不可再生能源包括哪些
不可再生能源主要有:煤炭、石油、天然气、化学能、核燃料等。泛指人类开发利用后,在现阶段不可能再生的能源资源,叫“非可再生能源”。
不可再生能源现状
大阳能
世界上支持利用太阳能最多的国家是日本。2004年日本大阳电池的产量已达610兆瓦(原为2000年数,编者改为2004年统计数)。在美国,预测到2020年电力需求总量的15%可能将由现代太阳能光电转换生产的电力来保证。
风能
2002年,欧盟国家的风力发电装机容量增加了33%,已达到23056兆瓦,占全世界风力发电总量的70%。德国风力发电满足全国4.7%的电力需求。2002年,丹麦依靠风力发电得到了13%的电力。他们还计划2030年前将使这一指标达到50%。按美国能源学会计算,风能将保证国家20%的电力需求。2010年前,美国1000万套房屋将由风力发电提供电能。
地热能
1999年,美国使用地热电站节省了近6000万桶石油。同一年,地热发电已达2200兆瓦。
生物能
2007年1月10日,生物能保证着美国大约3%的能源需求。2010年前,美国将用生物质生产4%的发动机燃料,2020年前将达到10%,2030年前将达到20%。再过25年,来自生物质的能源,将会保证美国总能源需求的15%以上。现在美国生产的生物质酒精已保证着国家2%的汽车燃料需求。欧洲是世界生物柴油最大的生产者。2003年,他们生产的生物柴油与2001年相比,增加了43%。2010年前,欧洲大约7%的燃料将是“绿色的”,即来自生物质能源。
可再生能源与不可再生能源可再生能源
具有自我恢复原有特性,并可持续利用的一次能源。包括太阳能、水能、生物质能、氢能、风能、波浪能以及海洋表面与深层之间的热循环等,地热能也可算作可再生能源。
不可再生能源
泛指人类开发利用后,在现阶段不可能再生的能源资源,叫“非可再生能源”。如煤和石油都是古生物的遗体被掩压在地下深层中,经过漫长的演化而形成的(故也称为“化石燃料”),一旦被燃烧耗用后,不可能在数百年乃至数万年内再生,因而属于“不可再生能源”。除此之外,不可再生能源还有煤、石油、天然气、核能、油页岩。
一、世界能源消费现状和趋势
据美国能源部能源情报署《国际能源展望2004》基准状态预测,全球能源消费总量将从2001年的102.4亿吨油当量增加到2025年162亿吨油当量,世界能源消费在2001-2025年将增加54%。日本、欧盟等能源机构预计,全球能源消费峰值将出现在2020-2030年。全球化石能源的枯竭是不可避免的,将在本世纪内基本开采殆尽。《BP世界能源统计2006》的数据表明,全球石油探明储量可供生产40多年,天然气和煤炭则分别可以供应65年和155年。国际能源署2005年分析认为,到2030年世界能源需求将增长60%,届时仍将有“足够”的资源可满足需求。预测未来石油需求增长的大多数将来自运输部门,运输部门占全球石油需求的份额将从现在的47%增加到2030年的54%。同时指出,C02排放也将增多,减排温室气体是一个严峻的挑战。
国际能源署认为,中东将增加投资以扩增常规石油资源产能,非常规石油资源如油砂等将得到加快开发利用,氢能将有少量应用,可再生能源将有更大发展潜力。到2030年,替代能源尤其是可再生能源,不仅将成为不可或缺的重要能源,而且将成为降低温室气体排放的重要举措。作为全球能源市场日趋重要的一个组成部分,目前中国的能源消费已占世界能源消费总量的13.6%,世界能源消费将越来越向中国和亚太地区聚集。
据预测,目前中国主要能源煤炭、石油和天然气的储采比分别为约80、15和近50,大致为全球平均水平的50%、40%和70%左右,均早于全球化石能源枯竭速度。未来5-10年,中国煤炭国内生产量基本能够满足国内消费量,原油和天然气的生产则不能满足需求,特别是原油的缺口最大。注重能源资源的节约,提高能源利用效率,加快可再生能源的开发利用,对于中国来说既重要又迫切。
二、世界可再生能源发展趋势
世界大部分国家能源供应不足,各国努力寻求稳定充足的能源供应,都对发展能源的战略决策给予极大的重视,其中可再生能源的开发与利用尤为引人注目。化石能源的利用会产生温室效应,污染环境等,这一系列问题都使可再生能源在全球范围内升温。
