法国石油与新能源研究院(IFPEN)作为该国能源、运输及环境领域的重要研究机构,一直以来聚焦于新兴能源、气候变化与循环经济、可持续交通等方面的科研和产业进展。受法国能源与气候总局(DGEC)委托,该机构于近期向法国政府提交了一份有关天然氢气资源潜力研究的战略咨询报告,详细总结了对天然氢气的科学认识,梳理了全球主要国家/地区及法国在勘探开发、法律框架构建等方面的进展,以及明确了法国的天然氢气高潜力区域。
中国地质调查局地学文献中心基于前期积累对该报告进行了解读研究,形成如下认识:一是尚不明确天然氢气的主要生成机制、资源分布、资源量/储量、可持续开发潜力及其在实现能源转型和碳中和目标中的作用。例如,对不同地质环境中水岩反应、水的辐解、火山活动和有机质高温成熟等过程的相互作用仍未形成统一的科学认识,仍需深入研究氢气生成反应动力学和微生物交互过程等方面;二是尚未形成针对氢气特性的定性和定量勘探技术方法体系。由于天然氢气生成机制复杂且涉及多种地质、物理化学和矿物学过程,并且其深部运移对浅部储层的补给机制尚不明确,目前主要借鉴油气行业的技术方法进行地表监测和地下勘探;三是需要开展更多的基础调查工作以研究天然氢气系统的构成和动态演化过程。例如,马里、法国、澳大利亚和美国在勘查乃至开发实践方面已取得较大进展,波兰、哥伦比亚、巴西、中国、菲律宾、印度尼西亚、阿联酋等国也在积极进行相关研究或立法工作以促进天然氢气的勘查开发;四是目前的天然氢气资源勘查与评价工作主要通过对地质、地球物理、地球化学和岩石物理学等多学科的综合考虑,深化对天然氢气系统地质特征(即源运储保)及其时空动态演化过程(成藏模式、蚀变带的形成等)等方面的认识。例如,全球范围内的天然氢气资源调查表明高潜力地区主要位于富铁质或放射性元素的成氢岩类区或者富有机质区,评估认为法国本土的天然氢气有利勘探区主要位于Aquitaine盆地、比利牛斯山麓及洛林煤炭产区,其海外领地新喀里多尼亚和圭亚那的超基性岩和古老克拉通也显示出较大的资源潜力。现有认识多依据油气钻探历史数据,需开展针对性钻探工作以进一步明确资源特征和潜力;五是用于天然氢气勘探开发监管的法律框架尚不完善,限制了该产业的合规化和规模化发展。例如,法国于2021-2022年通过修订其矿业法将天然氢气纳入其中,此举及时回应了新兴能源行业的发展需求,特别是明晰了氢气与其他副产品如氦气、氮气、二氧化碳和甲烷等同时生产的情况。建议通过全生命周期分析建立更完善的监管框架,从而更好地促进天然氢气的勘探开发。
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