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基础能源枯竭催生新能源?

2009年10月14日 17:04 来源: 《中国石油石化》 【字体:

  直到21世纪中期,以化石燃料为主的基础能源仍居绝对优势地位,发展新能源不能仓促冒进,并须分类型、分步骤、有重点,不能平推式的眉毛胡子一把抓。

  2002年以来,特别是2006到2008年上半年的油价上涨与峰值论“互相证明”,正所谓火借风势风助火威,在相当大程度上影响了人们的思维判断:石油,甚至所有来自地下的能源都面临资源枯竭,似乎只有新能源马上接替,世界经济才能持续发展。

  其实,对新能源这个涉及能源甚至经济发展方向的重大问题还需要更加冷静、深入地探讨。

  基础能源枯竭催生新能源?

  基础能源包括煤、石油、天然气、核电和水电,其前三者亦称化石能源。化石能源具有不可再生性。这个正确的论点却在许多人的讨论中被演绎成基础能源已面临枯竭,不能支持世界经济持续发展,必须迫不及待地发展新能源。这类认识中最具代表性和影响力的是石油峰值论或枯竭论。诚然,单个油井、油田甚至油区的生产历程具有类似生命由兴至衰的周期现象,但是,随着认识水平的加深、技术水平的提高老油区(田)内仍可不断发现新油田(油藏),可采的技术下限和经济下限不断降低,也使采收率在不断提高,这类过程可称为石油生产的战术性接替。它可使油田、油区的生命历程超过预期得到相当大的延长。中国松辽盆地、渤海湾盆地等开发了近50年的老油区仍处在高产壮年期便是良好的例证。同时,油气地质学家们在总结实践经验基础上不断进行理论创新,指导勘探向新区(如从中国的东部老油区向西北和海域、从浅海到深海)、新领域(如从中、新生界陆相向古生界为代表的海相)、新类型(从传统的背斜或构造油藏向较难被探明却数量很大的岩性油藏)甚至从常规油气向非常规油气不断开拓,这个过程可被称为石油生产的战略接替。仅就非常规石油的沥青砂岩和重(稠)油而言,潜在可采资源量都大于目前已探明的常规石油储量。

  正是依靠战术和战略这两类接替的不断实施,石油工业如源头不断有活水加入的河流不断壮大,他不是“夕阳工业”而是如日中天。

  人类文明发展史上曾经历过不同的能源“时代”,“薪柴时代”之后依次是“煤炭时代”、“石油时代”。但每个时代的兴起绝不意味着前一时代主力资源的枯竭,而是因为后一时代产生了更高效、更方便、更能促进社会健康发展的一种或几种新能源。“石油时代”之后的“后石油时代”也不是因为石油枯竭而使之到来。它应该是因地、因时的发展各种基础能源和新能源等多种清洁高效能源并存的时代。

  新能源无环境负面影响?

  迫切要求大上新能源的更大压力来自环境保护。基础能源的主体是石油、煤炭、天然气,使用后都产生二氧化碳。目前最流行的说法是,全球经济的发展与含碳能源使用所产生的二氧化碳温室效应,使地球温度升高从而威胁到环境和人类生存。曾困扰人们的植被破坏、臭氧层缺损、粉尘、硫和氮的氧化物等所造成的环境问题似乎都不再重要,一夜之间含碳能源成为破坏环境的首恶。要求在近期(如三、四十年内)实现能源低碳化成为环保人士甚至政府间会谈重要话题,以新能源来实现“无碳时代”成为“先知先觉者”最前卫的呼声。

  然而新能源对环境没有负面影响吗?

