摘要
勘探开发海洋油气和矿产资源,不仅能满足经济发展需要,还能推动关键技术进步与装备的研发应用,是海洋强国建设的重要组成部分。本文在梳理全球海洋资源现状的基础上,分析不同国家对海洋能源和矿产资源勘探开发的主张差异,提出勘探开发面临的风险,从工程技术、探测与承载装备等方面研究海洋能源和矿产资源勘探技术前沿,分析海洋矿产资源试采及油气资源开发案例,梳理挪威、日本、中国以及北极地区海洋资源开发进展。研究认为,未来全球海洋能源和矿产资源勘探开发进程中,技术装备水平决定勘探开发活动的广度、深度和精度,资金、技术以及商业前景决定勘探开发进程和格局,环境友好型作业是未来海洋能源和矿产资源勘探开发活动的必然选择。中国勘探开发海洋能源和矿产资源,需要加快以应用导向型的技术装备创新,强化国际合作与资源治理,协同推进海洋资源产业发展与生态环境保护。
Abstract
Exploring and developing marine oil, gas, and mineral resources not only meets the needs of economic development, but also promotes key technological progress and the research and application of equipment. It is an important part of building a maritime power. On the basis of summarizing the current status of global marine resources, this article analyzes the differences in the claims of different countries for marine energy and mineral resource exploration and development, proposes the risks faced by exploration and development, studies the forefront of marine resource exploration technology from the aspects of engineering technology, detection and carrying equipment. At the same time, it also analyzed cases of trial mining of marine mineral resources and oil and gas resource development, and sorted out the progress of marine resource development in Norway, Japan, China, and the Arctic region. Research suggests that in the future global exploration and development of marine energy and mineral resources, the level of technological equipment determines the breadth, depth, and accuracy of exploration and development activities, funding, technology, and commercial prospects determine the exploration and development process and pattern, and environmentally friendly operations are an inevitable choice for future marine resource exploration and development activities. China's exploration and development of