要說過去10年里面最主要的環(huán)境問題,很簡單——氣候變暖,一直以來都沒有變過。再有的話,就是世界各國減少或限制CO2的排放量。
CO2排放量將繼續(xù)增長,因為工業(yè)發(fā)展會消耗更多的能源,具體來說是更多的碳氫化合物,例如煤炭、石油和天然氣。許多理想化的環(huán)保主義者以及一些決策者認為我們應(yīng)該停止使用碳基燃料,轉(zhuǎn)向一個只使用可再生能源的全球經(jīng)濟。不過,我們不得不接受的現(xiàn)實是:碳氫化合物不可能被取代。
碳氫化合物將繼續(xù)主導(dǎo)未來幾十年全球能源結(jié)構(gòu)的原因有三:成本、能源轉(zhuǎn)化的步伐緩慢及能源規(guī)模的計算。
可再生能源造價高昂
第一個原因解釋起來相對簡單。全球能源行業(yè)是迄今為止世界上最大的產(chǎn)業(yè),每年花費在尋找、改善以及提供給消費者各種形式能量的資金投入就超過了5萬億美元。風(fēng)能與太陽能等可再生能源有它們的優(yōu)勢,但從經(jīng)濟上講是不能跟碳氫化合物相比的。
據(jù)美國能源情報署最近的一項分析估計,由陸上風(fēng)力渦輪機進行的風(fēng)力發(fā)電,成本是97美元/兆瓦時,約為天然氣產(chǎn)生同等電量所耗成本(EIA估計63美元/兆瓦時)的1.5倍以上。海上風(fēng)力發(fā)電更貴,成本為243美元/兆瓦時。最便宜的一種太陽能發(fā)電——光伏電池板發(fā)電,成本為210美元,比燃燒天然氣發(fā)電耗資的3倍還多。
社會的能源轉(zhuǎn)換是一項長期進程
可再生能源若真能做到比碳氫化合物便宜很多,那或許我們還可以對它將來在全球能源結(jié)構(gòu)中占有較大比重保持樂觀。但即便如此,我們的能源結(jié)構(gòu)發(fā)生整體變化還需要很長的時間。對能源問題多有著述的馬尼托巴大學(xué)特聘教授瓦茨拉夫·斯米爾在2008年的時候?qū)懙溃?ldquo;所有的能源轉(zhuǎn)換都有一個共同點:它們都是耗時數(shù)十年的長期進程。”
確實,在《獨立宣言》簽署后的109年時間里,美國能源的主要來源一直是木材,直到1885年被煤炭趕超。煤炭的王者地位一直維持到1950年,后又被石油所取代?,F(xiàn)行能源的使用規(guī)模越大、替代能源的轉(zhuǎn)換規(guī)模越大,更替的時間將越長。”斯米爾認為,雖然“不燃燒化石燃料的社會是很理想,然而要發(fā)展到那一步,不僅要花相當(dāng)高的成本,也需要足夠多的耐心:未來的能源過渡將會跨越數(shù)十年,而不是僅僅在幾年之內(nèi)展開。”
碳氫化合物的強大優(yōu)勢
斯米爾的觀點可以通過比較石油在美國主要能源消費中所占的份額找到證明。據(jù)EIA估計,1949年的時候,石油在美國能源總需求中所占比重為37%。2009年,這一數(shù)字保持不變。也就是說,過去60年以來,為了減少對石油的依賴,我們砸了幾十個億的美元進去,但石油的地位巋然不動。當(dāng)然了,陰謀論者這時候肯定會把矛頭對準(zhǔn)石油寡頭??蓪嶋H上根本不存在什么陰謀,石油的物理性質(zhì)本就如此。石油是種神奇的物質(zhì):無論你愛也好、恨也罷,我們都喜歡石油帶給我們的東西,哪怕心里一直想著該恨那些石油公司。
如果世界上沒有石油這種東西,我們早晚也得把它給造出來。若要論能量密度、使用方便,適用場合、運輸容易,成本低廉、儲量豐富,沒有什么能比得過石油。電動汽車可謂時下話題的焦點,不過現(xiàn)在的電池也就是比愛迪生做出來的強一點兒。最好的鋰離子電池,能量密度也只有汽油的1/80。
