能源安全所面临的挑战及"后石油时代"的对策

2007.03.05   点击182次

    21世纪以来，世界许多国家都更加关注能源安全问题。2006年7月，能源安全又被列为在俄罗斯圣彼得堡召开的“八国集团”峰会的主题。能源安全的概念，既包括能源供应和需求，也包括影响能源安全的诸多因素，即全球地缘政治、经济、外交、军事、资源、社会发展、人口、气候变化和生态环境等。全球油价不断攀升，已引起大多数国家的不安。一些国家在充分研究全球油气资源和社会经济发展趋势的基础上，已着手研究“石油何时将会枯竭”和如何应对“后石油时代”人类生存的全球性问题。
    1世界能源安全面临的挑战
    1.1石油需求持续增长
    2004年，世界经济增长率达5.1%，创近30年来新高。同年，世界石油日消费量突破8000万桶，达8076万桶，同比增长3.2%；2005年，又增加至8360万桶／日。据国际能源署预计，2006年，世界石油日需求量将达到8500万桶；到2030年，全球石油日需求量将达1.3亿桶。其中，美国、中国和印度的石油需求增长将占世界石油总需求增长量的大部分。
    1.2油价攀升引起国际社会严重担忧
    从2004年5月到2006年5月，国际油价几乎增加了1倍。2006年7月中旬，国际石油市场油价冲向每桶80美元。有专家预计，油价高位震荡的情况还将持续下去。高油价对今后世界经济的发展已构成严重困扰。同时，石油涨价已引起各类能源、原材料价格的全面上扬，各国经济运行成本明显增加。
    1.3全球能源竞争更趋激烈
    一些大国为维护自身地缘政治和经济利益，加紧了对原来已被他们掌握的全球主要油气资源的控制；许多发展中国家为发展经济，摆脱贫穷，也在积极寻找更多的能源，并加强了对本国资源和能源企业的控制。世界范围内的能源争夺愈演愈烈。近来，以美国为首的西方国家和其他一些国家对中国崛起仍抱有怀疑和恐惧心理。围绕占有全球石油储量73.4%的中东地区，以及其他能源产地的能源输出和通道的安全问题，已进一步引起许多国家的高度关注。国际恐怖主义活动、伊拉克战争、伊朗核问题、大国和地区之间出现的矛盾等，实际都直接或间接、或多或少地与控制和反控制能源资源的争夺有关。
    1.4能源消耗造成的环境污染问题日益严重
    目前，以石油、天然气、煤炭为代表的传统能源消费占世界一次能源消费总量的90%。全球二氧化碳排放量的75%是由于石油、煤炭等燃料燃烧产生的。近20年来，世界人口激增，全球大气中二氧化碳浓度不断上升，大气环境质量不断恶化，全球气候变暖。中国因人口众多、人均资源相对匮乏、自然生态环境相对脆弱，加之长期以来以煤炭为主的极不合理的能源消费结构，已导致各地大气污染严重，二氧化碳、烟尘、酸雨、水污染、固体废物大量排放，并造成区域性生态环境被破坏的严重后果。
    1.5石油和天然气储量已呈增长速度放缓趋势
    2005年，世界石油探明储量为1750亿吨，增长0.9%，远低于2003年的17.6%和2004年的4.4%。据2006年中国石油天然气行业研究报告，2005年世界天然气探明储量也出现负增长，为-0.5%。
    英国BP公司最新公布的《世界能源统计报告》指出，到2005年底，世界剩余石油储量只增加0.6%，达1.209万亿桶。按目前石油消费水平，世界剩余石油储量只够开采40.6年。俄罗斯有的学者甚至悲观地预测，地球的石油和天然气很快将用完。其中，俄罗斯石油储量够用19年，美国可用11年，而伊拉克石油可能够用276年。
    2“后石油时代”的提出和大国为此所做的准备
    2003年5月，美国总统前助理、银行家梅齐·西蒙斯在巴黎世界油气开采高峰研讨会上首先提出了“后石油时代”的完整概念。他认为，世界石油开采高峰已经临近，我们有充分理由要尽快探询“后石油时代”的能源，并为此寻找替代能源的来源。
    目前，各国对世界究竟何时进入“后石油时代”尚有不同看法。有人认为要15—25年，也有人认为还需半个多世纪。大多数学者和专家基本同意英国BP公司的看法，即还要40余年。可是，无论看法如何，一个不争的事实是，围绕世界能源产地和通道的竞争可能会进一步加剧，国际关系将更为复杂化；能源产区的争夺也会引发军事冲突。许多欧佩克产油国现已达到或接近满负荷生产，英国和挪威北海的石油产量下降，俄罗斯为保护本国资源与欧盟和乌克兰等国发生矛盾，伊拉克国内安全问题严峻，伊朗核问题箭在弦上，许多自然灾害和意外事故使产油国生产造成损失，采油成本与日俱增，新增石油储量速度在递减等，这些问题使世界经济面临着能源安全的严峻挑战。
