甲烷包合物都有它的存在範圍，一般是在大陸岩石內大約800米以上的砂岩或粉砂岩岩床中活動的。采樣結果指出，這些包合物以熱力或微生物分解氣體的混合方式形成，其中較重的碳氫化合物之後才會選擇性地被分解。這類的形態存在於阿拉斯加和西伯利亞。儲量比地球上石油的總儲量還大幾百倍。大部分的可燃冰往往蘊藏於全球各地的450米深的海床上，從表麵看，它很像幹冰，但是一般都能燃燒。在美東南沿海水下2700平方米麵積的水化物中，含有足夠供應美國70多年的可燃冰。其儲量預計是常規儲量的26倍，如果全部開發利用，可使用100年左右。曾經有很多的研究人員和地質勘探家在藏北高原羌塘盆地進行了一個大的探索，他們發現，不僅是塔裏木盆地，西藏地區很有可能會是中國21世紀第二個石油資源戰略的接替區，而且會一直被人們看重。
可燃冰在常溫常壓下具有不穩定的性質，所以人們對它進行了開采的方法設想，這些方法有熱解法、降壓法和二氧化碳置換法。
在世界範圍內，呈現了一個全球蘊藏的常規石油天然氣資源消耗巨大的趨勢，有的人作了這樣的推算，四五十年之後天然氣水合物分布區域就會枯竭。能源危機讓人們憂心忡忡，而可燃冰就像是上天賜予人類的珍寶，它年複一年地積累，形成延伸數千乃至數萬裏的礦床。僅僅是現在探明的可燃冰儲量，就比全世界煤炭、石油和天然氣加起來的儲量還要多幾倍。科學家的評價結果說明了一個問題，隻一個海底區域，可燃冰的分布麵積就有4000萬平方公裏之大，相當於地球海洋總麵積的1/4。現在，全球已經被人們知道的可燃冰分布區總共有116處之多，它具有礦層厚、規模大的特點，那些常規天然氣田根本沒辦法和它相比。有的科學家預測，在1000年裏是不用擔心海底可燃冰的儲量的多少的，因為它的儲量足夠多了。
因為海底天然氣水合物是21世紀的重要後續能源，不過它是否會對人類生存環境及海底工程設施產生影響，現在的科學家們和世界各國政府都越來越關心這些問題了。21世紀60年代開始的深海鑽探計劃(DSDP)和隨後的大洋鑽探計劃(ODP)在世界各大洋進行了勘察，所以，海域也是在這一計劃下進行了大量的深海鑽探和海洋地質地球物理勘查的活動的，人們通過直接或間接的方法在多處海底發現了天然氣水合物。
世界上海底天然氣水合物被發現的主要地點在哪裏呢？它們主要在大西洋海域的墨西哥灣、加勒比海、南美東部陸緣、非洲西部陸緣和美國東海岸外的布萊克海台等一些地區，西太平洋海域的白令海、鄂霍茨克海、千島海溝、衝繩海槽、日本海、四國海槽、日本南海海槽、蘇拉威西海和新西蘭北部海域等，東太平洋海域的中美洲海槽、加利福尼亞濱外和秘魯海槽等，還有印度洋的阿曼海灣，南極的羅斯海和威德爾海，北極的巴倫支海和波弗特海，以及大陸內的黑海與裏海等一些地區，所以說它們的分布還是比較廣的。
自20世紀80年代以來，美、英、德、加、日等發達國家積極地投入巨資陸續開展了本土和國際海底天然氣水合物的調查研究以及評價工作。同時，美、日、加、印度等國已經製定了勘查和開發天然氣水合物的國家計劃。特別是日本和印度，在勘查和開發天然氣水合物的能力方麵已處於領先地位。2009年9月，中國地質部門公布，在青藏高原發現了一種名為可燃冰(又稱天然氣水合物)的環保新能源，預計十年左右能投入使用。這是中國首次在陸域上發現可燃冰，繼加拿大和美國之後，中國是在陸域上也是在國家計劃的輔助下鑽探發現可燃冰的又一國家。曾經有關專家進行了簡單的預計，它的遠景資源量一般有350億噸的油當量。
甲烷水合物含量是一種沉澱物生成的物質，它裏麵還有2倍至10倍的被人們發現的傳統天然氣量。這些都說明了它在未來的時間裏能占據一定的空間，成為被人們看重的重要礦物燃料來源。然而，在大多數的礦床地點很可能都過於分散而不利於經濟開采。另外麵臨經濟開采的問題還有：偵測可采行的儲藏區以及從水合物礦床開采甲烷氣體的技術開發。在日本，有一項研發計劃正在熱火朝天地進行著，這一項計劃在專家的研究下可能會於2016年進行商業規模的開采。2006年8月，中國大陸也有了自己的計劃，並把它盡快地踐行於實際。這個計劃就是將投資8000萬元在未來的10年內用於研究天然氣水化合物。還有一個更有發展前途的經濟儲藏區，它就位於墨西哥灣。經過人們的調查，墨西哥灣大概有1010立方米的甲烷資源。