  在基础能源被判断为环境的祸首时,新能源却被笼统地戴上绿色桂冠。其实,对新能源和环境的关系需要深入分析。以最“绿色”的生物质能源来说,以粮食生产乙醇已被证明在经济上是不可行的。在许多人还被饥饿所困的时候,这种替代石油“捷径”的社会负面效应是非常严重的。以桔秆等纤维素生产代油燃料,抛开技术和经济可行性,其收集、初加工、运输、储存中要消耗多少能源?以麻风树种子等生产柴油,从大规模开垦荒山、种植到采收运输的过程中要消耗多少能源、化肥、农药?这个过程中的水土流失、生物品种单一化以及外来物种入侵等所造成的危害都是不能不考虑的问题。在生态恢复能力较强的我国南方,大规模种植橡胶树、桉树(造纸)等所带来的问题已引起了人们的关注。

  中国多煤、缺油、少气的特点,引发了人们对煤制油、煤化工的热情。其实先不计其技术和经济可行性,仅从能源效益和环境上看也令人十分担忧。煤制油和煤化工过程中消耗了多少能源,从不同能源间的比较效益上是否属于优化选择,消耗了多少水,其生产中和废弃物产生多少污染,特别是在富煤而缺水、生态环境极为脆弱的北方这将造成多大的影响,这些问题都已引起了广泛的关注。

  发展主要靠政府支持?

  新生事物开始总是脆弱、不完备的,作为发展中具导向性的新能源,政府或公益性组织对其予以扶持、给予财政补贴是必要的。对目的在于占领未来科技制高点和市场份额的跨国公司来说,适度投资新能源,尽管赢利很少甚至开始时不赢利也是常见的、可以理解的。但这种补贴式的支持仅限于两类对象:一是科学研究(包括基础型和应用型),二是逐渐加大规模的工厂化实验。这种“试点”说穿了是花钱买经验教训,是为新能源走向成熟而交的“学费”。显然,对这种“试点”的数量和受补贴的时间都会有较严格的控制。补贴不应是永久的,当确实证明某条技术路线、某种工艺水平达不到要求时就应停止。如果不是这样,受补贴的新能源项目长期躺在特殊保护的温室里反倒丧失生命活力,“拔苗助长”会阻碍其发展。

  为了推广燃料乙醇,我国批准4家国有企业试点,2002年以来它们共获两税减免1.9亿元、亏损补贴20亿元。事实证明这种工艺水平的乙醇生产是没有继续推广价值的。美国有4家大型玉米生产乙醇的工厂,一个已经破产,其余三个在获得政府新的补贴无望的情况下也面临倒闭的局面。以环境负面效应较少、呼声最高的太阳能、风能而论,小规模的应用似无大问题,但大规模应用时的蓄电和上网却有重大障碍,关键是其成本大幅度高于上网电价。各国无例外的采用补贴扶持,有的由电网企业负担,有的由国家直补,但归根到底还是要消费者分担这个补贴费。在号称“新能源产业取得革命性进展”的德国,能源企业要以高于市民价4倍的高价购买太阳能电力。试问,这种局面能使新能源获得持续性发展吗?正因为如此,我国能源管理机构负责人针对大幅赔本高价收购风电、太阳能发电上网的现象说:“我认为就是一个花瓶,不能大规模应用。”退而言之,即使在少数国家(地区)可以这样试验,多数发展中国家和贫困地区也会望而却步。关键是在这种补贴上长大的新能源缺乏在市场上竞争、生存的能力,也缺乏对资金的吸引力。

  在市场经济条件下,新能源要形成足以改变能源构成的规摸,要取得与传统能源“平起平坐”甚至逐渐取而代之的地位,必须以财政支持为助推力,依靠科技水平的提高降低成本,获得与传统能源相当甚至更高的市场生存能力。这种能力的具备需要科技的引导扶持,也需要时间。

  冷静促进新能源发展

  无论是环境要求的提高还是新能源本身所展现出的美好远景都促进了对能源发展战略的研究。通过本文简要地讨论,笔者认为在这方面应注意以下几个问题。

  促进新能源发展的基点是使其具有市场竞争力。毫无疑问,应以多种渠道扶持新能源产业的发展,这种扶持要体现在依托科技水平的提高,形成高效的工艺和产业链以降低成本上,体现在推动从实验室成果向规模化工业生产的转变上,体现在使其具有市场竞争力上。扶持必须分类型、分步骤、有重点,不能平推式的眉毛胡子一把抓。支持新能源切忌一轰而上的“跃进”。从这个角度上说,近年来我国所采取的政策是正确的,但还是要注意某些地区、某些利益集团常常会出现在缺乏充分论证时盲目大发展的冲动,往往会或明或暗地违背中央的规定。