    面对这些挑战，美国、欧洲、日本、俄罗斯等工业发达国家以及拉美、中东一些产油国，都在为迎接“后石油时代”的到来，采取不同方式加以研究并制定相应的对策和计划。
    2.1美国最先开始研究“后石油时代”的能源问题
    为准备“后石油时代”的到来，美国早就加强了对利用核能、氢能及其他可再生能源的研究。
    在利用氢能方面，早在1944年，美国国防部就开始研究用氢作为火箭燃料。20世纪50年代，进行了喷气式飞机的氢发动机试验。20世纪70年代石油危机之后，美国海军也开始类似的氢研究。近来，美国出版的《作为燃料的氢》一书的作者认为，氢可以成为理想的燃料。因为氢广泛分布在地球上，且通过水的电解反应很容易得到。氢便于保存和运输。氢可产生比汽油多3倍的能量。利用自然界氢细菌的作用，氢可作为重要的能源来源。虽然氢容易爆炸，但根据National Hydrogen Association的资料，氢爆炸的概率并不高于汽油。近30年来，美国国家和私人机构已支付了150多亿美元研究氢。
    美国许多大型汽车制造公司也在从事氢的研究。Honda Motor等公司已开始生产使用氢发动机的试验汽车。据Rocky Mountain Institute估价，制造现代氢燃料部件的成本，最初为几千美元／千瓦，现在则已降到500—800美元／千瓦。如果开始大规模生产这种装置，价格会降低到50—100美元／千瓦。
    2005年6月，美国Aero Vironment公司制造了世界第一架无人驾驶的氢飞机(Glob M Observer HAL)。这种飞机在20千米高空可连续飞行1周。
    目前，美国军事部门还在进行一种天然气和煤合成新航空燃料的试验并且进行了飞行试验。美国军界打算，在B—52型战略轰炸机上也使用这种航空燃料。如果改用新合成的航空燃料，军界成本将大大降低。
    “生产能源的氢技术”成为2006年7月“八国峰会”的重要议题。
    目前，美国的技术发展水平尚不能摆脱对石油的依赖，还不能大规模有效地利用氢。其原因一是使用氢燃料要交税，汽车使用氢燃料比汽油还贵；二是尚未建成氢的基础设施，如加氢网站、交易中心等。据美国国家实验室估计，在全国范围内实施利用氢的工程，约需耗资6000多亿美元。
    美国还计划更多地使用植物燃料、核能、太阳能和风能等可再生能源，并采取积极措施刺激其研究和生产。
    2.2俄罗斯为“后石油时代”做了大量准备工作
    首先，俄罗斯科学院组织专家研究分析了大自然赋予人类能源的主要来源，提出本世纪和下世纪要着力开发的主要能源的长期规划。
    专家认为，首先需着力开发大自然的主要能源，包括：①不可再生的传统能源。包括陆地和大陆架沉积岩中的石油和天然气，高质量烟煤(焦煤)、铀矿石(每千克铀矿石成本<130美元)。21世纪可开发的能源，还包括非常规的低渗透油气田、重油、沥青(包括含金属沥青)、煤层气。22世纪预计和可能要开发的能源有：水溶解气、地下超深处高含气的流体、严寒地区地下和大量分散在海洋沉积物中的甲烷气水化物，低热值、高灰分的煤和泥炭，贫矿石中分散的铀。②可再生能源。包括水力、地热、潮汐及其他形式的水电资源；生物能、氢、太阳能、风能、热核合成的能。
    其次，建立相应的科研机构，组织专家学者追踪搜集世界各国在可再生能源利用方面的最新研究动态和科研成果，并联系本国实际确定研究课题和项目。如属于俄联邦科学部和工业能源部的俄太阳能中心，其主要目的是，整合智力和财政资源，以解决俄罗斯可再生能源来源的问题。
    再有，加强国际合作，与有扶持研究计划的国际组织(欧盟、美国能源署等)保持经常接触。由俄罗斯和欧盟拨款建立的技术中心，目的是发展双方在新能源技术领域的合作并为符合双方利益的技术项目投资。活动的主要目标是，研究传统能源和可再生能源，以及提高能源效率的技术工艺等。
    四是培养对“未来能源”工作有兴趣的人才。2003年以来，俄罗斯每年举办一次《未来能源》科学教育项目的国际竞赛，目的是把最有天才和最积极的年轻人吸引到相关部门中来。《未来能源》研究的主要项目有：农业电气化的可再生能源，全球可再生能源教育计划，俄罗斯北部的能源供应，堪察加地热利用和能源供应，生物能演化，新太阳能技术，等等。