marine energy and mineral resources require accelerated innovation in application-oriented technological equipment, strengthened international cooperation and resource governance, and coordinated promotion of the development of the marine resources industry and ecological environment protection.
0 引言
海洋能源和矿产资源是人类生存和社会发展的战略新高地,是二十一世纪最重要的陆地矿产接替资源,世界多国已发起新时代的“蓝色圈地”运动。近年来,海洋矿产资源已经进入由勘探转向开采的关键时期(彭建明和鞠成伟,2016),部分国家间的岛屿之争根源就在于深海资源权益(汪品先,2021),各方势力围绕勘探开发技术和全球治理展开激烈博弈,国际合作无法突破知识产权保护法则下的技术共享,海洋生态安全也深刻制约着资源勘探进展(苟露峰等,2023)。海洋能源和矿产资源勘探开发技术是一项综合性的前沿科学技术,未来国家间的技术水平和能力差距只会被拉大(管松等,2021)。中国海洋能源和矿产资源勘探开发起步晚,关键技术、装备及试验设施等落后于挪威、美国、日本、俄罗斯等海洋强国,海洋治理理念、管理体制机制等方面还存在不足(王霞等,2024),加强全球海洋能源和矿产资源勘探开发、攻克复杂环境下的关键核心技术将极大提升中国海洋探测和开发综合能力并维护国家权益 (冯妮和杨建民,2024)。在全球海洋共同管理、海洋资源共享的时代背景下,把握全球海洋能源和矿产资源勘探开发先进技术,对于推进中国深度参与全球海洋治理,建设海洋强国、科技强国具有重要意义。
1 海洋能源和矿产资源现状
1.1 资源概况
海洋能源和矿产资源勘探开发的对象主要是石油天然气和多金属结核、多金属硫化物、富钴结壳、深海稀土等矿产资源。镍、钴、铜和锰是多金属结核的主要组分,多分布于深海平原的浅表层沉积物,主要集中在东太平洋的克拉里昂—克利珀顿区 (CC区)、秘鲁海盆和印度洋中央海盆3个海区。与海底火山活动密切相关的多金属硫化物的主要成分包括铜、锌、金、银和铅等,多分布于大洋中脊和弧后盆地,全球大洋已发现约 380 个硫化物点或高湿热液喷口。以锰、钴、镍为主要组分的富钴结壳是大洋底部形成的层级沉积物,富钴结壳储量最多的海区位于中太平洋,平顶海山是形成富钴结壳最有利的环境。中国深海资源勘探主要集中在西南印度洋、西太平洋领域的多金属硫化物、富钴结壳等资源。海洋地质环境总体上保持长期稳定状态,构造变化缓慢,利于矿物稳定结晶,形成品质优良、储量可观的矿床(李红雨等,2019)。例如,东北太平洋多金属结核锰、镍、钴、铜的平均品位分别高达 28%、1.3%、0.22% 和 1%(李加林等,2022),东太平洋 CC 区的钴和镍的储量分别为陆地储量的 1.8~3 倍和 3.4~6 倍(周守为和李清平,2022)。深海稀土是2011年发现的一种新矿物类型,主要赋存于深海沉积物中,据估算,海洋中勘探的稀土资源已达到陆地资源的1000倍(王汾连等,2017)。日本在西北太平洋的南鸟岛附近发现品位高达 0.66% 的稀土,成为全球浓度最高、具有工业利用价值的稀土资源。
海洋油气资源储量约占全球总量的1/3,分布极不平衡,主要集中在“三湾、两海、两湖”。波斯湾海洋石油储量全球最多,大部分位于浅海近海地区; 墨西哥湾的浅大陆棚区蕴藏大量的石油和天然气,勘探开发技术的进步丰富了墨西哥湾的深水油气储量;几内亚湾约80%的石油储量分布在尼日利亚和安哥拉管辖海域内,深水油气资源占总量的 45%;北海是欧洲重要的石油、天然气产区,资源储量持续下降;南海石油储藏丰富,被誉为“第二个波斯湾”,深水资源潜力巨大,中国积极进行勘探开发活动;马拉开波湖是南美洲最大的湖泊,石油资源集中于东北岸,含油气面积达1300 km2;里海位于欧亚两州的内陆交界处,具有资源增长潜力。另外,北极蕴藏着全球约13%的未发现石油储量,巴西新发现盐下超深水油藏,对世界油气资源分布格局有着深刻影响。从水深结构看,全球海洋油气资源约 60% 分布在大陆架浅水区,40% 分布在大陆坡的深水、超深水区,深水是近年全球油气勘探热点及增储上产的主力来源(王陆新等,2020)。据统计分析 (常毓文等,2022),全球不同海域油气剩余经济可采储量中,中东地区占比超过 50%,其次是亚太和拉美地区,北美和非洲占比最低(图1)。不同海域油气资源水深分布表现出一般性差异:亚太海域主要为浅水区,北美海域的深水油气、超深水区油气各占一半,非洲海域主要为深水区,拉美海域主要为超深水区。
