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可燃冰
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可燃冰,又称天然气水合物,是天然气在低温高压条件下与水结合形成的固态物质。其最常用的定义是指存在于海底或冻土区的、由天然气与水在特定温度和压力下形成的类冰状结晶物质。可燃冰具有极高的能量密度,燃烧值高,且清洁无污染,被视为未来能源的重要替代品。 在定义上,可燃冰与其他能源的主要区别在于其形成条件和物理状态。与常规天然气相比,可燃冰需要在特定的低温高压环境下才能稳定存在,且呈固态;与煤炭、石油等传统化石燃料相比,可燃冰燃烧后几乎不产生残渣和有害气体,具有更高的环保性。这些定义上的差异使得可燃冰在能源领域具有独特的地位和价值。
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可燃冰行业涉及天然气水合物的勘探、开采与应用,该物质在科学上称作“天然气水合物”,是气体分子与水分子在低温高压条件下形成的结晶物,甲烷含量普遍高于80%。其商业模式主要围绕甲烷资源的利用,旨在通过技术开发提取可燃冰中的甲烷,实现能源供应。关键技术包括热激法与减压法,这些方法通过改变可燃冰环境的温度或压力促使甲烷释放。目前,可燃冰的勘探与开采技术仍处于发展阶段,面临的主要挑战是如何有效、安全地收集甲烷气体。长期来看,可燃冰被认为有很大的商业价值和广阔的应用前景,众多国家和国际组织对其进行研究,中国也加速推进其勘查开采的产业化过程,预计在2030年左右实现商业化开发。这标志着可燃冰资源未来可能将作为清洁能源的新选项,在全球能源市场中占据一席之地。
[1]
1:https://www.zhihu.com/topic/20082243/intro
2:https://www.cgs.gov.cn/ddztt/jqthd/trqshw/kybkp/201705/t20170527_430755.html
3:https://baike.baidu.com/item/%E5%A4%A9%E7%84%B6%E6%B0%94%E6%B0%B4%E5%90%88%E7%89%A9/1501849
4:https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_24918397
行业分类
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可燃冰,又称天然气水合物,是一种储存于海底和冻土区的清洁能源。根据其主要特性和应用领域,可燃冰行业可以分为以下几个主要分类: 1. **开采技术分类**: * **海底开采**:主要针对海底的可燃冰资源,通过钻井、海底作业等技术手段进行开采。这种开采方式技术难度大,但资源丰富。 * **冻土区开采**:针对冻土区的可燃冰资源,通过钻探、热激发等方法进行开采。冻土区开采相对海底开采技术难度较小,但资源分布较为有限。 2. **应用领域分类**: * **能源领域**:可燃冰作为清洁能源,可直接用于发电、供热等领域,具有环保、高效的特点。 * **化工领域**:可燃冰经过加工处理,可提取出天然气等化工原料,用于生产化肥、甲醇等化工产品。 3. **产业链环节分类**: * **上游开采**:包括可燃冰资源的勘探、开采等环节,是产业链的基础。 * **中游加工**:将开采出的可燃冰进行加工处理,提取出天然气等有用成分。 * **下游应用**:将加工后的产品应用于能源、化工等领域,实现可燃冰的价值。 各分类的特点和差异如下: * 海底开采与冻土区开采在技术上存在明显差异,海底开采需要面对复杂的海底环境和海底作业技术难题,而冻土区开采则主要面临冻土区的特殊地质条件和环境保护要求。 * 在应用领域上,能源领域和化工领域对可燃冰的需求和加工方式各不相同,能源领域更注重可燃冰的清洁高效利用,而化工领域则更关注可燃冰的化学成分提取和加工。 * 在产业链环节上,上游开采是基础,中游加工是关键,下游应用是目的。各环节之间相互依存、相互促进,共同构成了可燃冰行业的完整产业链。
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可燃冰行业的细分主要基于开采技术、能源转化应用以及环境与碳循环影响三个维度。开采技术上的类别包括传统的减压开采法和新兴的CO2替换等多种方法。能源转化应用则涉及将甲烷转化为化学品和燃料,例如通过光催化甲烷卤化实现高附加值化学品的生产。环境与碳循环影响方面,探讨了可燃冰对全球碳库的贡献及其对全球变暖的潜在影响。在这些维度中,开采技术因其对整个行业产量及安全性有直接且关键的影响,是最适合用于行业分类的维度。以下为以开采技术为维度的行业分类表:
可燃冰行业分类
可燃冰分类
减压开采法
减压开采法涉及减少气水合物的环境压力,使其解体释放甲烷气体;这是目前可燃冰的主要开采技术。尽管技术成熟,但对甲烷的储存和运输构成挑战,需要注意气体排放对环境的影响。
热刺激法
热刺激法将热量传导至气水合物,导致其解体。该方法能够提高甲烷的提取率,但需要更多的能源支持,并可能引发温室气体的排放问题。
CO2替换法
CO2替换法涉及将CO2注入气水合物中,替代其中的甲烷分子,实现甲烷的收集和CO2的封存。此技术有助于减少温室气体排放,但需要精密控制注入过程,确保CO2的有效替换和甲烷的高效提取。
化学激发法
