能源矿产资源,是指赋存于地表或地下的,由地质作用形成的,呈固态、气态和液态的,具有提供现实意义或潜在意义能源价值的天然富集物。中国已发现的能源矿产资源主要有煤炭、石油、天然气、页岩气、油页岩、铀、地热资源等。中国国民经济生活中92%的一次能源取自矿物能源。煤炭在中国一次能源消费结构中占绝对优势。随着石油、天然气等在一次能源结构中比重的逐渐加大,煤炭在能源消费结构中的比重有所降低。
煤 炭 煤是“工业的粮食”,不仅是工业,农业和人民生活不可缺少的能源,而且还是冶金,化工、医药等部门的重要原料,从煤(煤灰)中可提取锗、镓、铟、钒等金属元素。
煤炭在世界一次性能源消费量中占30%左右; 2013年占中国能源生产结构的75.6%、能源消费结构的66%;未来随着对煤炭的洁净技术的研究与开发,需求将有所增加。
世界煤炭资源丰富。中国煤炭资源储量居世界第三位,2013年查明可采储量1145亿吨,主要分布在新疆、内蒙古、山西、陕西、贵州、宁夏、甘肃、河南等省(区),东南沿海地区和西藏缺煤。
石油 石油是一种赋存于地下岩石孔隙中的液态、以碳氢化合物为主要成分的可燃有机矿产,颜色从无色透明到黑色,其化合物的主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃等。
石油是“工业的血液”,除用作能源,从石油加工中取得的重要有机合成原料和产品就有5000多种,例如塑料、合成纤维、合成橡胶、化肥、洗衣粉、酒精、润滑油等。
石油在世界一次能源消费结构中占35%左右;2013年中国能源生产结构中
原油占8.9%,能源消费结构中石油占18.4%。世界石油资源丰富,截至2013年剩余探明储量2259.84亿吨,其中西半球742亿吨,东欧和俄罗斯164亿吨,中东1101亿吨,非洲173亿吨,亚太地区62.8亿吨。主要分布在沙特阿拉伯、加拿大、伊朗、伊拉克、科威特、阿联酋、委内瑞拉、俄罗斯、利比亚,尼日利亚、美国、中国等国。2013年中国石油剩余技术可采储量33.7亿吨。
天然气 天然气是指天然蕴藏于地层中的烃类和非烃类气体的混合物。在石油地质学中,通常指油田气和气田气。其组成以烃类为主,并含有非烃气体。
天然气可作民用和工业用的动力燃料,也可压制分离出液化天然气(LNG)作为液体动力燃料(天然汽油)。天然气具有干净清洁、使用方便、燃烧效率高、当量热的价格低等优点,还是重要的有机化学工业原料。天然气发电在发达国家中发展很快。
世界天然气资源丰富。2013年世界探明天然气剩余可采储量为198.92万亿立方米,主要分布在北美洲、中南美洲、欧洲及欧亚大陆,中东、非洲、亚太地区。2013年中国天然气查明剩余技术可采储量46428.8亿立方米,仅占世界的2.2%。主要分布在塔里木、四川、鄂尔多斯、东海陆架、柴达木、松辽、莺歌海、琼东南和渤海湾九大盆地。
页岩气 页岩气是指主要以吸附和游离方式赋存在富有机质页岩层段的热成因气或生物成因气,沉积盆地或坳陷的中心及斜坡区是页岩气资源的有利区。与常规天然气相比,页岩气具有自生自储、低孔特低渗、分布面积大、资源丰度低等特点,通过水平井和分段压裂技术能够增大井控面积和页岩渗透性,可大幅提高页岩气井产量、延长生产周期。
我国页岩气资源丰富,技术可采资源量达25万亿立方米,主要分布在南方古生界海相、南方二叠系海陆过渡相、四川盆地及周缘中生界陆相、华北石炭-二叠系海陆过渡相、鄂尔多斯盆地三叠系陆相、西北侏罗系陆相等地层中。2009年以来,中国石油、中国石化先后在四川盆地下古生界海相实现了页岩气勘查重大突破,重庆涪陵、贵州习水、四川威远、四川长宁、云南昭通等区块有多口探井获得日产10万立方米以上的高产页岩气流,产能建设稳步推进。延长石油在陕西延安、甘泉等地区,针对三叠系陆相的页岩气探井,直井压裂获得日产2500立方米的页岩气流,并在石炭-二叠系海陆过渡相,水平井获得日产20000立方米的页岩气流。中海油在安徽芜湖、中联煤在沁水盆地、中标企业在招标区块取得了页岩气勘查进展。