最后再補充一點。不管你信不信,2009年,可再生能源在美國主要能源的供能比重跟1949年相比,還有所下降。風(fēng)能和太陽能最近幾年確實有大幅度的增長,但在1949年,可再生能源為全美提供了能源需求的9.3%。2009年,可再生能源(大部分依然是水力發(fā)電)為全美供能8.2%。
原油:全球能耗的統(tǒng)一度量
第三個問題——能源的規(guī)模——極少有人討論。對很多人來說,這可能是理解起來最棘手的一點。這么說并不不奇怪,看看我們常用的那些計算能源規(guī)模的單位吧:石油論桶、噸、加侖和升出售;天然氣按立方米、立方英尺、英熱單位(BTU)及其他單位來測量和銷售;煤炭分長噸和短噸(1噸[t]=1000千克[kg]=1.102短噸[sh.ton]=0.934長噸[long.ton]),但其價格取決于一大堆其他因素,包括熱含量、灰分、硫含量,以及最重要的:煤礦和電廠之間的距離;電力銷售按(千瓦/時)計算,牽涉的術(shù)語面更廣,包括伏特、安培、歐姆,還有焦耳、瓦、爾格、卡路里和英熱單位,事情變得愈發(fā)復(fù)雜。
我們需要一個更簡便的方法來衡量全球的能源消耗量——目前大約是每天2.41億桶原油。這相當(dāng)于沙特阿拉伯日產(chǎn)原油量總額的29倍。其中,有25個(相當(dāng)于大約2.1億桶原油)是碳氫化合物提供的。
此外,僅在過去的10年中,全球能源消耗已大約增加了27個百分點,或者說6個沙特阿拉伯的原油日產(chǎn)量。這些增加的能源消耗幾乎全部是由碳氫化合物所提供的。
沙特阿拉伯的加瓦爾場油田,推算儲油量約850億桶原油
科學(xué)家和決策者可以說CO2不好。我們可以談風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮?、氫氣以及許多其他形式的能源生產(chǎn)。但少人愿意問及的是:我們要在哪里,用什么方法找到相當(dāng)于25個沙特阿拉伯輸出的能量,而且還是無碳的?
殘酷的現(xiàn)實是,我們不會。過去幾十年間,沙特投資超過數(shù)千億美元用于鉆井和修建基礎(chǔ)設(shè)施,以確保他們世界第一石油出口國的地位。不要忘了,所有這些投進去的美元也讓他們產(chǎn)生了對能源的需求,正好是一個沙特阿拉伯的日產(chǎn)能量,約占全球能源需求的3.4%。
斯米爾關(guān)于的觀點對當(dāng)前能源轉(zhuǎn)換的規(guī)模及速度也有影響。在美國,可再生能源遭受到的最大挑戰(zhàn)不是別的,正是來自于廉價天然氣價格的持續(xù)下跌。天然氣是風(fēng)能和太陽能最直接的競爭對手。過去3年間,美國的頁巖氣革命讓全國石油及天然氣的市場格局大為改觀。
實際上,美國現(xiàn)在腳底下就踩著用都用不完的低成本頁巖氣(天然氣的一種)。2011年4月,據(jù)美國潛在天然氣委員會估計,美國大約存有2170兆立方英尺的天然氣資源。按照目前的消耗速度來計算,美國存有的天然氣足夠用上90年或更久。
總而言之,在接下來的幾十年時間里,可再生能源在全球能源結(jié)構(gòu)中仍將處于比重極小的一部分。在可以預(yù)見的未來,碳氫化合物將繼續(xù)保持當(dāng)前的主導(dǎo)地位。而天然氣,碳氫化合物中最清潔的一種,則會在短期內(nèi)爭取做大,并最終占有全球能源蛋糕的更大份額。
備注:數(shù)據(jù)僅供參考,不作為投資依據(jù)。
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