化学激发法利用特定化学物质与气水合物反应,促进其解体。该技术的优势在于可以精确控制解体过程,但可能面临环境风险和化学污染的问题。
生物降解法
生物降解法通过微生物活动分解气水合物,释放甲烷。该方法环境友好,有潜在的生态效益,但在实际应用中可能需要较长时间,且对微生物株种和活性有较高要求。
[2]
1:https://news.ustc.edu.cn/info/1056/85409.htm
2:https://news.sciencenet.cn/htmlpaper/2021/12/202112161412856568672.shtm
3:https://scc.ustc.edu.cn/2023/0407/c418a597917/page.htm
行业特征
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**中国可燃冰行业特征分析** **一、商业模式分析** 中国可燃冰行业的商业模式目前仍处于探索和发展阶段。由于可燃冰资源的特殊性和开采技术的复杂性,该行业的商业模式主要依赖于政府支持和大型企业投资。例如,中国海洋石油总公司(CNOOC)在这一领域扮演着重要角色,通过与国内外科研机构的合作,推动可燃冰的勘探和开发。商业模式上,企业多采用垂直整合策略,即从资源勘探、开采到终端利用,均由同一企业或集团完成,以确保技术保密和资源控制。 **二、竞争环境分析** 可燃冰行业的竞争环境相对集中,主要由几家大型国有企业主导,如中国海洋石油总公司、中国石油天然气集团公司和中国石油化工集团公司。这些企业拥有雄厚的资金和技术实力,以及广泛的国内外市场资源。此外,由于可燃冰开采技术的复杂性和高风险性,新进入者需要克服较高的技术壁垒和资金门槛,因此行业竞争相对有限。 **三、用户画像分析** 可燃冰作为一种清洁、高效的能源,其用户主要集中在能源需求量大、环保意识强的工业企业和城市地区。这些用户通常对能源的稳定供应和环保性能有较高要求,因此可燃冰作为一种替代能源,具有广阔的市场前景。此外,随着国家对清洁能源的推广和扶持力度加大,未来可燃冰的用户群体还将不断扩大。 **数据来源**: 本文的数据主要来源于中国能源研究院、国家海洋局、中国海洋石油总公司等权威机构发布的报告和统计数据。同时,也参考了国内外相关学术期刊和研究报告,以确保数据的准确性和可靠性。 **结论**: 中国可燃冰行业在商业模式、竞争环境和用户画像等方面呈现出独特的行业特征。随着技术的不断进步和政策的持续扶持,可燃冰行业有望在未来实现快速发展,成为我国能源结构转型的重要力量。然而,也需要注意到该行业面临的技术挑战和市场风险,需要政府和企业共同努力,推动行业的健康、可持续发展。
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可燃冰行业的特征包括技术创新门槛高、政策影响深远、终端市场需求旺盛。
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技术创新门槛高
可燃冰作为一种分布广泛,储量巨大的天然气水合物,存在着技术上的挑战。尽管1立方米的可燃冰可以释放出高达164立方米的甲烷,但开采过程涉及的高压低温环境对技术提出了严苛要求。据报道,谢和平院士团队自主研制的深海沉积物(可燃冰)保压保温取样/存储装备通过“奋斗者”号万米级载人深潜器完成海试,攻克深海沉积物(可燃冰)保压取样技术难题,填补了全球空白。此类技术进展表明行业对于创新持开放态度,并且在探索如何克服温度和压力维护上做出了突破。
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政策影响深远
可燃冰行业在各国政府层面受到重视,不同国家积极参与开采研究和制定相关政策。例如,中国在南海神狐海域进行的试采取得圆满成功,标志中国成为第一个实现海域可燃冰试开采中连续稳定产气的国家。这体现了国家层面对于可燃冰行业发展的支持以及对环境影响和能源战略的慎重考量。全球超过30个国家和地区正在进行合作与研究,在高压低温条件下采集这一新型能源。
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终端市场需求旺盛
终端市场对清洁能源的需求不断增长,在气候变化与环保背景之下,可燃冰作为一种高效清洁能源受到关注。据悉,可燃冰中甲烷含量占80%至99.9%,其能量是传统化石能源的数倍。而中国南海北部发现的主要是微生物气型的可燃冰,释放后几乎不产生有害气体,符合未来气候友好与污染控制标准。公认储量大约是全球已知煤、石油和天然气总资源的两倍,显示出替代能源市场中潜在巨大的经济价值与应用前景。
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1:https://projectmarsbdediag.blob.core.chinacloudapi.cn/quickstartcontainer/userUpload/22675/abc_1700481783585.txt
2:https://www.zhihu.com/topic/20082243/intro
3:https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_24918397
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