全世界有能力開采“可燃冰”這種礦物的國家有，中國、美國、日本以及印度等。可燃冰是天然氣和水結合在一起的固體化合物，外形與冰相似。為什麼可燃冰那麼容易燃燒呢？主要是因為它含有大量的甲烷等可燃氣體。同等條件下，可燃冰燃燒產生的能量比煤、石油、天然氣要多出數十倍，因為可燃冰在燃燒以後不會出現任何殘渣。汙染問題一直是人們最關心的問題，利用了可燃冰這種礦物質就少了環境汙染的問題。在科學家發現它以後，人們就把它當做寶貝一樣來看待，“屬於未來的能源”這一名號自然就非它莫屬。
不過可燃冰這種寶貴的資源可不是那麼容易得到的，它在三個條件都達到的情況下才能出現。首先，溫度不能太高，如果溫度高於20℃，它就會“煙消雲散”，所以，海底的溫度最適合可燃冰的形成；其次，壓力要足夠大，海底越深壓力就越大，可燃冰也就越穩定；最後，要有甲烷氣源，甲烷一般是這樣產生的，它是海底古生物屍體的沉積物經過細菌的分解後產生的。由此可以得出，世界各大洋中都有可燃冰。在我國的東海以及南海都有一定數量的可燃冰的分布。
“可燃冰”既然被人們看做未來重要的新型能源礦藏，那麼，把它納入到能源規劃之中也是合情合理的事。2011年3月15日，可燃冰已經納入“十二五”能源發展規劃，所以必須加快勘探和科學研究的腳步，這樣一來，未來開發利用可燃冰的條件就充足了。
國土資源部和國家能源局在可燃冰利用方麵，都表現了越來越明確的態度。作為一種新型能源，“十二五”能源發展規劃中提到比較多的是可燃冰的勘探和科學研究。
“可燃冰”的另一個名稱就是天然氣水合物，它是水和天然氣在高壓、低溫條件下進行混合形成的一種固態物質，冰雪或固體酒精和它的外表很相似，遇火就能燃燒，具有使用方便、燃燒值高、清潔無汙染等特點，是公認的尚未開發的最大新型能源。在2011年全國“兩會”期間，有關人士這樣介紹，天然氣水合物將在能源發展規劃中得到體現。而中國礦產資源權威人士也明確表示，可燃冰將被看做“十二五”能源規劃中一種新型的資源。有資料顯示在“十一五”期間，全國投入2750多億元在油氣勘探方麵，年平均值是550億元，與“十五”期間相比翻了番；同期頁岩氣、砂岩氣、天然氣水合物等非常規油氣資源勘查速度進一步加快，而“十二五”期間，相關工作將更上一層樓。中國在南海、青藏高原凍土帶先後發現可燃冰，中國作為第三大凍土大國，具備良好的天然氣水合物賦存條件和資源前景。有的科學家大致算了一下，遠景資源量大約在350億噸油當量上下。盡管它的開發利用具有一個廣闊的空間，不過，在相當長的一段時間內是很難掌握可燃冰的開采技術的。
有的人還說：“可燃冰勘探開發是一個係統工程，涉及海洋地質、地球物理、地球化學、流體動力學、鑽探工程等多個學科。”大力開展可燃冰勘探開發研究，可帶動相關產業發展，形成新的經濟增長點。有關研究人員經過研究得出結論，雖然中國在可燃冰勘探研究方麵開始的比較晚，不過我國早已經在海域可燃冰勘探和實驗合成等領域趕上世界其他國家的腳步，並且取得了很大的成就。通過不懈的努力，我國還有了某些方麵自己的技術特色，現在的趨勢就是可燃冰已經納入能源規劃，我國應盡快把開采技術的瓶頸打破。