从目前世界各国既定能源战略来看,大规模的开发利用可再生能源,已成为未来各国能源战略的重要组成部分。自上个世纪90年代以来可再生能源发展很快,世界上许多国家都把可再生能源作为能源政策的基础。从世界可再生能源的利用与发展趋势看,风能、太阳能和生物质能发展最快,产业前景最好,其开发利用增长率远高于常规能源。
风力发电技术成本最接近于常规能源,因而也成为产业化发展最快的清洁能源技术,风电是世界上增长最快的能源,年增长率达27%。国际能源署的研究资料表明,在大力鼓励可再生能源进入能源市场的条件下,到2020年新的可再生能源(不包括传统生物质能和大水电)将占全球能源消费的20%,可再生能源在能源消费中总的比例将达30%,无论从能源安全还是环境要求来看,可再生能源将成为新能源的战略选择。
三、世界部分国家可再生能源发展目标
2004年,美国、德国、英国和法国可再生能源发电占总发电量的比重分别为1%、8%、4.3%和6.8%;到2010年将分别达到7.5%、20.5%、10%和22%;到2020年将都提高到20%以上;到2050年,德国和法国可再生能源发电将达到50%。韩国可再生能源消费比重将由2004年的2.1%提高到2010年的5%。日本和中国的可再生能源消费比重将由2004年的3%和7.5%提高到2010年的10%左右,2020年分别达到20%和15%。
四、世界部分国家可再生能源利用进展
美国正在加大可再生能源研发和利用力度,2005年美国能源部能源研发总投资7.66亿美元,其中可再生能源研发投资占了42%。美国制定了庞大的太阳能发电计划,克林顿政府出台的“百万屋顶计划”将在1997年到2010年里,安装总容量达4.6亿兆瓦的光伏发电系统。
德国新的《可再生能源法》,为投资可再生能源提供了可靠的法律保障。德国制定了《未来投资计划》以促进可再生能源的开发,迄今投入研发经费17.4亿欧元。2004年,德国可再生能源发电量占总发电量的8%,年销售额达100亿欧元。风力发电占可再生能源发电量的54%,太阳能供热器总面积突破600万平方米。法国。法国推出了生物能源发展计划,2007年之前将生物燃料的产量提高3倍,使起成为欧洲生物燃料生产第一大国。具体内容是建设4个生物能源工厂,年均生产能力达到20万吨,生物燃料的总产量将从目前的45万吨上升到125万吨,用于生产生物燃料的作物面积也将达到100万公顷。由于生物燃料目前成本比汽油和柴油贵2倍,法国已出台一系列优惠措施,鼓励生物燃料的生产和消费。
英国把研究海洋风能、潮汐能、波浪能等作为开发新能源的突破口,设立了5000万英镑的专项资金,重点开发海洋能源。不久前,在苏格兰奥克尼群岛的世界首座海洋能量试验场正式启动。英国第一座大型风电场一直在不断发展,目前风电装机总量已达650兆瓦,可满足44万多个家庭的电力需求,近期还将建设10座类似规模的风电场。
日本官方报告,将从2010年正式启动生物能源计划,并与美国和欧盟共同开发可再生能源,建设500个示范区。预计将投资2600亿日元,而与之有关的产品和技术将成为日本新工业战略的重要组成部分。
其他国家和地区。一些发展中国家如中国、印度、印度尼西亚和巴西等国家,越来越重视可再生能源对满足未来发展需求的重要性。中国制定实施了《可再生能源法》,编制了《可再生能源中长期发展规划》,将大力发展可再生能源并确定了明确目标。印度成立了可再生能源部,政府全力推动可再生能源资源的开发利用,目前印度在风电和太阳能利用规模方面已居于世界前列。东盟国家也开始重视可再生能源的开发工作。10个成员国各自都有了发展可再生能源的计划,包括地热、水电、风能、太阳能和来自棕榈或椰子油的植物燃料等。按东盟计划,到2010年各成员国的可再生能源电力将达到2.75万兆瓦,其中印尼、菲律宾和泰国将成为领先者。
2)让人感觉到“能源即将枯竭”,是源自于对能源“储采比”数据的错误认识。煤、石油、天然气等的“储采比”分别是100年,20年,和50年。所以让人感觉石油只够用20年了,煤也不超过100年。其实这是错误的,因为“储采比”是“可采储量”和“年产量”的比,这里所说的“可采储量”不是资源总量,是目前已经探明资源量的可采部分,而随着地质部门的不断勘探,可采储量是逐年在增加的,不会枯竭。