图1全球不同海域油气剩余经济可采储量分布
1.2 管理政策
深海国际海底及其资源是人类的共同继承财产,《联合国海洋法公约》规定,在实现全人类利益的基础上,国际海底管理局可以审批具体的企业进行区域性国际海底矿产开采,制定完善的法律体系是缔约国履行担保国责任的首要目标。世界各国基于自身经济实力、技术水平、全球治理理念的不同,对海洋矿产资源勘探开发的主张差异明显。中国、俄罗斯、日本等国对海底采矿态度积极,中国是海底矿区承包商、资源消费大国,但未完全进入商业开发阶段,因而更偏向于循序渐进开发资源。欧洲主要国家、拉丁美洲以及太平洋岛屿地区等国家以保护海洋生态环境为理由主张预防性暂停、暂停、禁止开发海洋矿产资源。受生态环境认知、地缘政治意识等因素影响,欧洲国家对海洋矿产资源开发态度消极,并阻碍资源开发的推进,影响国际海底管理局出台深海采矿法律法规,进而加剧国际海洋资源战略博弈(李雪威和李佳兴,2024)。拉美国家陆地矿产禀赋优越,因担忧矿业市场波动而对海底采矿态度保守。非洲国家对海底采矿持观望态度,一方面是受资金和技术等因素制约,另一方面是更倾向于将有限的国家财富用于航空航天技术的开发(王虎华和翟仲,2022),进而实现对国家领土地质信息的监测。近年来,国际海底管理局持续推进关于国际海底区域矿产资源开采规章的讨论,但各方对现行草案有“近 2000 个争议点”,为 2025年能否出台深海采矿法规草案留下巨大悬念。美国未批准《联合国海洋法公约》,但积极推出海底采矿的技术指南和管理规范,意图主导全球海洋资源开发。美国政府在2025年上半年发布行政命令,要求“加快审查和颁布国家管辖范围以外区域的海底矿产勘探许可证和商业开采许可证程序”。据美国地质调查局估计,东太平洋 CC 区蕴藏大量海底金属结核矿产,其镍、钴和锰的含量超过了陆地所有储量的总和。加拿大金属公司(TMC)在该区域的勘探投资已经超过 5 亿美元,已经向美国政府提交采矿申请,预期将成为全球首家获批国际海底区域矿产资源开采许可证的公司。
在国家和大型石油公司的持续推动下,近年来全球海洋石油天然气的重大发现多集中在 5 个区域,包括(1)南美洲的巴西和圭亚那沿海,(2)西非的安哥拉、尼日利亚和纳米比亚沿海,(3)美国的墨西哥湾,(4)东地中海的以色列、埃及和塞浦路斯沿海,(5)中国的南海海域。2025年,美国宣布第十一轮国家外大陆架油气租赁计划,预期将在阿拉斯加近海新增“高北极”规划区,作为美国第27个外大陆架开发单元,标志着能源政策方向的重要调整。挪威政府尽管承诺逐步减少石油和天然气产量,但也在大力增强海上石油和天然气的钻探活动。中国从技术和经济角度积极布局,推进东海、南海资源开发迈入规模化、体系化新阶段。得益于海上石油的重大发现,圭亚那将成为世界上最大的人均石油生产国,已成为全球石油市场的主要参与者。巴西国家石油公司表示未来项目支出增长中的大部分资金用于勘探和生产。纳米比亚、哥伦比亚、阿根廷均在加大深水前沿油气资源的勘探力度。
1.3 风险挑战
海洋能源和矿产资源勘探开发面临的技术壁垒和经济效益风险是影响产业发展的最主要因素,尤其是油气资源价格变化、矿产品供需形势、市场竞争格局等,决定了能源开发、海底采矿能否顺利推进。因成本过高、环境监管要求等,2015 年荷兰壳牌石油公司终止了阿拉斯加海域的勘探活动。因资金不足和环境影响评估不理想,加拿大鹦鹉螺公司终止了原计划 2019 年在巴布亚新几内亚海底进行的硫化物商业开采试验。日本已经提出深海稀土开采方案,但仍需要进一步开展大规模实验研究(常琳等,2022),环境影响评价刚刚起步,且开采成本、产品价格、技术装备要求等均制约着商业化开采进程。2024年5月,国际环保组织发布《深海瑰宝之下——深海矿产开发现状及其环境影响机制梳理》,总结深海采矿可能带来的环境影响主要包括金属类化学污染、悬浮沉积物以及噪音、震动、光线等对海洋生物的干扰和危害。理论分析认为,海水的贯通性决定了局部的海洋环境造成污染将对全球海洋生态造成不可估量的后果。但也有观点认为,海底采矿对海洋环境的影响可控,比陆地采矿对环境的污染程度更小(彭建明和鞠成伟, 2016)。
