海洋前沿▏全球海洋资源开发现状和趋势综述

地球表面积约为5.1亿平方千米，其中海洋的面积近3.6亿平方千米，约占地球表面积的71％。海洋是全球生命支持系统的一个基本组成部分，是全球气候的重要调节器，是自然资源的宝库，也是人类社会生存和可持续发展的战略资源接替基地。随着人口增多、经济发展和科学技术进步，人类能够开发利用的海洋资源种类和数量不断增多，海洋资源开发潜力巨大。今后一个时期，可开发的海洋资源主要包括海洋生物资源、海洋矿产资源、海水资源、海洋可再生能源、海洋空间资源等。在现有科技水平和开发能力的前提下，依据国际海洋法赋予的开发权利，海洋开发总体上呈现出开发资源总量不断增大、开发海域由浅海向深海发展的趋势，但在主要开发的资源上则呈现出不同的特点。

一、海水资源开发利用规模迅速扩大

海水资源的开发利用主要包括海水淡化、海水直接利用和海水化学资源综合利用等3个方面。截至2010年底，全球海水淡化总产量已经达到每天6520万吨，海水冷却水年用量超过7000亿立方米，海水制盐每年达到6000万吨，制镁260多万吨，溴素50多万吨。 海水利用已是解决全球沿海水资源危机的重要途径，并已经形成了相当规模的产业集群。图1 近年来国际海水淡化规模增长情况从国际市场来看，近20年来国际海水淡化装置贸易量年均增长500多万立方米，而且有继续增长的态势（图1）。2002年全球淡化市场总额约为250亿美元，2005年为380亿美元，年均增长率约为15%（工厂和设备费，不包括整个市场链），预计到2015年全球市场规模将达约700～950亿美元。且随着全球人口的增加和水资源的短缺以及海水淡化技术成本的下降，国际海水淡化市场潜力巨大。从区域分布来看，中东地区占明显的主导地位（超过市场份额的50%），其次是亚太地区、美洲和欧洲，分别占10%（图2）。图2 国际海水淡化市场份额分布情况在利用规模不断扩大的同时，海水淡化成本也逐步降低。在海水淡化规模不断扩大的同时，海水淡化成本也逐渐降低。其中，典型的大规模反渗透海水淡化吨水成本已从1985年的1.02美元降至2005年的48美分。且在成本的组成上，运行及维护、能源消费和投资成本均逐年下降。目前，国外每吨淡化水出厂价格一般为0.6～0.9美元。世界上最大的多级闪蒸、低温多效和反渗透海水淡化单机产量分别达到7.6万立方米/日、3.6万立方米/日和1.5万立方米/日，且近几年新建的海水淡化工程大多在几十万立方米/日。如：世界上最大的多级闪蒸海水淡化厂建于沙特阿拉伯，日产淡水88万立方米；最大的低温多效海水淡化厂也建于沙特阿拉伯，日产淡水80万立方米；最大的反渗透海水淡化厂建于以色列，日产淡水33万立方米。在海水直接利用方面，海水直流冷却技术已基本成熟、海水循环冷却、海水脱硫等技术发展迅速。国际上大多数沿海国家和地区都普遍应用海水作为工业冷却水，其用量已经超过7000亿立方米。目前，世界上最大的海水循环冷却单套系统（配套1100MW核电机组）循环量达15万立方米/小时，最大的烟气海水脱硫单机规模700兆瓦。大生活用海水技术在我国香港地区年冲厕海水使用量2.7亿立方米。此外，在海水化学资源利用方面，全世界每年从海洋中提取海盐6000万吨、镁及氧化镁260多万吨、溴素50万吨。美国仅溴系列产品就达100多种。以色列从死海中提取多种化学元素并进行深加工，主要产品包括钾肥、溴素及其系列产品、磷化工产品等。

二、国际海底区域资源勘探开发竞争日趋激烈

国际海底区域面积约2.5亿平方千米，占地球表面积49%。国际海底区域蕴藏着丰富的资源（表1），包括矿产资源（多金属结核、富钴结壳、多金属硫化物）、深海生物及其基因资源、空间资源、环境数据与信息等。据初步估算，国际海底区域多金属结核资源量700亿吨，富钴结壳资源量210亿吨，多金属硫化物资源量4亿吨。 表1   国际海底区域金属矿产资源分布及开发制度 

	多金属结核	富钴结壳	多金属硫化物
分布地区	洋盆	海山	洋脊、弧后盆地
分布水深	4000～6000米	800～2500米	500～2000米
估算资源量	～700亿吨	～210亿吨	～4亿吨
有用组分	铜，镍，钴，锰	钴，镍，铅，铂	铜，铅，锌，金，银
开发制度安排	保留区制度	参股/联合企业	参股/联合企业