3)说“石油等即将枯竭”并不是新的命题,30年前(1980年前后),美国广播公司(所谓的ABC)就说过石油只能采20年了,现在30年过去了,石油还是可以采20年,这说明什么?说明现在全世界“开采煤、石油、天然气的速度”和“勘探、寻找和开发新的能源储藏资源的速度”是基本一致的。仔细想想,是不是这么回事儿。
中还有7000亿吨。但能经济地回采的约有1750亿吨。按悲观估计,回采量最少约1000亿吨。
照目前世界年耗油量30亿吨推算,可用130年左右。但是全世界已查明的石油可采储量仅879
亿吨。如每年开采30亿吨,不到30年就可用光。
天然气储量约1800亿吨到4000亿吨。全世界天然气的可采储量为70多亿立方米。有一种
看法是,目前全世界可开采的天然气总储量高达281亿立方米,也只满足170年的需求。
煤炭目前已证实的储量为14000亿吨。按目前全世界的耗煤量计算,可用500年。还有一种估
计是,全世界煤储量的预测量是10万亿吨,但可供采掘的只有约7000亿吨。以每年开采量34
亿吨计算,只能维持200年。
一、世界能源结构以化石能源为主,化石能源在较长时期内仍然是人类生存和发展的能源基础
目前全世界能源年总消费量约为134亿吨标准煤,其中石油、天然气、煤等化石能源占85%,大部分电力也是依赖化石能源生产的,核能、太阳能、水力、风力、波浪能、潮汐能、地热等能源仅占15%。化石能源价格比较低廉,开发利用的技术也比较成熟,并且已经系统化和标准化。虽然发达国家遭受70年代两次石油危机打击后,千方百计摆脱对石油的过度依赖,但是今后20多年里,石油仍然是最主要的能源,全球需求量将以年均1.9%的速度增长;煤仍然是电力生产的主要燃料,全球需求量将以每年1.5%的速度增长。可见化石能源仍然是我们在这个星球上赖以生存和发展的能源基础。
有统计表明,2020年全世界能源消费量将是目前的3倍。特别值得关注的是,世界各国能源消费量与GDP的增长程度有密切的相关性。从发达国家走过的道路来看,人均GDP在1000至10000美元之间,人均能源消费量增长较快,GDP超过10000美元之后,人均能源消费量放缓。我国正处在人均能源消费量增长较快的起步阶段,石油需求增势强劲,预计今年原油消费量为2.7亿吨,2020年将达到4.0-4.5亿吨;而我国是一个人均能源相对贫乏的国家,人均石油、天然气、煤炭可采储量分别占世界平均值的20.1%、5.1%和86.2%,尤其是原油,目前对外依存度是1/3,2020年将超过1/2,供需矛盾相当尖锐。
二、化石能源枯竭问题和能源环境污染问题依然困扰人类
世界能源以化石能源为主的结构特征,使得化石能源走向枯竭和化石能源利用对环境的污染这两个老问题,依然困扰人类。
世界能源以化石能源为主的结构特征,使得化石能源枯竭的日子离我们越来越近。因为作为能源主体的化石能源是不可再生能源,用一点,就少一点,总有枯竭的那一天。日前《2004BP世界能源统计年鉴》测算世界石油总储量为1.15万亿桶,以目前的开采速度计算,可供生产41年。作为世界石油龙头的沙特阿拉伯,石油储量达2500亿桶,日产量800多万桶,分别占世界石油总储量和总需求量近1/4和近1/10。这个国家以“我们每天为世界提供石油”作为使命,在过去30多年间确实起到世界石油供应稳定器的作用。但是,沙特石油公司高级职员私下表示:“我不知道这种情况能够持续多久。”因为沙特老油田已经接近产油高峰期,而开采新油田的难度非常大。世界各大产油国也都大致如此,阿曼目前的产量仅是其高峰时的1/5,美国石油开采量每年下降3%,传统的石油出口国印度尼西亚甚至一度需要进口石油应急。全球再找到大型油田的可能性非常小,只能寄希望于西伯利亚永久冻土带、加拿大油砂和几处深海大陆架。这种状况加剧了人们对不可再生能源走向枯竭的危机感。近年来国际市场油价持续走高,很大程度是这种危机感的直接反应。