    五是加强对未来可再生能源的研究。包括使用二甲醚作汽车燃料；利用液化锯末、劈材、废木材制取生态净化燃料的新技术(原来在木材加工时，占12%的锯末和刨花都扔掉了)；建成世界第一台邮政氢汽车；拟在月球上建立热核反应合成的固定基地；设计经卫星从月亮把净化的生态理想燃料3He(氦同位素)送到地球的方案；安全可靠地使用核燃料、太阳能、地热、风能等。
    2.3欧洲政府为“后石油时代”做的准备工作
    欧洲加速推广使用太阳能、风能、氢能等能源，且是目前世界生物燃料柴油机的最大生产者。
    瑞典走在大多数欧洲国家前面。瑞典政府一位权威人士指出，“我们既要在精神方面，也要在技术方面，面对没有石油的世界”。瑞典现在全部电力几乎是由核和水力发电得到的。其运输工具也主要利用生物燃料。近10年来，瑞典全部供暖系统都改装成使用地热或余热。瑞典政府提出，“拟在15年内，成为西方发达国家第一个完全摆脱依赖石油的国家”。今后，瑞典还拟开发森林有机质生物燃料、风能等可再生能源资源。
    英国政府预计，到2012年前，英国10%的能源将来自可再生能源。英国还具有开发风能和潮汐能的较大潜力。
    法国除核能以外，将继续大力发展像太阳能、生物能等洁净能源。最近，法国总理声明，2015年前，生物燃料将占法国整个能源需求的10%。从2006年6月起，法国将提高由可再生能源生产的电价，以刺激洁净能源的利用。
    欧洲的大石油公司也在大力开发可再生能源。如英国BP公司计划在2007年前，通过出售由太阳能电池得到的电力，每年获利10亿美元。英／荷壳牌石油公司与德国西门子及Eon公司建立了制造和使用太阳能电池的新企业。他们计划今后每年投资5-10亿美元用于开发太阳能和风能等非常规能源。该公司还决定，尽快加强地热和生物能的研究，并建立专门从事氢能研究的独立公司。
    2.4其他国家利用可再生能源的情况
    日本政府提出，国家经济对石油的依赖，将从目前的50%降低到40%。2030年前，核能在日本能源结构中要超过40%，20%的汽车将改用可再生能源燃料。专家建议，2030年前，要竭尽全力从国外进口属于日资的40%的份额油，还要继续利用太阳能。2000年，日本生产的太阳能已达128兆瓦。
    加拿大政府在“发展生态合理技术的长期能源规划”中提出了2010年冬季奥运会将全部使用氢能汽车的项目。为此，政府已拨款1800万美元用于建立氢基础设施。
    巴西政府计划5年以后，国内80%的运输工具都改用糖芦苇(芒草)制成的乙醚燃料。巴西已研制出新型汽车燃料——H—生物柴油。这种汽车燃料与普通柴油燃料性质一样，是用油品和植物油混合制造出来的。使用时由于有植物添加剂，硫排放少，可减少对大气的污染，而且很便宜。2006年12月，巴西石油化工厂将大规模生产这种燃料，可减少15%的油品进口，每年节约1.45亿美元左右。
    印度政府已制定出今后50年的能源发展战略，拟重点开发使用太阳能等。
    在一些盛产石油的中东国家，为保证在“后石油时代”生活的稳定，现在，他们大力发展有前景的工业部门和旅游业，包括大力发展陆地运输、居住环境等基础设施。
    3中国应高度重视“后石油时代”的到来
    目前，中国对“后石油时代”的前瞻性研究及所采取的准备措施还不够。“人无远虑，必有近忧”。为此，提出下列几点看法。
    1)要弄清能源资源的真实家底，实事求是地制定国家长期能源发展战略
    对一个拥有13亿多人口的国家来说，以现有的能源资源，按原来那样的方式生产和消费能源，是不可能保持社会经济持续、快速、健康发展的。因此，政府首先需要清楚国家能源资源的真实家底，并在此基础上实事求是地制定符合国家社会经济发展目标的长期能源发展战略和切实可行的政策。
    2)要从长计议、统筹推进国际间的能源合作
    国际能源合作是一项系统工程，需要在国家能源战略指导下，统筹协调解决涉及公司和国家利益的各类能源项目问题。如果单单考虑公司利益，没有“一盘棋”的整体考虑，不统一对外，就可能因小失大，坐失良机，付出较高的代价。
    3)尽快构建“后石油时代”研究体系
    “后石油时代”的能源研究既具有前瞻性，更具有迫切性和艰巨性，需要政府、能源企业和科学技术界提高认识，通力合作和规划筹建研究体系，并付出长期努力。为此，政府应组织相关部门和专家，首先根据中国的实际情况确立长期的大政方针，并在此基础上，制定扎扎实实地开展研究的计划和步骤。