海洋油气资源勘探开发已由浅水发展到深水、超深水阶段,新增资源离不开技术装备的进步,但高压、低温等复杂环境增加了资源开采难度和风险,深海探测、定位、采油和运输等需要更为先进高端的技术装备做支撑,还要防范关键设备失效风险。2010 年墨西哥湾“深海地平线”钻井平台的爆炸,导致超过2500 km2 海水遭遇石油覆盖污染,英国石油公司为此付出208亿美元的代价。日本两次试采海洋天然气水合物,初步验证了降压开采技术的可行性,但井底出砂等重大问题亟待解决。中国南海天然气水合物试采的产量和时长远未达到商业化级别,也缺乏规模化开采的专业技术装备。相比于技术先进的西方国家,中国海洋资源勘探开发装备在稳定性、精准度、持续作业以及应急处理能力等方面还需要深入技术攻关,需要越过“质量不足导致应用信息不足,应用不足导致质量提升困难” 的机制障碍。挪威的深海采矿已经具有产业雏形, 2020 年将连续油管钻井技术应用于 3000 m 水深海底采矿,实现多项技术突破,有望率先推动海洋矿产资源的商业生产,但目前为止,海底矿产资源处于勘探和试采阶段,全球大规模商业化开发尚未进行。
2 资源勘探开发技术
2.1 工程技术
海洋能源和矿产资源勘探开发不是单体工程,关键依赖于水面支持、水下探测、动力系统、定位系统等系列装备技术耦合发展。资源勘探开发系统工程中:水面支持系统主要包括中央控制系统、动力系统以及各类海上钻井平台、储油船、矿石船、破冰船等;动力提升系统主要包括样品保温保压及矿石、油气隔水密封装备等;水下矿藏开发系统主要包括动力定位导航、电视抓斗、拖网、拖箱、着陆车、海底采矿车、集矿机等;水下油气生产系统主要包括的水下防喷器、安全阀、密封组件、水下井口装置、水下脐带缆、水下采油树等(图2)。
深水开发是当下全球海洋油气资源开采的主要模式,欧美国家在勘探开发装备方面已经形成设计、建造、安装和服务产业链,并在深水采油树等关键系统设备领域形成技术壁垒(赵羿羽等,2024)。欧洲、日本等多个国家已对海底矿产开展试采作业,围绕深海多金属结核调查、热液硫化物调查、冷泉调查等,进行关键技术研究、产品研发、装备示范应用,在资源勘探、装备研发以及商业开采方案等方面取得长足进步,且拥有海洋资源勘探开发技术输出和标准制定能力。海洋能源和矿产资源开发涉及水下施工、能源供应等关键技术,需要解决零重力等海底复杂作业环境下的一系列关键科学问题,风险高,投入大,是一项重大集成性系统工程。海洋油气资源属于技术密集型、高附加值产品,勘探开发用的先进物探船的设计、建造主要集中在欧洲,俄罗斯核动力破冰船技术保持全球垄断地位,“海洋石油982”平台的投入使用标志着中国在海洋工程装备领域具备自主研发和国际竞争力。由于缺乏实时检测分析等海底原位探测装备,发展原位保真取样装备成为重要装备技术研发方向,中国 “奋斗者号”载人潜水器搭载取样系统完成务保压率超过 80%,但海试后密封圈磨损严重(周朋等, 2023),海底钻井取样技术亟需深入提高。中国海洋资源开发装备总体上多处于单体工程海试阶段,深水铺管系统、采油树系统等长期被欧美企业垄断,平台控制、通讯导航、动力定位等系统设备在国际市场上的竞争力和影响力不足。中国海洋科考装备以集成制造为主,国产装备可靠性和精确性有待进一步提高(田辰玲等,2023)。
2.2 探测装备
海洋能源和矿产资源探测系统涉及声学、光学、电磁学、重力学等知识领域(陈旭光等,2024)。光学传感器可以探测水下影像,实现数据高速传输;声波传感器探测地形、地貌;电磁传感器探测水下地磁强度及磁异常;重力仪探测地壳结构、金属矿藏及油气藏异常信息等。一些关键技术决定了资源发现的最终成效(李红雨等,2019),以墨西哥湾某油气资源为例,重力梯度测量技术的进步,突破了常规地震勘探方法功能,低成本探测出墨西哥湾岩丘盐岩构造,进而反演出岩层构造变化形态,为研究油气运移过程提供了关键地球物理信息。一些特殊作业环境,如北极地区,电磁波通信无法穿越冰层,就需要新的科学手段解决无电磁信号下深海信息感知交互问题(周亮等,2020)。海洋能源和矿产资源探测的共性关键技术,包括精密元器件加工、高精度定位导航、高速率通信、自动化技术等,需要全方位、多尺度、跨时空的协同发展,由单任务向多使命、程序化向智能化、单平台向多平台等方向实现技术转变(封锡盛等,2021)。