（资料来源：依据国际海底管理局网站http://www.isa.org.jm/en/home相关资料整理。）

国际海底区域（以下简称“区域”）及其资源是全人类共同继承的财产。依据《联合国海洋法公约》及相关国际法，勘探和开发国际海底区域资源的活动应由国际海底管理局的企业部进行，或由缔约国或在缔约国担保下的具有缔约国国籍或由这类国家或其国民有效控制的国有企业、自然人、法人或符合条件的上述各方的组合与管理局以协作方式进行 。

国际海底管理局管理国际海底区域资源探矿和勘探的重要方式是要求申请者提交勘探申请，管理局进行审查同意后，与申请者签订勘探合同，规范管理局与承包者之间的关系。国际海底管理局先后于2000年、2010年和2012年分别通过了《国际海底区域内多金属结核探矿和勘探规章》、《国际海底区域内多金属硫化物探矿和勘探规章》和《国际海底区域内富钴铁锰结壳探矿和勘探规章》。在相关规章的规范下，当前管理局共批准了13个多金属结核勘探区申请，4个多金属硫化物勘探区申请，2个富钴结壳勘探区申请正在等待管理局的审议 。因国际海域优质资源分布局限，潜在申请国竞争非常激烈。新勘探规章的出台，将加速各国对新一轮矿产资源圈地及矿区申请的步伐，为国际海域权益的争夺推波助澜。新勘探规章的出台，将加速各国对新一轮矿产资源圈地及矿区申请的步伐，为国际海域权益的争夺推波助澜。

三、海洋油气资源勘探开发已由浅海延伸至深海

截至2008年12月，全球318个盆地海洋部分累计发现油气田6005个，油气可采储量（原始可采储量，探明+控制）为13215亿桶油当量（表2）。根据对USGS和英国石油公司（BP）数据，分1996年前后2个段的统计、计算，全球（不含美国）截止2008年底的油气原始可采储量为35171亿桶油当量，海洋13215亿桶油当量约占其37.6%。海洋已发现储量中，深水与浅水陆架的比例是1:8.5（表2）。表2 全球318个盆地海域部分油气可采储量与产量

318个盆地	可采储量	累积产量	剩余可采储量
MMboe	MMboe	%	MMboe	%
陆地	1,867,918	679,673	36%	1,188,245	64%
浅海	1,182,823	267,319	23%	915,504	77%
深海	138,688	11,508	8%	127,181	92%
海域小计	1,321,511	278,827	21%	1,042,684	79%
陆、海合计	3,189,428	958,499	30%	2,230,929	70%

（数据来源：依据USGS和英国石油公司（BP）数据，分1996年前后2个段的统计、计算。）上述油气可采储量、产量的数据表明（表2、表3）：①海洋油气资源可能占全球的40%左右；②海洋天然气占的比重大于石油；③从近海318个盆地看，陆地、浅水和深水油气的采出程度分别为36%、23%和8%；④海洋产量的权重在提高；⑤海洋油、气年产量中天然气产量的比重在增加，即由累计产量占比25%，增至2007年天然气产量占比39%。 表3 全球318个盆地陆地、海域油气可采储量、产量与采出程度

全球318个盆地	原油+凝析油	天然气	油气合计
可采储量	剩余可采储量	累积产量	可采储量	剩余可采储量	累积产量	可采储量	剩余可采储量	累积产量
Bboe	Bboe	Bboe	Bboe	Bboe	Bboe	Bboe	Bboe	Bboe
浅水	603	403	200	580	512	67	1183	916	267
深水	87	78	9	51	49	2	139	127	12
总计	691	481	209	631	561	70	1322	1043	279