2012年11月国家发布了支持页岩气开发利用的补贴政策,规定今后三年中央财政对页岩气开采企业给予补贴,补贴标准为0.4元/立方米。补贴政策的出台调动了页岩气勘查开发企业的积极性,促进了页岩气产业的快速发展。2014年3月24日,中国石化宣布重庆涪陵页岩气勘查获得重大突破,在国内首次探明了千亿方级的页岩气田,提前进入页岩气大规模商用开发,2014年建成了50亿方页岩气产能,2017年将建成百亿方页岩气产能。
铀 铀主要用作核原料,用于核电站、反应堆、同位素生产和核武器等方面。它是通过反应堆将铀的核能转变为热能,用来发电,开动舰船和火车、供热等。由于原子核辐射和人工放射性同位素在钢铁工业、机械制造、地质勘查、仪器制造、农业、医学、食品工业和高科技研究等方面都得到广泛的应用,核技术已成为现代科学、技术部门最新和最有效的研究方法。
铀在世界一次性能源消费结构中占约6%,核电占全世界发电的16%左右。全球常规铀资源量1620万吨,按现在消费能力可供250年。主要分布在澳大利亚、哈萨克斯坦、加拿大、美国、南非、纳米比亚、巴西等国。此外,还有非常规铀资源,如磷酸盐中铀(2200万吨)和海水中铀资源(超过40亿吨)。中国铀矿资源需要进口。
油页岩 油页岩(又称油母页岩)是一种高灰分的固体可燃有机矿产,低温干馏可获得页岩油。其含油率>3.5%,有机质含量较高,主要为腐泥型、腐殖腐泥型和腐泥腐殖型。油页岩具有巨大的开发前景。中国的油页岩资源丰富,仅次于美国、巴西、俄罗斯等国,探明油页岩储量36亿吨,平均产油率约为5.5%。
油页岩的开发利用尚处于初期阶段,将其从地下开采出来再炼油的方法成本高、难度大。目前,科学家发明了一种开采方法,将钻孔打入地下,用带孔的钢管插进油页岩里,然后对它发射高频电磁波,利用电磁波产生的热把油页岩中的有机物质分解成页岩油和气体,提取出来为人类服务。从油页岩中提取出的页岩油具有与石油相同的作用,进一步加工提炼,可制得汽油、柴油等液体燃料。除此之外,油页岩炼油过程中还能得到很多副产品,如硫酸铵可作肥料,酚类和吡啶可作为化工原料等。
地热资源 地热资源是指贮存在地球内部的可再生热能,一般集中分布在构造板块边缘一带,起源于地球的熔融岩浆和放射性物质的衰变。
如果我们有孙悟空的本领,进入地球内部,就会发现那简直是一个“老君炉”,温度最高可达6000℃。地球内部是个无比巨大的热量储藏库,地热能是来自地球深处的可再生热能,包括太阳辐射、宇宙射线、地球的残余热、天然核反应物等多种渠道。就全球来说,地热资源的分布是不均衡的,环球性的地热带主要有下列4个:环太平洋地热带、地中海-喜马拉雅地热带、大西洋中脊地热带和红海-亚丁湾-东非裂谷地热带。
中国地热资源如何呢?我国是地热资源相对丰富的国家,地热资源总量约占全球的7.9%,可采储量相当于4626.5亿吨标准煤。西藏羊八井、云南腾冲和海南琼北是我国地热资源最丰富的地方。羊八井的热田全年放出的热量相当于48万吨标准煤;腾冲地热区全年放出的热量相当于27万吨标准煤;云南是全国发现温泉最多的省,高温热田主要分布在怒江以西的腾冲-瑞丽地区,约20处;川西分布着8个高温地热区,为藏滇高温地热带的一部分。
随着我国向西部转移的战略目标的实施,中西部地区的地热工作已逐步得到加强,并已取得显著进展。在地热发电、采暖、温室、养殖、康复医疗、提取化工原料、旅游以及瓶装矿泉水等方面已获得广泛利用未来随着与地热利用相关的高新技术的发展,人们环境意识的增强,将使人们能更精确地查明更多的地热资源,利用地热能可以减少温室效应、地热能蕴藏量丰富及可持续开采的特点,地热能在未来几十年能源生产中将起到重要的作用,成为我们的绿色选择,地热利用也必将进入一个飞速发展的阶段。