其實，中國是世界上最大的發展中海洋大國，中國能源表現得很短缺，油氣資源供需狀況不能維持平衡。1993年，中國已從油氣輸出國轉變為淨進口國，1999年進口石油4000多萬噸，2000年進口石油近7000萬噸，2010石油缺口達2億噸。所以說，為了中國經濟的高速發展，必須盡快開發新能源。海底的天然氣水合物資源是非常豐富的，其上遊的勘探開采技術可借鑒常規油氣，下遊的天然氣運輸、使用等技術都很成熟。所以說，貫徹實施黨中央、國務院確定的可持續發展戰略的一個非常有力的措施就是加強天然氣水合物調查評價，通過這個，中國還能進行開發21世紀新能源、改善能源結構、增強綜合國力及國際競爭力、保證經濟安全。
在研究與勘查方麵，中國的海底天然氣水合物已經步入了正軌，我國的南海西沙海槽等海區在一些勘探人員的努力下，天然氣水合物的地球物理標誌已經顯示在人們的眼前，這表明中國海域也分布有天然氣水合物資源，值得我們開展進一步的工作；還有青島海洋地質研究所建立了天然氣水合物實驗室，這個實驗室是擁有自主知識產權的，他們進行點燃天然氣水合物的實驗並取得了成功。
中國還第一次發現世界上規模最大“冷泉”的碳酸鹽岩分布區，由此證明“可燃冰”是存在的，它大概有430平方公裏之大。該分布區為中德雙方聯合在中國南海北部陸坡執行“太陽號”科學考察船合作開展的南中國海天然氣水合物調查中首次發現。冷泉碳酸鹽岩的形成被認為與海底天然氣水合物係統和生活在冷泉噴口附近的化能生物群落的活動有關。在這次科考的過程中，有一個很大的收獲，豐富的自生碳酸鹽岩就發現於我國的南海北部陸坡東沙群島以東的海域，它的水深範圍大概在550～650米和750～800米這兩個階段裏，海底電視觀察和電視抓鬥取樣發現海底有大量的管狀、煙囪狀、麵包圈狀、板狀和塊狀的自生碳酸鹽岩產出，它們有的獨自躺在海底上，有的像從沉積物裏突兀地伸出來的一個美麗的東西，來自噴口的雙殼類生物殼體呈斑狀散布其間，巨大碳酸鹽岩建造體在海底屹立，它有著與哥斯達黎加邊緣海和美國俄勒崗外海所發現的“化學礁”相似的特征，不過它的規模通常是比這些要大得多。
“可燃冰”還可以看做是由天然氣與水分子結合形成的一種晶體物質，它的外觀看起來很像白色的冰或淺灰色固態晶體，由於它裏麵含有80%～999%的甲烷，這些碳酸鹽岩的形成和分布記錄了富含甲烷流體的類型、性質、來源、強度變化及其與海底可能存在的水合物係統的關係等情況。兩國的科學家都持相同的意見，可以在工作區最近的中國香港九龍名號的引導下，將“九龍甲烷礁”這一名字作為這個碳酸鹽岩區中最典型的一個構造體的正式名字，其中“龍”字代表了中國，“九”代表了多個研究團體的合作。如果根據戰略規劃的流程，調查階段就是2006年至2020年，開發試生產階段指的就是2020年至2030年，中國會在2030年至2050年將可燃冰引入到商業生產階段。
在中國的青藏高原發現新能源可燃冰，大概有350億噸油當量。曾經又有有關的人士根據資料介紹，青藏高原發現了一種叫可燃冰的環保新能源，它是由中國地質部門發現的，預計十年左右能投入使用。研究結果表明，這是中國首次在陸域上發現可燃冰，繼加拿大和美國之後，中國是又一個在陸域上通過國家計劃鑽探發現可燃冰的國家。還有的人說，對它進行簡單的預測，大約有350億噸油當量的遠景資源量。可燃冰是水和天然氣在高壓、低溫條件下混合而成的一種固態物質，具有使用方便、燃燒值高、清潔無汙染等特點，是公認的地球上尚未開發的最大新型能源。其實“可燃冰”開采對環境是有一定的影響的，中國精確地估算過，10年以後，在試采天然氣水合物藏的開采技術方麵會有很大的進步，天然氣水合物必須依賴的溫度、壓力條件就會通過我國的努力發生改變，這樣天然氣水合物的分解就發生了，因此，在“可燃冰”的開采過程中必須掌握對溫壓條件的控製的規律，否則的話很多的環境問題就會到來，像溫室效應的加劇、海洋生態的變化以及海底滑塌等一些現象就會隨之出現。
第二節 地熱能是可再生能源
