1、书书书 年第期海洋开发与管理挪威深海矿产资源开采战略路径分析及启示于莹,王春娟,刘大海,(自然资源部第一海洋研究所青岛 ;自然资源部海岸带科学与综合管理重点实验室青岛 )收稿日期:;修订日期:基金项目:国家社会科学基金重大研究专项;中央级公益性科研院所基本科研业务经费专项资金“十年政策研究”()作者简介:于莹,助理研究员,硕士,研究方向为海洋战略政策与国际合作通信作者:刘大海,正高级工程师,博士,研究方向为海洋经济与战略政策摘要:挪威近年来大力推动深海采矿,在地质科研勘探、技术装备研制、环保政策制定等领域已经走在世界前列,率先为深海采矿商业化提供了实现可能。挪威政府凭借其过硬的工程装备基础与深
2、厚的法律政策积淀,因时制宜积极转变深海采矿路径,目前已在商业化开发与环境保护中找到平衡点,形成了完备的深海开发战略路径。文章通过中国和挪威两国深海资源开展战略对比分析,提出点建议:加快深海产学研深度合作,带动新兴产业发展;以 深海法 为基石,构建深海采矿产业政策;加强深海环境保护研究,打造环境友好的深海开发路线;把握深海国际机制,争取深海国际规则主动权。多角度提升深海实力,以尽快实现“深海开发”。关键词:深海采矿;勘探开发;商业性开采;挪威中图分类号:文献标志码:文章编号:(),(,;,):,:),;);)DOI:10.20016/ki.hykfygl.20230202.001海洋开发与管理
3、年 ;);“”:,海洋蕴藏着几乎所有陆地上所需的各种资源,其中富含稀土元素的海底矿产资源具有极高的经济价值。近年来,挪威积极开展深海矿产资源开采能力建设,希望从海底打破稀土进口限制。年月,挪威石油和能源部启动制定大陆架矿产勘探开发程序,预计最早在 年向企业发放深海采矿许可证,发展速度远超其他国家,商业化开发有望实现。快速发展的背后是挪威多年来在深海战略政策、装备研发、科研项目、环保合作等多领域的坚实基础。本研究深入剖析挪威深海矿产开采的战略路径,研究挪威平衡商业化开发与环境保护的战略举措,与我国深海战略开展对比分析,明晰挪威深海采矿领域的特点与优势,以此为我国深海战略政策提供经验与借鉴,助力我
4、国尽快实现“深海开发”。挪威深海矿产勘探与科研实践丰富的石油和天然气资源是挪威最主要的国家经济驱动力。但近年“碳达峰、碳中和”国际压力不断加强,为了提高环保意识和贯彻“零排放”发展,挪威政府大力推动太阳能电池、风电、水力发电、新能源汽车等产业建设,相应的对稀土矿物的需求也不断加大。但挪威乃至欧洲大陆稀土矿产资源并不丰富,主要依靠进口。稀土资源困境迫使挪威不断寻求新来源。目前已探明的深海矿物中富含铜、锌、锰、钴及其他稀土类高价值金属矿物,其中多金属结核、富钴铁锰结壳和多金属硫化物最具开采价值,而多金属硫化物正是挪威大陆架上探明最多的资源。自 世纪以来,挪威就在石油勘探的同时加速了深海矿物资源探索
5、,在大陆架 水深处发现了个活跃和个不活跃的热液喷口区,均富含金属矿床,有望成为未来稀土来源。相关研究也显示,挪威深海矿藏 中 仅 铜 和 锌 元 素 就 多 达 万 和 万,具有极高的开发潜力。挪威政府近年来大力推动深海勘探调查,支持深海企业发展,积极组织参与科研项目,政府也提供了持续的经济支持与政策倾斜,从硬实力和软实力两个角度不断拓展国家深海事业。挪威目前已经掌握并且计划开采的富稀土沉积物区域主要为扬马延岛()和斯瓦尔巴群岛()之间的大西洋洋中脊周围,该区域距挪威海岸仅 ,目前正在绘制海底潜在矿区图件,为后续矿区选划和商业化开采提供基础。地质勘探先行,数据量质提升挪威海洋石油勘探过程中曾发
6、现过矿物结核结壳,但并未将其作为主要目标开展研究,然而多年的石油勘探基础为深海采矿提供了强有力的数据和技术支撑。年,挪威石油管理局与挪威地质调查局、卑尔根大学()、挪威科技大学()等高校和研究所开展的多次大陆架勘探中,围绕扬马延海脊进行的抓斗和浅钻采样均发现过富含稀土元素的锰结壳、多金属硫化物以及可能有大量铜、锌、银和金元素的矿藏。年月,挪威开展了首个政府组织的海底矿产勘探测绘,并自此每年组织一次深海航次,获取了大量海底矿产数据,为商业化开采奠定了基础。勘探发现莫恩斯海脊周边 的海床上,水深之间存在大量富含硫化物的砾石块。年月开展的第二期莫恩斯海脊联合 勘探 中 首 次 采 用多台自主 式 水