（数据来源：依据USGS和英国石油公司（BP）数据，分1996年前后2个段的统计、计算。）全球海域油气每年新增储量占陆地、海洋总新增油气储量的比重在增加。全球318个近海主要盆地新增油气储量的统计数据表明，这一比例从上世纪40年代的10%上升至目前的大约60%。这一趋势在其中的28个重点盆地更为明显，在近10年内，重点盆地海域共钻探井2978口，与陆上相当。但海域发现的油气田为581个，陆上仅为293个，海域占油气田发现个数的66%。海域部分新增储量为原油590亿桶、凝析油42亿桶、天然气407亿桶油当量，分别占海、陆合计的94%、94%和95%。即从28个重点盆地近10年的统计数字看，海域新发现的油气田数量多，累计储量大。近年来，全球获得的重大勘探发现反映了同样的规律，即有50%来自海域，特别是来自深水区。全球油气新发现的区域已经完成了从陆地向浅海的过渡，正在朝着浅海向深海转移。全球浅水区油气勘探与油气储量增长的高峰期在上世纪的1964～1979年间，16年平均年发现油气储量405亿桶油当量。此后年均发现油气储量逐步降低。1994至2010年的另一个16年，浅水区年均发现油气储量仅为76亿桶油当量。深水油气储量发现却在后一期间呈持续增长态势，特别是近几年，深水的平均年储量发现已超过浅水。318个主要近海盆地年单井平均新增油气储量也反映了油气勘探重点由陆地到浅海、再到深海的变化进程。从历史数据来看，陆地单井平均新增油气储量高峰出现在上世纪30年代至50年代。浅海则在50年代后期至70年代后期，这一期间浅海年单井平均发现可采储量超过150百万桶油当量，最高年份达443百万桶油当量。随后浅海这一数值开始下降，近10年年单井发现可采储量大致在10百万桶油当量上下。从这一指标和上述数据看，全球范围浅海区的油气储量发现高峰已经过去，深水区尚处于储量发现高峰期，重点盆地一般深度深水区新发现油气田的平均规模已经开始减小，深水勘探正在进入更深地层层系（例如盐下构造）的同时不断地向更深水（例如3000米以深）推进。

四、海洋天然气水合物由资源调查逐步转向开发利用

天然气水合物又称“可燃冰”，是一种高密度、高热值的非常规能源，主要分布于水深大于三百米的海洋及陆地永久冻土带沉积物中，其中海洋天然气水合物通常埋藏于水深大于300米的海底以下0～1100米处，其资源量是陆地冻土带的一百倍以上。因此，天然气水合物被普遍认为将是21世纪最有潜力的接替能源，同时也是目前尚未开发的储量最大的一种新能源。依据相关统计数据，海洋成为天然气水合物的主要发现区域。截止2007年底，世界上已直接或间接发现天然气水合物的矿点共有132处，其中海洋及少数深水湖泊占122处，陆地永冻带10处。天然气水合物样品26处（海洋23处、陆地3处），利用各种探测资料推断天然气水合物存在的有106处（海洋70处、陆地36处），许多地方见有生物及碳酸盐结壳标志，分布区域包括太平洋、大西洋、印度洋、南北极近海及内陆海等地区。表4 国际天然气水合物研究项目概况

国家	计划、项目及投资	执行时间
美国	国家甲烷、水合物多年研发计划	1999～2015
日本	甲烷水合物开发计划（2001～2016）	2001～2003
2004～2005
第一阶段（2001～2006）
第二阶段（2006～2011）
第三阶段（2012～2016）
德国	地球工程－地球系统“从过程认识到地球管理”计划	2000～2015
加拿大	地球科学断面计划	2004
韩国	水合物长期发展规划	2004～2013
中国	国家专项，总投资8.1亿RMB	2002～2011
日、俄、韩、德、比	CHAOS项目	2005
美国	矿物管理服务研究发展计划	2004～2006
日、加、美、印	陆上水合物二次开发试验	2005
美国	墨西哥湾钻井项目	2004
IODP	水合物调查	2003.10.1～2013

（资料来源：依据相关国家天然气水合物项目整理。）有关国家对海洋天然气水合物调查研究和开发准备工作日益重视（如表4），全力推进，对天然气水合物物化性质、产出条件、分布规律、勘查技术、开采工艺、经济评价及开采可能造成的环境影响等进行了广泛而深入的研究，为天然气水合物的商业开采奠定了良好的基础。在海洋天然气水合物调查研究及开发进程中，主要呈现以下发展趋势：①大致摸清了天然气水合物的资源总量，为商业性开采提供了数据支撑。如，美国天然气水合物资源量在3172～19142万亿立方米之间，日本在周边海域圈定的12块天然气水合物富集区估算甲烷水合物资源量为6万亿立方米，印度大陆边缘天然气水合物资源量约40～120万亿立方米。②在找矿方法上呈现出多学科、多方法的综合调查研究，但在天然气水合物成藏动力学、成藏机理和资源综合评价等方面的研究相对较少，还没有十分有效的找矿标志和客观的评价预测模型，也尚未研制出经济、高效的天然气水合物开发技术。③在“水合物形成与分解的物化条件、产出条件、分布规律、形成机理、经济评价、环境效应”等方面取得初步研究进展的基础上，加大勘探开发技术研制，融多项探测技术于一体，向“多项技术联合、单项技术深化”的方向发展，相关技术还处于继续探索之中。

 【作者简介】本文作者李军 袁伶俐，李军，男，1982年出生，助理研究员，博士研究生，国家海洋局海洋发展战略研究所，主要从事海洋资源研究。文章来自《国土资源情报》（2013年第12期），用于学习与交流，版权归作者所有。

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