2.3 搭载装备
载人潜水器、水下机器人、水下滑翔机及其关键系统设备等是目前全球深海探测作业的通用装备体系,主要功能是搭载勘探装备,检测海底地质状况及资源赋存情况(图2)。自主水下机器人强调灵活的水下作业能力;遥控水下机器人可以实现水下精细观测;水下滑翔机可以实现低成本、大范围的海洋观测;自主/遥控混合型机器人也在不断研究发展中。中国、日本、美国等国家在深潜装备技术领域实现体系化发展,多功能、高续航、高智能、低成本的无人潜水装备成为海洋资源勘探技术攻关的重点。为减少对海洋环境的干扰,美国、日本等国家研发了低扰动爬行式水下机器人,能够应对复杂水下地形,有效增加探测范围,在科学研究、资源勘探、环境监测等多领域得到有效应用(冯妮和杨建民,2024)。
图2海洋资源勘探开发技术装备体系
3 资源勘探开发进展
3.1 矿产资源试采与油气开发
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(习近平,2023)。世界各国竞相开始海底采矿试验,提升资源勘探开发关键技术的同时,逐步为推进商业化开发奠定基础。以多金属结核试采(费龙等,2024)为例:2021年,中国大洋协会组织了在中国南海完成深海多金属结核开采整体联动试验,从海底采集 1166 kg结核;2021 年,比利时全球海洋矿产资源公司(GSR)在专属海底探矿区开展行走和采集试验,行驶距离达54 km; 2022年,加拿大金属公司(TMC)在4300 m水深开展采矿试验,并成功提升 3000 t结核矿物;2022年,北京先驱公司开展多金属结核采集试验,最大水深 5600 m(表1)。2024 年,上海交通大学研制的深海采矿车工程样机“开拓二号”完成 5 次深海试验,试采水深突破 4000 m,提升 200 多 kg 多金属结壳、多金属结核、海底基岩等各类深海矿产样品。
表1国内外多金属结核采集海上试验进展
相比处于勘探和试采阶段的海底矿产资源,海洋油气资源勘探开发起步早,已实现商业化开采。海洋油气资源是全球未来重要能源基地和科技创新前沿,尤其是天然气的开发是全球能源绿色低碳转型的重要支撑点。2022 年 2 月,道达尔能源公司宣布在纳米比亚海域奥兰治盆地2913B区块取得世界级的油气发现,这是经历近半个世纪探索的结果,未来纳米比亚将由“无油国”转向出口国。2025 年 3 月,巴西国家石油公司在位于桑托斯盆地盐下层的阿拉姆区块勘探中,发现高品质、无污染的原油资源,勘探井水深达 1952 m,标志着巴西深海油气勘探的又一重要进展。中国海洋石油公司在南海东部海域珠江口盆地发现“惠州 19-6”亿吨级大油田,埋深达 5415 m,是中国首次在海上深层—超深层领域实现大型整装油田的突破。Wood Mackenzie 数据显示,截至 2022 年底,全球深水油田 596 个、气田 387个(表2),在产油田和气田的比例分别为 35.9% 和 9.8%。海洋油气资源勘探资料有限以及地质条件复杂等因素,限制了海洋油气藏的精细描述,提升了技术开发难度(马世忠等,2021),但是通过有关数据的深度挖掘和应用,可以实现新的油气增产(于荣泽等,2020)。例如,中国南海北部大陆边缘盆地天然气水合物成藏系统的研究,可以对富集区评价预测和勘探部署决策等提供指导(姚永坚等,2024)。当下,海洋油气依然是全球油气新增探明储量的主力,中海油集团发布的《中国海洋能源发展报告2024》显示:2024年,全球海洋油气勘探开发投资约 2100亿美元,近 4年的年均复合增速达 11%;全球海洋油气产量中,中东地区海洋石油占比最大,南美洲海洋石油增产最多,中东和亚太地区占全球海洋天然气产量的70%。
表2全球深水油气田数量分布
3.2 部分国家资源勘探开发形势