  不要给新能源以太高的指标压力。可能是出于对基础能源(特别是石油)可供性的担心,也可能受到环保的强大压力,一些人恨不得在最短时间内实现能源低碳化甚至无碳化,从而给新能源发展设定了太高的指标。这类高指标给局外人以新能源发展已水到渠成的假象,也给规划制定者和执行者以过大的压力。不切实际的高指标往往导致政策走偏,反而延误其正常发展。

  2009年9月国家发展和改革委员会能源研究所正式公布了新一轮对我国未来能源做出四种情景(基准、节能、低碳、强化低碳)的预测。即使基准情景也要求2050年前我国能源效率比目前世界最高水平的日本仍高10%。节

  能情景要充分实行当前已考虑到的各种节能措施,低碳情景要求主要依靠国内条件作出重大努力以实现二氧化碳低排放;强化低碳情景是在充分国际合作条件下作出更大努力大幅度降低二氧化碳排放时的能源需求量及其构成。显然,强化低碳情景实现的难度极大。按照上述后三种情景的预测,新能源(包括风电、太阳能、生物质发电、醇类汽油、生物柴油等)在全部能源中所占比例以2020年计依次为1.9%、4.5%、5.2%,以2050年值计依次为8.2%、13.8%、16.4%。显然,从我国实际情况出发,直到21世纪初,中期基础能源也仍可能居绝对优势的主体地位(即大于80%、甚至90%)。这应是拟定我国能源发展战略的重要出发点之一

  兼顾基础能源和新能源,但重点是基础能源。明确了直到21世纪中期,基础能源仍居绝对优势地位就会完全赞成上述看法。所要补充指出的是各自的重点。在基础能源中2010-2050年核电和水电会有更快的发展(如按低碳情景2010-2050年核电和水电平均年增率依次为8.58%和1.85%,高于能源总量的平均年增率1.58%),但远未能改变化石能源为基础能源主体的传统格局。煤、油、气三者之和在未来能源的三种情景中占全部能源的比例以2020年计依次为87.6%、81.3%、79.6%,以2050年计依次为77.7%、67.4%、61.0%。而在未来的科技水平下化石基础能源是可以做到清洁化和相对低碳化(通过碳封存)的。显然,在未来我们仍然要把主要精力放在化石能源的可持续发展上以保障其供应。

  在新能源中居首位的是风电,在低碳情景中它分别占2020、2050年新能源总量的59.0%和30.0%。其次是生物质发电,其比例依次为15.7%、35.4%。对不同种类新能源的具体作用可能有争论,但其重点仍是相当明朗的。

  首要任务是节能减排。近年来在某些论坛中倡导新能源发出了相当大的声音,相形之下为节能减排的呼喊声好像不够。在我国能源发展中“节流”与“开源”并重,不过永远要把节能放在首位。无论基础能源还是新能源都来之不易,都要最大限度地发挥它的经济效益和社会效益。就减排(首要为二氧化碳)而言中国面临更沉重的压力,许多发达国家已进入后工业化时代且以油、气为主要能源,它们发出了咄咄咄逼人的减排要求。我国在工业化上还有相当长的路要走且相当长的时间内难以改变以煤为首的格局。在上述三种情景中,2020年煤炭占能源总量的比例仍然相当大,以2020年依次为58.1%、53.8%、52.2%,以2050年计也仍依次为41.1%、33.6%、28.6%。显然,在我国减排中煤炭清洁化应居于重要地位。

  保护环境是全人类共同的责任,但处于不同发展阶段的国家情况不同,具体做法和要求自然就应有不同。各国人民的权利中首先是生存权和发展权,这种权利应受到别国的尊重。以环保为由向别国施压,以“碳关税”为名改变WTO倡导的平等互惠原则是发展中国家所难以接受的。

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