,通过对其合理转化,能够更好的满足暖通空调运行效果,提升能源利用率。

2.4采暖空调冷冻水系统设计。

首先,要确保管道布设的合理性,降低管道系统的难度,提升操作效率,同时还需对维修和养护成本予以综合考虑,在降低能耗的基础上,达到成本节约的目的。

其次,在温度调节系统设计中,在保证其运行独立性的基础上,加强与用户设备的连接,实现热量消耗的有效分摊。

最后,结合实际情况,按照相关规定和负荷情况对冷水系统设计方案进行调整,降低系统运行中存在的能耗问题。

2.5风系统节能设计。

风系统节能设计主要包含两部分内容,自身系统的节能设计和通风系统节能设计。

在自身系统节能设计时,一方面要遵照国家制定的标准要求,另一方面还需对室内二氧化碳量实行严格控制。

对于人员较为集中的建筑室内环境,可以采用集
中供暖形式;对于人员较多,建筑规模较大的空间来说,可以采用全空气式的设计形式;而针对高层建筑则可以采用分层设计形式,以提升暖通空调运行水平。

通风系统的节能设计主要是为了提高电气系统运行质量,实现热能的有效传输和转换,进而加强设备运行的稳定性和安全性。

目前最常使用的通风系统形式为集中式空调通风系统,不过在设计过程中,一定要严格按照国家制定的节能要求开展相应作业,这样才能保证通风系统设置的合理性,降低能源的过度消耗。

3.结语
在民用建筑设计中,暖通空调设计占有较为重要的地位,不过由于目前相关技术及其理念的缺失,使得暖通空调节能设计存在诸多不足,为此,应加大对暖通空调节能设计的研究力度,强化空调系统的节能效果,从而为缓解我国能源危机做出贡献。

参考文献:
[1]赵啸琳.节能理念下的民用建筑暖通空调设计探讨[J].住宅与房地产.2018(19)
[2]汪海霞.基于节能理念下的民用建筑暖通空调设计探究[J].海峡科技与产业.2018(04)
作者简介:占甜甜(1992—),女,汉族,江西省景德
镇市,研究生学历,二级建造师,江西省机电设备招标有限公司
虑,还是从燃烧效率以及燃烧产物来看,可燃冰完全能够成为日后代替常规能源的新型能源,改变当今社会的能源结构,缓解能源匮乏的紧张局面,成为推动经济社会不断向前发展的重要动力。

3.2可燃冰开采中的问题。

可燃冰在正常情况下是以固态的形式存在的,它无法像石油那样自喷流出。

但如果把它从海底一块块开采上来,那么可燃冰的平衡状态就会发生改变,其中所蕴含的甲烷就会被消耗殆尽,同时还对环境造成严重污染。

目前在可燃冰的开采中,主要存在着下列三个问题:
第一,甲烷对温室效应造成的影响远远超乎我们的想象,大概是同体积二氧化碳的20倍之多。

因此在可燃冰的开采过程中,哪怕它出现了一个小小的裂缝,从中泄露而出的甲烷对环境造成的破坏都是我们承受不起的。

第二,随意开采可燃冰有可能会引发地质灾害。

可燃冰作为沉积物的主体部分,往往对沉积物的强度起着关键作用,如果随意开采,那么在海底就有可能会引发海底滑坡等自然灾害,对海底设施是一种极大威胁。

第三,开采成本十分昂贵。

目前可燃冰的开采指导理论尚不成熟,可燃冰的开采方法也不完善。

开采过程会遇到许多问题,还会受到未知因素的干扰,这些都会影响到最后的开采效率。

总结
目前国内外对于可燃冰的研究仍停留在摸索阶段。

实际开采过程中,因资金和技术等方面的限制而出现了许多问题,要解决这些问题,就需要我们精于研而慎于行。

从现在开始我们要集中优势力量来对可燃冰进行研究,争取早日突破技术上的难关,为人类取得宝贵的能源财富。

同时我们在进行实验时一定要谨慎小心 ,不能急功进取,以免造成难以挽回的损失。

可燃冰的存在是一把双刃剑,一方面它是继石油煤炭等常规能源之后最有可能成为人类重要战略能源的宝库;另一方面如果我们对其开采不当,它也可能成为造成人类灭亡的导火索。

因此,我们要合理的利用它,在技术成熟之前,切不可对其进行大规模开采。

参考文献:
[1]安珑雨.中国永久冻土区天然气水合物研究现状.资源环境与工程,2014.2.25
[2]吴 震.新型洁净能源可燃冰的研发现状[J].节能,2009[3]张寒松.清净能源可燃冰研究现状与前景.应用能源技术,2014
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