目前以煤炭、石油为主的世界能源结构带来全球性能源环境问题的主要表现为酸雨、臭氧层破坏、温室气体排放等。在许多发展中国家,城市大气污染已达到十分严重的程度,在欧洲和北美也出现了超越国界的大气污染,形成了广泛的环境酸化,上千个湖泊的湖水酸度达到了不能支持鱼类生存的程度,酸性气体所造成的腐蚀损失,每年高达10亿美元。我国以煤炭、石油为主的能源结构也造成了严重的大气污染,二氧化硫和二氧化碳的排放量都居世界前列。二氧化碳排放量的增加使全球变暖,2003年成为有史以来最炎热的一年,因此联合国呼吁各国签署《京都协议书》,以减少温室效应气体的排放。包括中国在内的大多数国家做出积极响应,而二氧化碳排放量居世界第一的美国,出于自身经济扩张的考虑,拒绝签署《京都协议书》,使国际社会同温室效应问题的斗争举步维艰。
三、世界石油地缘政治格局呈现多元化态势,世界石油市场结构新一轮大调整拉开序幕
化石能源除了必将枯竭和环境污染这两个老问题受到全人类的特别关注以外,近些年世界石油市场结构新一轮大调整也格外引人注目。
世界石油工业历经近150年的发展,到20世纪末形成了从西北非经中东、里海、中亚、西伯利亚到远东的石油储产区域和以北美、西欧、东亚为主的世界石油消费区域,两者供需关系严重错位和失衡,导致以最大石油消费国美国为首的发达国家与以世界最大石油输出国沙特阿拉伯为首的中东产油国家的控制与反控制的矛盾突出,“强强抗衡”成为上世纪后30年石油地缘政治的主旋律。以往历次世界石油市场结构大调整,都是石油地质大发现带动的,美国油田、巴库油田、中东油田、北海和墨西哥湾油田的相继发现,都使世界石油地缘政治格局为之一变,世界石油市场结构随之做出相应的大调整;然而进入本世纪,特别是伊拉克战争之后,世界石油地缘政治“多元化”初露端倪,并引发世界石油市场结构的大调整。
这次世界石油市场结构大调整涉及需求结构调整、供应结构调整、资本结构调整和新石油储产中心开辟等石油领域的方方面面,其时间持续之长,波及范围之广,影响之深远,是前所未有的。主要表现在:
石油需求多元化。虽然发达国家石油需求仍然主导世界石油需求市场,但是随着发展中国家的国民生产总值的提高,石油消费量将追超发达国家。
石油供应多元化。欧佩克在世界石油市场仍然发挥着举足轻重的作用,但是其控制国际油价的局面正在打破,非欧佩克产油国发展势头强劲,俄罗斯的能源大国地位得以确立,挪威、加拿大等国的传统地位仍然保持,伊拉克的特殊地位将逐渐突出,石油供应国形成“群雄并立”的格局。
石油资本多元化。世界石油产业被西方几大石油公司所垄断的局面将被打破,发展中的地区大国全力支持本国石油公司在全球争取石油开发、生产和销售的份额,招商引资将是各产油国迅速提高石油效益的必然选择,联合开发将是各石油公司规避海外投资风险的最佳策略,区域合作将是各石油需求国趋利避害的当务之急。
这样的世界石油市场结构大调整是多种因素共同作用的结果:
需求激增的拉动。人类在过去150年已经消耗了9500亿桶石油,占全球已探明化石能源总量的44%,其中大部分是近50多年在现代工业高速发展的过程中消耗的。进入本世纪,随着工业的新一轮增长、居民消费结构的升级和城市化进程的加速,能源需求以前所未有的速度增长,能源消耗量也出现“加速度”的趋势,欧佩克预计今年世界石油日需求量将比去年增加200万桶。可以说需求激增拉动了世界石油市场结构大调整。
供应风险的激励。在目前世界石油供需基本平衡,生产能力略有节余的表象下面,孕育着种种危机,包括世界石油产量将越过顶峰而呈下降趋势;全球石油地质储量连年增加,但是可开采的商业油源却呈下降趋势;新油田的开发需要大投资、长周期和高风险等等,导致世界石油供应不确定的风险凸显。加上石油所特有的地缘政治风险,诸如巴以冲突加剧、伊拉克局势动荡和恐怖袭击对石油设施的破坏,都促使各国加强石油生产、运输、贮存的安全措施,争取多渠道的稳定油源,并且建立石油战略储备,以确保石油供应。可以说石油供应风险意识激励了世界石油市场结构大调整。
美国石油霸权战略的催化。美国将控制石油资源作为其全球霸权战略的核心内容,将控制伊拉克作为制服中东产油国家的“石油王牌”,遏制其他发达国家和发展中地区大国获取石油资源。为此,美国采取的石油战略是:抢占中东石油地缘战略支点,控制里海和中亚石油区,抢滩非洲石油区,削弱欧佩克,插手俄罗斯石油公司,控制国际输油管线,以确立新的世界石油地缘政治格局,并在其中发挥主导作用。这样的石油霸权战略,使各产油国、石油需求国甚至美国的盟国都感受到巨大的压力,迫使他们制定并实施自己的石油安全战略,确保自己在世界石油市场的应有地位。可以说美国石油霸权战略催化了世界石油市场结构大调整。
