問:可再生能源的研發,是我國乃至全球關注的熱點話題。但也有人提出,可再生能源的應用有眾多先天局限,例如,風能就很難儲存;大量使用玉米等生物燃料會與民爭糧,代價太大。請問,化石能源最終會被可再生能源替代嗎? ———上海四平路 范朋
答:作為人類生存和發展的重要物質基礎,煤炭、石油、天然氣等化石能源支撐了19世紀到20世紀近200年來人類文明的進步和經濟社會發展。然而,化石能源的不可再生性和人類對其的巨大消耗,使化石能源正在逐漸走向枯竭。
據美國地質局估計,全世界最終可采石油儲量為3萬億桶。由此推算,世界石油產量的頂峰將在2030年出現。由于剩余儲量開采難度增大,石油產量會快速下降。世界煤炭總可采儲量大約為8475億噸。長期來看,盡管世界煤炭可采儲量相對穩定,但還是出現了下降的趨勢。按當前的消費水平,最多也只能維持200年左右的時間。世界天然氣儲量大約為177萬億立方米。如果年開采量維持在2.3萬億立方米,則天然氣將在80年內枯竭。
就我國而言,化石類能源探明儲量約7500億噸標準煤,總量較大,但人均能源擁有量卻遠遠低于世界平均水平。煤炭、石油、天然氣人均剩余可采儲量,分別只有世界平均水平的58.6%、7.69%和7.05%。近幾年,我國的能源生產一直保持著快速增長勢頭。2006年,我國能源生產總量為20.6億噸標準煤。其中,煤炭比重高達76.4%,原油比重下降為12.6%,天然氣占3.3%。我國煤炭儲量相對豐富,但從中長期來看,仍面臨諸如賦存條件、勘探水平、運輸條件、安全因素等多方面因素的限制,能被有效開發利用的煤炭資源量明顯不足。
化石能源的利用,也是造成環境變化與污染的關鍵因素。大量的化石能源消費,引起溫室氣體排放,使大氣中溫室氣體濃度增加、溫室效應增強,導致全球氣候變暖。1860年以來,全球平均氣溫提高了0.4℃~0.8℃。IPCC(政府間氣候變化專門委員會)所做的氣候變化預估報告的結論是,CO2為溫室氣體的主要部分,其中約90%以上的人為CO2排放是化石能源消費活動產生的。化石能源,特別是煤炭的使用帶來大量的二氧化硫和煙塵排放,也是造成我國大氣污染的主要來源。盡管應對措施初步遏制了酸雨范圍逐步擴大的趨勢,但酸雨仍在局部地區加重;機動車尾氣污染等問題日益嚴重,特別是在大城市,煤煙型空氣污染已開始轉向煤煙與尾氣排放的混合型污染。隨著化石能源儲量的逐步降低,全球能源危機也日益迫近。以化石能源為主的能源結構,具有明顯的不可持續性。
可再生能源,是指在自然界中可以不斷再生、永續利用、取之不盡、用之不竭的能源資源總稱。可再生能源的特點,恰恰是可再生性和環境友好性。按照技術種類,可再生能源可分為太陽能、風能、水能、生物質能、地熱能、海洋能等。過去30年間,全球可再生能源增長率,超過了一次能源的增長率。增長速度最快的分別是,風電、太陽能和地熱。在1971年至2004年間,風電增長了48.1%,太陽能增長了28.1%,地熱能增長了7.5%。小水電、生物質發電、地熱、風電等可再生能源發電技術,在價格上已經具有了市場競爭力。我國自《可再生能源法》頒布實施以來,可再生能源產業也取得了高速發展。截至2008年底,我國有70多家風電設備整機生產企業,總生產能力已接近1000萬千瓦。風電裝機容量連續翻番,2008年當年完成裝機容量620萬千瓦,超過過去20年的總和,累計達到1217萬千瓦,居世界第四位。
科技的進步和各國在勘探領域投入的增加,促使不斷有新的煤田和油氣田被發現,化石能源預測儲量有所增長。例如,自上世紀70年代中期以來,世界天然氣預測儲量一直處于上升趨勢。但是,一個不能忽視的事實是,化石能源具有天然的不可再生性。因此,如果不轉變能源利用方式,繼續大規模開采化石能源,化石能源的枯竭遲早都要到來。目前,開發利用可再生能源,已成為國際上大多數國家的戰略選擇。許多國家把發展可再生能源作為緩解能源供應矛盾、應對氣候變化的重要措施。
目前,已經有50多個國家制定了相關法律、法規或行動計劃,通過立法的強制性手段保障戰略目標的實現。2006年3月歐盟首腦會議指出,到2020年,可再生能源將占整個歐盟25國能源消耗量的20%,生物液體燃料的比例至少要達到10%。2005年,美國提出宏大目標計劃,即未來利用風電提供全美國20%的電力供應,2030年生物液體燃料將占美國車用燃料30%以上。我國于2007年9月公布《可再生能源中長期發展規劃》,明確提出,到2010年,可再生能源年利用量要達到3億噸標準煤,占能源消費總量的10%;到2020年,可再生能源年利用量要達到6億噸標準煤,占能源消費總量的15%。
根據歐洲可再生能源委員會估計,到2050年,可再生能源將能滿足全球50%的一次能源需求,其中,70%的電力將來自于可再生能源(包括水電),裝機容量為71億千瓦,年發電21400TWh(太瓦時)。預計到2050年,可再生能源將占世界一次能源的三分之一,并滿足能源增長的大部分需求。事實說明,努力減少對化石能源的依賴,是保證未來人類文明得以延續的必然選擇,不斷提高可再生能源在全部能源中所占比重,最終實現對化石能源的替代,是人類社會發展的必然趨勢。
(2009-11-02 解放日報 國家發展和改革委員會能源研究所可再生能源發展中心副主任 任東明)
責任編輯: 中國能源網