挪威大陆架油气资源丰富,北海油田开发已有 50 年的历史,但在过去的十年内,油田储量发现不尽如人意,叠加“俄乌战争”等因素,2023 年挪威已重启北极石油钻探计划,以确保维持欧洲主要能源供应国地位。北极水域的巴伦支海占挪威未发现油气资源量的60%以上,被视为挪威油气工业的未来。自 21 世纪以来,挪威加速深海矿物的勘探,已经拥有大量的本底数据,挪威大陆架上探明最多的资源是多金属硫化物,已经掌握并计划开采据海岸仅700 km的富稀土资源。挪威依据本国的《海底矿产法》开展的海洋矿产资源勘探开发活动范围集中在专属经济区内,规避了国际公海的各种限制,已经在海洋资源商业化开发与海洋环境保护之间找到了平衡点,为发展深海开发战略铺平道路。
日本对海底矿产资源开发最为积极,早在20世纪70年代就将其列为国家基本矿业政策,并制定了面向21世纪的“海洋开发推进计划”,促进日本在深海技术方面取得多项突破性进展,提高海洋强国竞争力。根据2021年日本政府通过的《第六次能源基本计划》,日本的油气自主开采率到 2030 年达到 50% 以上(2021 年为 40%),2040 年达到 60% 以上。 2022年,日本在岛根县与山口县海域实施石油和天然气的试采作业,成为近30年来日本国内的首个海洋油气田开采项目。2024 年,日本出台《海洋开发重点战略》,明确提出大力开发小笠原群岛、南鸟礁等海域的稀土资源,2028年前启动挖掘及冶炼。
中国油气产量的增量主要来自海洋,2024年海洋石油产量达6550万t,同比增长330万t,占全国石油增量的 80%;东海近十年未发现大型油气田(何拥军等,2024),渤海和南海东部是海洋石油上产的主要区域。目前,中国南海油气资源开发以北部湾为主,浅水区和深水区的油气探明程度为18%~39% (姚永坚等,2024),可以进一步加强投资;南海的中南部资源量是北部的数倍(田辰玲等,2023),是未来着力推进油气资源勘探开发的重点区域。矿产资源方面,中国目前拥有 5 块国际专属海底勘探矿区,包括2001年、2011年、2013年、2015年分别获得的东北太平洋 7.5 万 km2 多金属结核、西南印度洋 1 万km2 多金属硫化物、西太平洋3000 km2 富钴结壳、东太平洋 7.274 万 km2 多金属结核的专属勘探权和优先开采权后,以及 2019 年获得的西太平洋 7.4 万 km2 多金属结核海底专属勘探权和优先开采权。
北极地区油气资源储量丰富,大陆架发现的60 个油气田中超过 40 个位于俄罗斯海域(师桂杰等, 2021),俄罗斯成为北极油气储量最大的国家,开采态度最为积极,诺瓦泰克公司主导下的北极液化天然气项目是俄罗斯最大的液化天然气项目。环北极其他国家中,美国和加拿大对油气开采具有较大的不确定性,但特朗普政府主张开放和扩大在美国北极海域的能源开采活动,美国地质调查局已将评估北极阿拉斯加的能源和矿产资源分布、储量等作为最新目标之一。格陵兰岛和冰岛已探获资源储量,并未商业化开采。《中国的北极政策》白皮书提出,“北极问题已超出北极国家间问题和区域问题的范畴”“北极治理需要各利益攸关方的参与和贡献”。
4 未来发展方向
4.1 技术装备决定勘探开发水平
先进的科学技术是海洋强国必备条件,海洋能源和矿产资源勘探开发活动的广度、深度和精度取决于技术装备水平。随着海洋资源研究问题的不断深入和拓展,采矿试验也基本验证了当下技术的可行性和有效性,但是全球范围内尚未出现完全适用于商业化开发的低成本成熟装备体系,勘探开发技术装备仍然需要不断升级,包括续航能力、探获更详细的地质信息、原位保真取样以及矿物开采、提升、测控等核心系统。全球海洋能源和矿产资源勘探已进入精准精细探测、多源地学大数据集构建、高效智能资源评价阶段,资源开发需要坚持重装、协同、智能、绿色发展技术,深入推进大数据和人工智能技术的应用,采用智能机器人、海底采矿车、核动力装置等先进设备,推动多装备融合使用和信息化技术提升等。
4.2 多要素驱动商业化进程
海洋能源和矿产资源的探索需要大量资金的支持,背后主要是政府和大企业行为,包括科学考察、技术试验和商业冒险等,良好的商业前景是海洋资源勘探开发的内生动力。政府的职责应由海洋活动的控制者转变为组织者,全方位提供资源勘探开发所需要的基础服务设施和扶持政策,为高端技术人才和成果转化搭建创新平台。企业在市场需求诊断、商业模式、产业链协同和创新管理等方面具有较强的知识势能,前沿技术的资金投入、领军企业的培育和产学研用一体化建设是实现海洋科技成果转化的有效途径。陆地资源供需形势驱动着海洋能源和矿产资源的勘探开发进程,海洋权益的国际较量决定了资源勘探开发格局。