各国政府的推动。各国政府为了应对世界石油供需不平衡矛盾和规避石油地缘政治风险,尤其为了应对美国的石油霸权战略,都将石油保障纳入国家发展安全战略。发达国家和发展中国家形成的需求方急需开辟新油源,新老产油国形成的供应方积极开发新产能,新供需关系和新运输保障也都应运而生。各国政府支持本国石油公司争取境外石油资源份额和参与世界石油市场竞争。可以说各国政府推动了世界石油市场结构大调整。
新技术的保障。新技术使开发深海油田和复杂地质构造的陆地油田成为可能,使液化天然气便于储运和利用,使输油管线成为供需双方的联系纽带。可以说新技术保障了世界石油市场结构大调整。
世界石油市场结构新一轮大调整为新一轮长期投资浪潮创造了条件。新一轮长期投资浪潮需要大投资、长周期和高风险,在数年甚至十几年才能赢利,这就是今后相当长时期国际油价将持续走高的深层原因。
四、世界各国纷纷制定能源安全发展战略
如今,依然困扰人类的以化石能源为主的世界能源结构带来的化石能源枯竭和能源环境污染问题以及随着世界石油地缘政治格局呈多元化态势和世界石油市场结构大调整的展开,使能源问题已经上升为一个国家能否安全、全面、协调、可持续发展其社会经济的重大战略问题,各国都从安全和发展两个方面制定了国家能源战略。
首先,各国将石油保障纳入国家安全战略。美国等发达国家为了减轻对欧佩克石油的依赖,转而开辟西非、中亚和俄罗斯等地区和国家的新油源;中国、印度、东盟、韩国、巴西等经济发展较快的国家和地区集团积极寻求多渠道石油来源;沙特阿拉伯、俄罗斯等老、新产油国都把石油作为本国经济腾飞的“金钥匙”,纷纷制定了“石油兴国”、“石油强国”的战略;世界各国都对石油运输保障和战略储备予以高度重视,例如中国、俄罗斯、哈萨克斯坦、日本、美国等国都在建设长距离输油管线,马来西亚、新加坡和印度尼西亚联合维护马六甲海峡安全,中国和印度筹建石油战略储备设施,等等。
其次,世界各国都制定能源发展战略,将合理利用和节约常规能源、研发清洁的新能源和切实保护生态环境作为基本国策,以实现经济持续发展、社会全面进步、资源有效利用、环境不断改善的目标,从而形成如下发展趋势:
高新技术成果在能源工业迅速推广应用。能源工业正在由低技术向高技术过渡,新技术已迅速地渗透到能源勘探、开发、加工、转换、输送、利用的各个环节,例如自动化生产设备使煤矿开采效率成倍提高,新工艺和新技术促进了深海油田的开发。
化石燃料正在向高效节能、洁净环保的方向发展。全球范围的节能技术革命已经展开,各国都在通过节约能源和提高能效来降低能源需求量,发达国家的能源消耗下降了30%以上,机动车的燃油效能提高了近一倍。清洁能源技术迅速提高,各国纷纷推进清洁煤计划。
天然气的开发利用迅速增长并且前景广阔。天然气储量丰富,迄今仅开采了全球总储量的16%,而且污染较小,可以作为石油的替代品,消费量将以年均10%的速度增长,有望超越煤炭成为第二大能源载体。天然气水合物是深藏海底的固体天然气,测算储量是化石能源储量的2倍,而且杂质少,无污染,是一种新型的清洁能源。日、美等国已经获取了天然气水合物的样品,我国已经建立了专门的实验室,天然气水合物有望继石油之后成为人类的又一支柱能源。
各种新能源的开发利用引人瞩目。太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能等可再生能源的研发迅速展开,尤其是美、日、中等国都在大力开发氢燃料电池技术,使用氢燃料电池的汽车样机已经上路,2008年北京奥运会期间将出现氢燃料电池的公共汽车。到本世纪中期,人类有望进入“新能源时代”。
核能的开发利用重新受到重视。由于技术的进步,核电站的安全性、核废物处理等难题得到解决,中国、芬兰、美国都着手建设新一代核电站,国际原子能机构实施了先进核燃料计划,日、法、美、俄等国推动了核聚变能的远期商业应用,核能将进入新一轮发展期。□
(作者:中国社会科学院世界经济与政治研究所国际战略研究室研究员)