7、 下 航 行 器()同 时 运 行,总 共 获 取 了 、水 深 的海底地球物理数据。获得的样品与太平洋和大西洋锰结壳样品相比锂和钪元素均较多,具有极高的开采价值。年 月,挪威开展的试采性探勘首次将连续油管钻井技术用于 水深的海底矿物开采,打破多项世界纪录。政企合作发力,占领技术高地在几次深海勘探航次中,除搭载大学和研究所第期于莹,等:挪威深海矿产资源开采战略路径分析及启示的科研人员外,勘探装备主要依靠企业支撑,并在政府公报和政策文件中强调宣传,从顶层规划现场实施舆论宣传政策倾向等角度多方位支持企业参与。挪威深海政策的制定离不开企业支持,反之企业也能通过勘探航次快速获知国家政策并迅速反应,为深
8、海转型打下基础。挪威石油公司是首批开展深海勘探的企业,如 、等,这些公司的海上石油勘探能力为拓展深海采矿业务奠定了基础,并取得了大量原始创新。如 是 深海连续油管钻井采矿 技 术的 主要 承担单位;于 年新增了全球唯一一艘深水安装船,突破了深水铺锚需要两条船的限制。与采油相关的企业也纷纷拓展深海采矿业务,如挪威地震勘探服务提供商海鸟勘探公司()于 年上市了海底采矿公司“绿色矿产”(),预备在 年建成生产线并投入生产,希望在获得挪威大陆架矿产调查、勘探和生产许可证基础上,进一步获取国际公海采矿许可。挪威深海、遥控无人潜水器()等先进勘探仪器设备全球领先。康斯伯格()是全球最先进的品牌,旗下的哈金
9、系列()最大作业水深达 ,连续作业时间达 天,在全球海事、军工、能源领域应用广泛,挪威历次深海勘探中的水下调查装备均为该系列产品。美国水下工程公司 在挪威设立分公司,专门为大陆架矿产资源开发构建了完整的岸基水面水下传导运输系统。美国海底探测公司 、加拿大海洋地球物理公司 也参与了 年大陆架勘探航次,为海底作业、传感器集成设计、数据处理等海洋地球物理数据的采集和分析提供服务。但深海采矿企业运行和获利仍面临巨大挑战。太古海底公司()是挪威海底采矿的先驱企业,年参与了挪威首次政府组织的大陆架勘探,但 年月该公司已宣布关闭。这不是首个以失败告终的深海采矿企业,因此更多企业对是否开展深海采矿业务持观望态
10、度,如挪威最大的能源公司 和以石油为重点的投资集团 尚未表态是否参与深海采矿。与此同时,深海采矿仍面临一系列装备技术缺口,如装备续航能力有限、矿物提升和萃取技术难以突破、大深度规模化机器仍需研发、海面支撑船与沿岸保障也需加强等。拓展国际合作,注重深海环境挪威近年来积极主导和参与了大量深海资源探测和海底环境类科研项目,更将科研成果运用到了国际规则制定当中,为拓展挪威深海技术,加深深海环境认知,参与甚至主导国际深海规则制定奠定了基础。在国际合作项目领域,除参与 、等大型全球海洋科研合作外,挪威还参与了欧盟“地平线 ”()深海相关项目;“欧洲战略能源技术计划”()中减排低碳项目;“健康和具有生产的海
11、洋联合方案倡议”()项目;“深海资源开发的影响管理项目”()等。“深海和海底前沿项目”()由德国牵头,挪威特罗姆瑟大学参与,执行期为 年。该项目主要通过海底钻探和取样,对深海生态系统、气候变化、地质灾害和海底资源开展研究。项目中强调了科学与政策的对接,但相关成果中却多注重科研层面,在政策支撑领域成果较少。“蓝色采矿”项目承接,由荷兰牵头,挪威科技大学参与,专攻深海硫化物矿床和锰结核资源,在矿物提升技术方面有较大创新,研发了垂直水力运输设备、立管和水下泵运输模拟、传感器,以及欧洲最大的深海采矿垂直运输测试钻机,对于海底硫化物的勘探评估等起到了关键作用。设立的“深海采矿的生态研究”项目主要围绕深海