4.3 环境影响评价的必然选择
环境友好型作业是未来海洋能源和矿产资源勘探开发活动的必然选择。多学科调查、长周期监测是海洋能源和矿产资源开发的基本手段,环境影响评价也需要研发新技术的支持。鉴于当下对海洋能源和矿产资源勘探开发环境影响并无具体评估方法和标准,海底矿区生态系统认知有限,环境修复技术显著缺乏,未来迫切需要突破现场模拟实验技术,建设一批成熟的海洋环境监测和生态修复技术装备,构建矿区环境评估体系和海洋环境信息库,为后续开发能源和矿产资源提供决策依据。未来全球海洋能源和矿产资源勘探开发,需要加强政府间区域多边合作,共同制定和执行海洋安全政策,加强生态系统健康指标和环境损害阈值控制等,创新使用先进科学技术,全力维护海洋生态环境稳定。
5 海洋资源治理建议
2024 年,集成大洋科学钻探、深海油气勘探和天然气水合物勘查试采等多种功能的“梦想”号大洋钻探船入列,深远海多功能科学考察及文物考古船“探索三号”交付启航,中国在海洋科学考察和资源勘探开发方面取得长远进步,中国海洋地质事业发展走向新高度。在全球海洋资源治理中,能源和矿产资源勘探开发是经略海洋的关键支撑,高端技术成为国际竞争最前沿和主战场。面对全球科技革命与大国博弈,中国坚持在全球海洋能源和矿产资源勘探开发竞争中获得和保持领先优势,需要以技术革命性突破推动新质生产力的发展,以国际合作交流加快推进自主创新能力建设,以原创性、颠覆性科技创新成果提升能源资源保障能力。
5.1 加快以应用为导向的技术装备创新
海洋能源和矿产资源勘探开发技术装备具有高投入、高风险、高度国际化的基本特征,且呈现出大型化、深水化、多样化和高端化的趋势。2024年,中国工业和信息化部等七部门发布《关于推动未来产业创新发展的实施意见》,指出未来产业发展中将加快深海潜水器、作业装备、搜救探测设备和智能无人平台等研制及创新应用。中国加强海洋能源和矿产资源勘探开发技术创新突破,一是需要把世界科技前沿同国家重大战略需求和经济社会发展目标相结合,推进关键技术装备国产化建设,加快推进高效低成本的装备更新、研发与推广应用,缩短与国外先进装备水平的差距;二是需要通过体系化梳理找到源头性技术,在水下低扰动、低污染、低排放、高可靠等方面加强关键技术攻关,开展多角度、多层面的底层技术研究,解决基础研究和关键技术不落地的现状; 三是注重市场导向型的应用型基础研究,加大研发支持力度,持续稳定地开展海洋开发装备研发立项的支持,对重大集成性系统工程设立专项资金,鼓励基础共性研究,建立鼓励和激励开展自主创新的制度,形成面向行业内外、多学科交叉融合、“产学研用”相结合的开放式协同创新研发体系。
5.2 强化国际合作交流与海洋能源和矿产资源治理
一是重视北极地区作为战略竞争空间的重要地位,以参与者、贡献者的身份利用北极资源,全面构建极地调查、通信、破冰航行、资源开发能力;加强与北极周边国家的资源合作开发,持续推动实施北极科学考察和研究项目的全球合作。二是加强国际海底管理,极推动“深海采矿的生态研究”等类别项目的国际合作交流,促进科学数据共享和技术研发合作,引导深海资源议题设置与规则标准制定,聚焦深海采矿技术发展战略,促进对深海海底区域资源的有序、安全开发。
5.3 海洋能源和矿产资源经济与生态环境保护协同推进
海洋是支撑未来发展的资源宝库和战略空间,发达的海洋经济是建设海洋强国的重要支撑。一是强调海底蕴藏的能源和矿产资源经济价值,以资源勘探开发实现海洋经济产业和海洋科技实力的发展,扩大海洋活动范围,增强地缘政治影响力,助力提升综合国力。二是将海洋作为战略资源的重要基地,在海洋产业经济发展与核心技术、关键共性技术之间形成相互促进的良性循环,大力发展深海科技新兴产业,打造海洋经济增长的战略支点。三是推进海洋生态环境保护,建立海洋生态环境保护法治体系,制定深海生态环境评价标准体系,开展海底环境扰动模拟实验,完善安全作业、应急管理、信息披露机制,秉持海洋命运共同体理念,构建人海和谐的海洋生态环境,与世界各国共同应对环境挑战。