地熱能是可再生的綠色能源，清潔、無汙染。在不久的將來,它將會切實走進我們的生活。地球內部蘊藏著巨大的熱量,這種天然熱能被稱為地熱能。20世紀70年代初以來,由於能源短缺,地熱能作為一種具有廣闊開發前景的新能源日益受到關注。全世界的地熱儲量,據估算為14.5×1,023焦耳,相當於4948萬億噸標準煤。如按全世界年消費100億噸標準煤計算,可以滿足人類數十萬年的能源需要。地熱能應用非常廣泛,其主要用途包括：(1)地熱發電,利用蒸汽的熱能在汽輪機中轉變為機械能,然後帶動發電機發電。(2)地熱供暖,將地熱直接用於采暖、供熱和供熱水的地熱務農,利用溫度適宜的地熱水灌溉農田,可使農作物早熟增產,還可利用地熱水養魚。(4)地熱行醫,熱礦化水被視為一種寶貴的醫療資源,世界各國都很珍惜。地熱資源按其在地下的賦存狀態,地質學上將地熱資源分為蒸汽型、熱水型、幹熱岩型、地壓型和岩裝型五大類。在這五類地熱資源中,目前應用最廣的是熱水型和蒸汽型,而幹熱岩和地壓兩大類尚處於試驗階段。不過,僅僅這一部分熱能儲量也相當可觀。
人類近代社會大規模開發利用的煤炭、石油、天然氣等化石能源，其能量來源實際上也是源自太陽能的轉化，但是它們是地球在遠古時期的演化過程中形成和儲存下來的，對於我們人類來說，一旦用完就無法恢複和再生，因此屬於不可再生的能源資源。
可再生能源是重要的能源資源，開發利用可再生能源具有以下重要意義：
1、開發利用可再生能源是落實科學發展觀、建設資源節約型社會、實現可持續發展的基本要求。充足、安全、清潔的能源供應是經濟發展和社會進步的基本保障。我國人口眾多，人均能源消費水平低，能源需求增長壓力大，能源供應與經濟發展的矛盾十分突出。從根本上解決我國的能源問題，不斷滿足經濟和社會發展的需要，保護環境，實現可持續發展，除大力提高能源效率外，加快開發利用可再生能源是重要的戰略選擇，也是落實科學發展觀、建設資源節約型社會的基本要求。
2、開發利用可再生能源是保護環境、應對氣候變化的重要措施。目前，我國環境汙染問題突出，生態係統脆弱，大量開采和使用化石能源對環境影響很大，特別是我國能源消費結構中煤炭比例偏高，二氧化碳排放增長較快，對氣候變化影響較大。可再生能源清潔環保，開發利用過程不增加溫室氣體排放。開發利用可再生能源，對優化能源結構、保護環境、減排溫室氣體、應對氣候變化具有十分重要的作用。
3、開發利用可再生能源是建設社會主義新農村的重要措施。農村是目前我國經濟和社會發展最薄弱的地區，能源基礎設施落後，全國還有約1150萬人沒有電力供應，許多農村生活能源仍主要依靠秸稈、薪柴等生物質低效直接燃燒的傳統利用方式提供。農村地區可再生能源資源豐富，加快可再生能源開發利用，一方麵可以利用當地資源，因地製宜解決偏遠地區電力供應和農村居民生活用能問題;另一方麵可以將農村地區的生物質資源轉換為商品能源，使可再生能源成為農村特色產業，有效延長農業產業鏈，提高農業效益，增加農民收入，改善農村環境，促進農村地區經濟和社會的可持續發展。
4、開發利用可再生能源是開拓新的經濟增長領域、促進經濟轉型、擴大就業的重要選擇。可再生能源資源分布廣泛，各地區都具有一定的可再生能源開發利用條件。可再生能源的開發主要是利用當地自然資源和人力資源，對促進地區經濟發展具有重要意義。同時，可再生能源也是高新技術和新興產業，快速發展的可再生能源已成為一個新的經濟增長點，可以有效拉動裝備製造等相關產業的發展，對調整產業結構，促進經濟增長方式轉變，擴大就業，推進經濟和社會的可持續發展意義重大。
當前國際石油價格一再飆升，能源消費大國苦不堪言，因此發展可再生能源成為許多國家關切的問題。知識鏈接可再生能源是指自然界中可以不斷利用、循環再生的一次能源，例如太陽能、風能、水能、生物質能、海洋能、潮汐能、地熱能等。隨著世界石油能源危機的出現，人們開始認識到可再生能源的重要性。人類曆史進程中長期依賴的能源都是可再生能源，如薪柴、秸稈等屬於生物質能源，另外還有水力、風力等，這些能源大部分都來自太陽能的轉化，是可以再生的能源資源。