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青岛如何下好“深海开发”先手棋

Source: 青岛日报Editor: 徐星航2024-04-07 11:10

挪威为“成功实现绿色转型”,今年初正式批准海底采矿,成为全球第一个开放大陆架进行商业深海矿产勘探的国家。此举再次引发深海采矿讨论热潮,让人深感深海采矿“未来已来”。近日,《上海深海探采产业发展白皮书(2024)》发布,进一步深入跟踪未来产业细分领域发展的前沿趋势、竞争格局,摸清上海的优势和短板,聚焦深海探采,推动未来产业落子布局。

青岛也在围绕深海开发进行布局。制定出台《青岛市未来产业发展实施意见》,抢占深海开发等未来产业发展新赛道。在山东省批准建设的15个未来产业集群中,青岛市深海极地开发产业集群在列。

大力发展未来产业,是引领科技进步、带动产业升级、培育新质生产力的战略选择。随着全球海洋经济的快速发展,深海资源逐渐成为人类探索的新热点。当前,国内外诸多城市都在探索、布局。青岛应该如何发力,下好深海开发先手棋?

深海开发进程加快

出台《青岛市未来产业发展实施意见》,布局深海开发等未来产业先导区;获批青岛市深海极地开发产业集群,重点发展大洋钻探、深海开采、深海生物、海底监测等领域;以“深海开发”为未来产业之一实施产业链精准招商,加大对海洋采矿设备、水下机器人等关键设备生产企业和研发机构的定向招引;聚焦海洋物联网、深海开发等领域,今年实施27项重大技术攻关……近两年,青岛聚力深海开发,步伐大大加快。

深海资源包括油气资源、矿产资源、生物资源等,其资源的开发,对于满足人类生产生活需要、推动经济社会发展具有重要意义。特别是进入21世纪以来,随着全球科技创新进入空前密集活跃的时期,新一轮科技革命和产业变革正在重构全球创新版图、重塑全球经济结构,储量巨大的深海矿产资源含有高科技产品必不可缺的材料,关乎产业培育、升级,日益成为关注焦点。

这就是挪威推进深海采矿的重要原因,其官方直言“需要矿物来成功实现绿色转型”;这也是上海、青岛布局深海探采和深海开发的重要考量,因为深海是加快形成新质生产力的重地。深海探采、深海开发涉及海洋油气业(海洋石油开采、海洋天然气开采、海底可燃冰开采等)、海洋矿业(海底热液矿床开采、大洋多金属结核开采、大洋富钴结壳开采等)、海洋工程装备制造业、海洋药物与生物制品业等,在培育深海采矿等未来产业的同时,能够连锁带动海洋工程装备制造业、海洋药物与生物制品业等海洋产业发展。其中,青岛将深海生物资源用于制药,已经展现出明显潜力和发展前景。

今年初,工信部等七部门印发《关于推动未来产业创新发展的实施意见》,加强前瞻谋划、政策引导,积极培育未来产业。其中,在重点推进的六大方向产业发展上,深海领域被纳入了“未来空间”;在打造标志性产品方面,“深海资源勘探开发装备”成为重要事项。可以看出,从国家到地方,都在加快向深海进军,将深海资源勘探开发作为一项重要的“未来产业”进行布局。

机遇与挑战并存

深海蕴藏着地球上远未认知和开发的宝藏,但要得到这些宝藏,就必须在深海进入、深海探测、深海开发方面掌握关键技术。所以,对于那些致力于深海资源勘探开发的城市,首先要具备深海开发的坚实基础。

上海是如此。作为全国唯一集船舶海工研发、制造、验证试验和港机建造于一体的城市,上海在船舶海工企业集聚、装备研发等方面具有竞争优势,拥有世界上最先进的系列化矿物垂直提升试验平台、世界上规模最大的可用于深海采矿装备中试试验场景的疏浚过程试验水池,有能力打造深远海技术装备的原创技术策源地和成果孵化基地。

青岛也是如此。拥有国家深海基地管理中心、中国科学院海洋研究所、中国海洋大学等一批国字号院所、高校,管理运行“深海一号”、“科学”号、“东方红3”号等多艘先进科考船及“蛟龙”号、“潜龙”号、“发现”号等多个高新海洋探测平台,在深海资源勘探开发方面走在国内前列。同时,青岛在海洋工程装备领域集聚中船系、中海油系等企业资源,近年来发展迅速。这些都是未来可直接转化为深海开发的可靠基础和底气。

现实也已经给出案例。2023年,由自然资源部中国地质调查局青岛海洋地质研究所(简称“海地所”)牵头完成我国海域二氧化碳地质封存潜力评价,结果表明封存潜力巨大,预测达2.58万亿吨;同年,由海洋石油工程(青岛)有限公司建造的我国首个海上二氧化碳封存示范工程设备在南海珠江口盆地的恩平15-1油田投用,我国正式开启海域碳封存示范。将二氧化碳封存在海底,向海洋要“未来空间”,青岛院所、企业都有能力参与其中。

