《能源超限战》连载107:“页岩革命” 重开新猷(一)

《能源超限战》连载107:“页岩革命” 重开新猷(一)
2023年02月08日 20:15 陈思进

(思进注:因俄乌冲突,虽然快一年了,能源问题依然几乎每天刷屏,各类分析更是众说纷纭,注意到有些分析是事实的陈述、逻辑自洽;不过,好些判断则可能失之偏颇。恰好在近10年前由我策划,和庞忠甲先生合著的《能源超限战》(2016年06月01日出版)分析了能源问题的方方面面,特别是结论点出:“人与动物的差别不在于对工具的利用,更在于对能源的利用。一直以来,能源危机之说虚虚实实。石油和矿物燃料告罄有日,而新能源尤其是非常规油气资源的发展,却使得当代能源危机成为一个伪命题”……现在看来毫不过时,那就从07月06日开始,特选摘其中部分内容,和大家分享……)

美国“页岩革命”成功,能源独立百年无虞

二、 “页岩革命” 重开新猷

1. 平凡的奇迹 ---“上天恩赐美国”

2012年以来,美国“能源独立”成为世界能源领域最热门的话题。

值此举世惊悚传统能源告罄之际,21世纪全球实体经济竞争的制高点在于能源领域,特别是清洁能源的安全供应。

2011年年3月30日,奥巴马在乔治敦大学演讲中强调,“谁能领导21世纪的清洁能源经济,谁就能领导21世纪的全球经济。我希望美国成为这个国家,我希望美国赢得未来。”

但是,奥巴马上任之初所列举的“新能源革命”招数中,还完全没有提到页岩油气资源,只是

寄希望于风电、太阳能、地热、生物质来替代传统能源,将大笔资金用于支持这些技术的研发。2008年,外界预测美国石油产量将会下降,进口量将会增加。可是今天人们普遍认为,美国油气生产的好日子已经到来。

当然,总统布什2006年初宣布雄心勃勃的“先进能源计划”(Advanced Energy Initiative, AEI),以及“美国竞争力计划”(American Competitiveness Initiative, ACI)之时,更无只字涉及“页岩革命”。

无心插柳柳成荫。异军突起,悄然而至的“页岩革命”迅速改变了美国。

2008年以来美国通过页岩气技术突破,实现了一场虽不瞩目但意义重大的油、气“页岩革命(Shale Revolution)”,筑建了不同凡响的能源强势底气,为今后长期经济发展的能源供应消除了后顾之忧。有人说,这项新技术促成的资源有效利用,是推动美国经济继续前进的一项“天大的恩赐”,使美国几代人梦寐以求的“能源独立”蓦然成为触手可及的现实。

全球常规能源倒计时

2012年全球一次能源消费总量相当于124.77亿吨标准油当量。其中石油41.30亿吨,天然气29.9亿吨,煤炭37.3亿吨,水电8.31亿吨,核电5.60亿吨,“可再生”能源2.37亿吨。(水电和核电两项系按发电量和转化效率38%推算而得的一次能源当量)

石油、天然气和煤炭等化石燃料是人类一次能源的主体,约占消费总量87%,但储量有限,不可再生。其中石油应用最广,是重要的“第一能源”。根据BP的 2012年统计资料,全球常规石油资源可采储量2358亿吨,按同年消费量计,只够维持53年。天然气和煤炭则分别可以供应约57年和109年。可见除了煤炭略有缓冲余地,石油和天然气储藏已近枯竭,进入倒计时阶段。

一场开发新能源的技术革命正在如火如荼展开。令人眼花缭乱的形形色色的“可再生”能源,诸如太阳能、风能、地热能、生物质能以及废弃物热能等,十年来增加了三倍,但2012年在全球一次能源消费中只占1.9%;从实用意义来说,还处于小打小闹的阶段;真正在数量级上堪以有效取代常规化石燃料的大容量“可再生”能源,开发步伐极其迟缓,倘非出现奇迹性突破,很难在短期内产生飞跃。世人必须立足现实,清醒地看到当今化石燃料为主,水力和核能为辅的“旧能源”时代,与“新能源”时代之间,存在一个青黄不接、险象环生的“能源峡谷”过渡期,从现在算起,历时恐怕不止百年。

值此险峻的“能源峡谷”时期,至少还可仰仗两大支柱——煤炭和核能。

美国的煤炭可采储量估计为2600亿吨,约占世界总储量的28%左右,按目前耗量计,还能维持使用257年。

煤炭是一种肮脏的燃料。美国政府高度重视利用煤炭,大力提倡用于发电,转化为洁净、方便、高效能的二次能源——电力。现在美国生产的煤百分之九十以上用于发电。三十年来,美国一次能源消费中煤的比例从17.1%上升为2008年的24.6%(“页岩革命”后,天然气代煤影响该比例于2012年降为19.8%)。

从卡特政府开始,历届美国政府都拨巨款支持开发清洁、高效和综合利用煤炭的“清洁煤”(Clean Coal)计划,已经掌握了以“整体煤气化联合循环”(Integrated Gasification Combined Cycle,IGCC)为代表的大规模“清洁煤发电”商用化技术手段;但在国际环保人士提出限制“温室效应”要求后,面临排气中二氧化碳储存和处理的难题。

另一支柱为核能(裂变)发电,现占全球发电量的15%。目下普遍使用的原料铀-235天然资源有限,按当前耗量计,只够维持五十年左右。若发展运用增殖反应堆技术,则可进一步扩大利用铀和钍的资源,使得核裂变能的资源成倍增加。

核能是一种无污染排放物的清洁能源,但一旦放射性外泄,后果极其严重,放射性废料处理也是难题,于是成为环保界众矢之的;更且增殖堆衍生物能用于制造核武器;涉及政治敏感的高度禁忌,以致多年来核电事业阻碍重重,发展停滞,甚至倒退。(待续)

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