12、采矿对环境的扰动影响研究,是迄今为止参与单位最多、投入力量最大、持续时间最长的欧盟深海科研项目,是深海自然科研向政策转化的典型案例。该项目有两期,经费额达 万欧元,均为德国牵头主持。第一期为 年,挪威斯塔万格国际研究所、挪威科技大学、卑尔根大学 地 球 生 物 学 中 心 参 与。第 二 期 为 年,挪威共家单位参与。该项目对深海矿物开采导致的生态系统、沉积物、底栖生物和噪声等海洋开发与管理 年多方面影响开展了大量研究。成果包括:建议在区建立特殊生态系统保护区;对深海采矿进行空间规划,并开发新设备以减少环境影响;确定生态系统健康指标和对环境“有害影响”的阈值;环境和社会风险评估需要纳入深海立法
13、。相关成果应用于国际海底管理局()开采规章制定、环境影响评价规章制定等多个国际海底管理政策中。“深海资源开发的影响管理项目”()由英国牵头,挪威共家研究所和大学参与。其最突出的特点是在科学研究的基础上,与工业、商业部门和其他科研项目开展了大量合作,提供海底采矿可能性分析。该项目的考察区包含欧洲海域、大西洋洋中脊、太平洋中部区等,其中秘鲁盆地和区的科考是与上述“深海采矿的生态研究”项目合作进行的。此外,项目在加那利群岛、海山、挪威峡湾和西班牙 湾等地也开展了采矿影响试验。“蓝色结核”项目则由荷兰牵头,挪威科技大学参与,项目致力于开发高自动化和可持续的深海采矿设备,促进多金属结核商业化开发。该项目
14、设计开发的“阿波罗”号深海结核采矿车在 水深具有每年 万的开采能力,拥有将沉积物分离、破碎、分级以及结核原位处理能力,对环境影响较小,已完成海底试采。采矿车的设计、试验和环境影响研究为相关立法、规章、标准等制定起到了关键作用。作为该项目的延续,年年底,欧盟开启了为期年的“金属对深海微生物群落及其功能的影响”项目,预算为 万欧元,主要研究深海采矿带来的重金属暴露对微生物生长、代谢和生物多样性的影响。除参与欧盟设立的科研项目之外,挪威政府也主导设立了深海采矿项目。为开发挪威峡湾矿产资源,平衡环保争议与海洋资源,年挪威研究委员会()设立了 万欧元,为期年的深海稀土基础研究项目。该项目由挪威 研究所承
15、担,德国、丹麦参与,主要研究挪威个峡湾的稀土元素分布情况、人类活动造成的稀土元素释放在海洋生物中的累积,以及重要经济鱼种中稀土元素富集所带来的影响等。此前,挪威研究委员会也批准过挪威科技大学的莫恩斯海脊金属硫化物研究项目。挪威深海采矿政策发展 年,挪威出台法律规定挪威大陆架上所有天然矿藏的勘探和生产权属于挪威王国,只有挪威国王(授权挪威政府)有权发出勘探和生产许可。成立于 年的挪威石油和能源部下的挪威石油管理局()是海上采油的主管部门,于 年月日被授予勘探和开采挪威大陆架资源的行政管理职责。海底勘探航次、矿藏图件绘制、开发许可证以及相关法律制度建设也由该部门负责。挪威的深海采矿政策制度基本源于
16、其海上石油开采制度基础,并随“国家海洋战略”、海底矿产法、“综合海洋管理计划”等政策文件的出台不断完善。值得注意的是,挪威目前勘探的海底矿产资源均在挪威大陆架范围内,未在公海区域实施,不受 管控制约。这也是挪威能够如此迅速地推动深海采矿规章制度的重要原因。首部国家海洋战略奠定深海事业基础 年挪威首次制定并公布了题为“新的成长,历史的骄傲”的国家海洋战略。该战略分为传统海洋产业发展情况、未来海洋产业展望与管理规章制度三大板块,其中多个章节提到了海底矿物开采,认为其具有极高的发展潜力,并在经济增长、企业推动、管理制度、科技创新等各方面予以高度重视,对制度建设提出了明确要求。在产业发展领域,海底采矿被列为“其他以海洋为基础的增长型产业”,认为挪威大陆架矿产资源是重要发展方向。勘探、开采和加工面临的技术壁垒和未知的经济效益是影响产业发展的最大原因,环境影响评估也是决定产业成败的重要因素。因此,挪威政府做出科研和装备两方面承诺:首先要加强海底地质勘探,绘制潜在矿产资源图;其次将加强技术手段与装备力量,不断发展勘探技术、矿物萃取技术、大深度装备研制,加强海上船只与岸基保障支持。同时,明确提出深化科