但深海开发,机遇与挑战并存。其中一大挑战是“不确定性”。这也符合未来产业的特性:由前沿技术驱动,当前处于孕育萌发阶段或产业化初期,具有显著战略性、引领性、颠覆性和不确定性。以海域碳封存为例,目前全球海域共有海洋地质碳封存项目21个,其中已完成或正在灌注的项目7个。我国除恩平15-1油田正在灌注外,渤海项目、南黄海项目、东海陆架盆地项目、南海大亚湾项目等均处于预研究阶段。尽管青岛在调查选址、装备制造等方面具有基础,但由于前期投入高、回报周期长、不确定性大等原因,尚未“入局”开展项目示范。

另一大挑战是“成熟度”尚不足,特别是对于深海矿业而言。眼下,深海采矿主要面临两个问题:一是市场需求,决定着资源开发是否能够盈利;另外一个是环境保护,要避免深海开发对海洋环境造成破坏,或者开发后能够进行环境修复。目前深海已发现的最重要的矿产和能源资源主要为多金属结核、富钴结壳、多金属硫化物、深海稀土和天然气水合物(可燃冰)五种类型,但无论哪种资源的开发,与真正的商业化都还有一定距离,需要持续开展试验,评估投入产出比,有效降低深海采矿引起的累积性环境影响。此外,在国际海域的深海采矿方面,有关开采条款尚未出台,导致企业参与无章可循,商业化进程缓慢。

形成产业是关键

在这个深海开发加速发展的时代,很多时候不能等待条件完全成熟才有所行动,诸多城市都在努力突破一批标志性技术和产品,加快培育新质生产力,形成未来产业。

对于青岛而言,深海资源勘探研究整体实力雄厚,在国内处于领先地位,但除了以海洋生物资源打造“蓝色药库”外,在很多领域还未获得“开发”的主导地位。例如,多金属结核开采装备及技术研发主要集中在长沙矿冶研究院有限责任公司和中国科学院深海科学与工程研究所等单位;在海底可燃冰试开采领域,关键开发设备主要由广海局、北京探矿工程研究所和廊坊勘探技术研究所设计开发,青岛参与程度不够。

深海开发,打通从勘探研究“前端”到开发利用“后端”的路径,才能形成产业,而多找合作“伙伴”是关键。例如,目前全球超过17个国家或组织已经在三大洋申请并被国际海底管理局批准同意的海底资源勘探合同区达到31个,其中我国拥有5个。这5个中,除中国大洋协会的3份合同外,另外两份合同分别由五矿集团和北京先驱高技术开发公司获批。基于此,深化与中国大洋协会、五矿集团、北京先驱高技术开发公司等单位的交流合作就是重要途径。

五矿集团拥有东太平洋海底多金属结核矿区的专属勘探权和优先开采权,其下属公司长沙矿冶院先后成功开展我国首次深海输运试验和海底采矿试验,2023年与中国海洋大学协议共建“深海矿产资源开发利用技术国家重点实验室”。北京先驱高技术开发公司2023年与招商局工业集团达成一致,合作开展矿区勘探和后期开发。2023年,招商局工业集团与中国海洋大学共建 “海洋工程装备协同创新研究院”。所以,深海矿产资源开发利用技术国家重点实验室、海洋工程装备协同创新研究院就是青岛加强深海开发“后端”的两个抓手。

再比如,我国计划2030年前实现海底可燃冰商业化开采。可结合我国海底可燃冰开采进程,开展关键技术攻关,提前谋划涵盖天然气水合物勘探、开采、输送、储运、炼化等方面的产业链,与国家项目形成联动,构建“钻-采-输-控”完整的开发体系,尽快形成技术和开发高地。

记者调查发现,青岛拥有深层油气全国重点实验室、海洋物探及勘探开发装备国家工程研究中心、自然资源部天然气水合物重点实验室、自然资源部海洋地质与成矿作用重点实验室、山东省深海矿产资源开发重点实验室(筹)、山东省海洋工程重点实验室等多个国家级、省部级平台,正在建设国家深海基因库、国家深海大数据中心和国家深海标本样品馆等国家深海三大平台,统筹利用好这些创新平台和资源,形成发展合力,是加快培育深海开发产业先发优势的重要支撑。

当前,青岛海西湾船舶与海洋工程产业基地剑指世界级船舶海工产业高地加快发展,青岛蓝谷海洋高端装备产业园加快建设,这为深海开发相关企业提供了发展空间。接下来,青岛应针对深海开发不同领域,做好前瞻性战略部署。通过组建深远海开发集团和深海装备研究机构等方式,加快实现深远海开发技术自主可控,增强从“参与”到“主导”的能力,提前为深海开发做好科学和技术储备,打通深海开发“前后端”,塑造海洋经济发展增长极。