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如果五六百年之后,地球的煤石油天然气用尽,人类的生活会是什么样子?

问:如果五六百年之后,地球的煤石油天然气用尽,人类的生活会是什么样子?

回答这个问题,需要有两个前提数据:

目前探明的化石能源储量世界能源消耗占比

在明确目前已探明的数据,和能源占比数据的基础上,我们分析一个问题,即,化石能源危机会不会发生,怎样发生?

先说结论:目前的世界是以化石能源为基石的。虽然存在政治、经济、开采技术等因素,但传统化石能源终究会面临资源枯竭的一天,但是在那一天到来之前,由于气候变化、环境保护的要求,世界能源需求的构成会慢慢转变为以太阳能、核能为代表的新能源为主的格局,人们日常使用的能源将主要来自于这些

不会出现开着最后10L油满大街找不到加油的地方,最后慢慢停下来的末日情形。:)


1.来看第一个问题,化石能源储量。我们的对象限定为原煤、石油、天然气这三大类。

(1)现存量有多少?

根据《世界能源统计年鉴》(2019)数据:

煤—全球煤炭储量1万零500亿吨,按现阶段全球年供给量4000万吨计算,约可以使用135年;石油—全球探明储量2441亿吨,现阶段全球年供给量约44亿吨,约可以使用55年;天然气—全球探明储量197万亿立方米,现阶段全球供给量3.9万亿立方米,约可使用50.9年。如果五六百年之后,地球的煤石油天然气用尽,人类的生活会是什么样子?

(2)每年有变化吗?还能用多少年?

其实能用多少年这个问题,看起来很简单,用总量除以每年使用量,就能算出还有几年用完。但是为什么这个问题又让人很困惑呢?即便是最顶尖的地质学专家,也不能说清楚在这个世界上,煤炭、石油或者天然气的储量到底还能有多少、还能用多久。因为这里面包括了关键的问题,就是“储量”的定义。储量是一个涉及地质学、工程学、经济学的概念,它不是一个固定的数字,而必然是一个不断变化的值。储量的定义又被分为三种。以美国对于石油的储量定义为例,分为三类:证实储量(proved reserve),概算储量(probable reserve),可能储量(possible reserve)。第一个,指商业性开采的概率在90%以上,第二个指商业性开采的概率在50%以上,第三类,这个概率降低到了10%。 其实,这些可能性本身的争议就很大。不管我们怎样定义,储量永远都是“专家意见”,是灵活多变的推测。例如,一个油田能否进行商业化开发,取决于能否盈利,这首先取决于石油的价格。在石油价格低于30美元/桶时,油砂矿和页岩气都是属于“不具备开采价值”的。但当石油价格升到100美元/桶以上的时候,油砂矿和页岩气就变得“可采”了,而且似乎成本还很低廉(大约折合石油价格为60~70美元/桶);而当石油价格回到40美元以下时,页岩气又成为“不具备开采价值”的资源了。

说了这么多,抛开复杂的经济、政治因素,在勘探和开采技术没有重大突破的前提下,现在至少有一点大家已经达成了共识,那就是,随着不断开采,自然储量肯定会越来越少,化石能源终究面临储量枯竭。

2.能源消耗的构成。

(1)从各国情况来看,2020年,中国占比25%,美国占比17%、俄罗斯占比6%、欧洲各国合计消费占比20%左右。可以看出,我国、美国、欧盟、俄罗斯的能源结构需求是全球能源的关键。(2)从目前全球能源消耗的构成看,石油占34%、煤30%,天然气24%,合计88%。也就是说,大家目前消耗能源还是以化石能源为主, 石油、煤炭和天然气三分天下如果五六百年之后,地球的煤石油天然气用尽,人类的生活会是什么样子?

从目前的能源消耗构成来看,化石能源依然是世界能源的基石。然而,随着气候变化温室效应的影响日益显著,新能源的占比在不断提升,相关的技术也在不断发展。因此,未来的能源占比,以及新能源的替代,将会是一个渐进的过程,应该化石能源会日渐没落。人们的生活中,所需要的能源,也将会越来越多的以水力发电、核能、太阳能等新能源来提供。

3.未来的趋势分析

随着开采成本的上升,和环境污染、气候变化的问题渐渐严重,一个重要的共识也正在达成,其它如太阳能、风能,逐渐变得更合算、更有必要。沙特前石油大臣阿赫迈德-亚马尼(Ahmed Yamani)说过一句名言:“石器时代的结束不是因为缺少石头,而石油时代也将在石油枯竭之前就早已终结。”

(1)太阳能

储量巨大——根据相关的数据分析,每年太阳照射到地球上的能量,是全球已探明化石能源储量的约143倍。太阳能功率是目前人类使用能源功率的9000多倍。每年可开发的太阳能是全球年发电量的310倍,是总能源消费量的50倍。现存问题——太阳光能量巨大,太阳能发电技术也已经有几十年了,为什么不大规模开发太阳能呢?问题就出在成本上。以前光伏发电成本高于化石能源发电,需要政府补贴才能生存。未来可期——最近十年,光伏成本大幅下降,其发电成本已经和化石能源发电处于同一水平,我国已经全年取消了光伏电站的补贴,但在光伏组件的出货量仍然大幅上升。只需要努力降低光伏发电成本,提高发电效率。

(2)核能

清洁——随着化石燃料的消失,核电正变得越来越重要,因为它是唯一能够每天24小时连续供电的替代基本系统。它不含碳,对我们的清洁能源未来至关重要。它最早于1950年代开发,此后其安全功能得到了很大的改善。现在全球超过11%的电力来自核能。如果五六百年之后,地球的煤石油天然气用尽,人类的生活会是什么样子?

安全是问题——核能的最大问题是固有安全性问题。切尔诺贝利、福岛等案例,给核能的大规模应用带来阴影。目前,一种安全,清洁,可持续的新一代高温气冷堆(HTGR)的出现,会显著提升安全性。它的形式为掺有“ 燃料颗粒”涂层和热解碳以及碳化硅层的富铀。燃料颗粒嵌入在高温下非常稳定的石墨基质中。这样的燃料可以被辐射很长一段时间,因此会深深燃烧其原始的易裂变装药。中国正在试验所谓的“卵石床”设计,该设计非常稳定且非常安全。

(3)可燃冰

储量巨大——据估算,全球可燃冰储量是现有天然气、石油储量之和的2倍,仅海底区域可燃冰的分布面积就达4000万km2,占地球海洋总面积的1/4,目前世界上已发现的可燃冰分布区多达116处,具有广阔开发前景。中国南海可燃冰资源量约为1000亿吨标准煤,约相当于中国目前陆上石油、天然气资源总量的1/2,青藏高原远景资源量超过500亿吨标准煤。如果五六百年之后,地球的煤石油天然气用尽,人类的生活会是什么样子?

远水不解近渴——目前,可燃冰还处于资源调查和技术研发阶段,距离商业化利用还有较大距离,是重要的战略储备资源。