“后石油時代”:你不可不知的能源大趨勢


時間:2013-04-22





  隨著天然氣、可再生能源,以及各種非常規(guī)油氣的崛起,未來將不再會是能源一極化的時代。

  LNG(液化天然氣)的廣泛應(yīng)用正在給眾多產(chǎn)業(yè)帶來改變;頁巖氣的出現(xiàn)被認為將重塑全球能源格局;風能、太陽能經(jīng)過前幾年的瘋狂發(fā)展,似乎開始歸于理性;核能則因為一次“黑天鵝”事件,前景再次變得暗淡……

  這些,到底意味著什么?能源領(lǐng)域正在發(fā)生哪些趨勢性的變化?將給我們帶來怎樣的影響?來聽聽中海油能源經(jīng)濟研究院首席能源研究員陳衛(wèi)東的看法:

  新一輪能源轉(zhuǎn)型

  三四百年以來,人類的能源已經(jīng)經(jīng)歷過了兩次轉(zhuǎn)型。

  一次是由薪柴轉(zhuǎn)向煤炭。以蒸汽機的發(fā)明為標志,推動了工業(yè)革命的產(chǎn)生和發(fā)展。歷史上第一次,機械能、電能替代人力、畜力、水力、風力,成為了我們的主要能源。而瓦特蒸汽機,也成了這次轉(zhuǎn)型最重大的技術(shù)創(chuàng)新發(fā)明。

  第二次能源轉(zhuǎn)型是由煤炭轉(zhuǎn)向了石油,以汽車為標志的現(xiàn)代工業(yè)體系確立。汽車的發(fā)明推動了石油地位的確立,數(shù)據(jù)顯示,截至2011年,全球資源貿(mào)易的總量一年大概接近4萬億美元,其中,大約1萬8千億是石油。石油之所以在全球資源貿(mào)易中占了將近二分之一的份額,很重要的一個原因就是石油貿(mào)易是全球化的,更重要的是期貨化。

  當前我們這個時代有一個非常重要的特征,那就是從online轉(zhuǎn)向offline。這很難用中文來表述。我們可以舉例,大家都知道,在網(wǎng)絡(luò)剛出現(xiàn)的時候,想要上網(wǎng),是需要用電話線連著的,這就叫online,而現(xiàn)在幾乎所有人的手機和電腦都可以無線上網(wǎng),這叫offline。我們回到更早的時候,在汽車出現(xiàn)、石油作為主要能源之前,火車是最主要的運輸工具,那是online,因為它無法離開鐵軌,而替代火車成為最主要運輸工具的汽車,卻沒有了這方面的束縛,它是offline的。

  而現(xiàn)在,全球已經(jīng)進入新的能源轉(zhuǎn)型期,這次轉(zhuǎn)型是以天然氣為潮流的低碳、多元能源將打破石油一統(tǒng)天下的局面,其重要契機就是LNG。

  其實人類運用天然氣的時間很早,宋應(yīng)星的《天工開物》就記述了宋朝自貢地區(qū)怎樣利用天然氣加工井鹽。但是直到現(xiàn)在天然氣才真正成為比較主流的燃料。為什么?就是因為氣體不好運輸和儲存。但是LNG技術(shù)的進步,促使天然氣的地位發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變。LNG是offline,天然氣變成液體,就可以像石油一樣可以通過汽車和輪船來運輸。Offline給我們帶來了極大的方便,這也就是為什么石油可能會轉(zhuǎn)向天然氣。

  還有一點,剛才講過,石油價格是全球統(tǒng)一的,但天然氣沒有。由于原來天然氣online的特點,管道把開發(fā)商和用戶連接起來,具有排他性,所以天然氣有獨立的價格體系,它的管道不能到處連通,所以有很明顯的區(qū)域市場。美國的天然氣價格目前大約4美元/百萬Btu,歐洲約為8、9美元/百萬Btu,中國、日本約為15、16美元/百萬Btu。正是由于天然氣online的性質(zhì),所以不同地區(qū)價格差距非常大。但是LNG的出現(xiàn),使得天然氣離開了管道,有了offline的性質(zhì),這是個巨大的技術(shù)進步。舉例來說,由于LNG的出現(xiàn),使得俄羅斯一直通過管道氣獨霸的歐洲市場,最近幾年出現(xiàn)了很大的松動,因為倫敦LNG的現(xiàn)貨市場,過去三年以每年20%左右的速度增長,而且它是隨行就市的,最低的時候曾經(jīng)是俄羅斯管道氣價格的一半左右。

  此外,天然氣與石油相比,分布更廣,儲量更是大了好幾倍,這些都為轉(zhuǎn)型提供了充足的理由。IEA(國際能源機構(gòu))認為,21世紀是天然氣的黃金時代,不僅僅是指與石油相比,天然氣本身是一種低碳能源。還有一個原因,就是它對于可再生能源的橋梁作用。因為運用可再生能源,如風能、太陽能等的發(fā)電都是分布式的,由于這種能源本身是不連續(xù)的,因此大規(guī)模地用來發(fā)電往往不夠穩(wěn)定。歐洲是可再生能源運用最多的地區(qū),風能、太陽能發(fā)電占總用電量將近30%。它的經(jīng)驗就是,凡是有可再生能源的地方,都要配以使用天然氣。因為天然氣發(fā)電在調(diào)峰上有著明顯的優(yōu)勢,如果沒有天然氣發(fā)電來支撐電網(wǎng)的調(diào)峰能力,可再生能源就很難大規(guī)模使用。

  能源的多元化時代

  但有一點需要確認,所謂轉(zhuǎn)型,并不是指能源間的完全替代,而是誰顯得更重要,誰在這個市場上的分量更重,隨著天然氣、可再生能源,以及各種非常規(guī)油氣的崛起,未來將不再會是能源一極化的時代。

  這次能源轉(zhuǎn)型出現(xiàn)了一個與以往截然不同的特征。我們看過去的兩次重大轉(zhuǎn)型,都是由低密度能源向高密度能源轉(zhuǎn)移,煤炭的能量密度比薪柴高,石油則比煤炭高。如果按照這個趨勢發(fā)展下去,替代石油的應(yīng)該是核能,但由于一些原因,產(chǎn)生了一定的阻礙,核能并未能動搖石油的地位。而這一次轉(zhuǎn)型的路徑恰恰相反,最濃縮的LNG,單位體積或重量的熱量并不比石油高,更有甚者如風能、太陽能等,是離散的、不連續(xù)的能源,它們所占的能源比重卻也不斷地增長,與此同時,許多資源貧礦,如頁巖油、頁巖氣、煤層氣等也具有了商業(yè)開采價值。將來人類的能源發(fā)展路徑,到底是還會沿著原來的路徑,向更濃縮、更高效走呢?還是就此改變?這次的改變,由高濃度向低濃度走,到底是過渡還是長期的方向?

  從我目前的研究看來,我認為這是一個過渡。從發(fā)電的角度來講,最終還是會回到核能上去?,F(xiàn)在的核能都是依靠核裂變,將來可控熱核聚變技術(shù)如果獲得突破,沒有污染,沒有輻射,這會是一個很理想的能源。關(guān)于核聚變,目前在歐洲有個巨大的試驗場,中國也積極參與其中,并承諾了十幾億美元的投資,項目預(yù)期在2050年就會實現(xiàn)商業(yè)使用。

  而且從天然氣本身來說, LNG也不是天然氣最終極的使用方式,進一步氣變油才是它的最終形態(tài)。因為LNG主要是便于儲存和運輸,應(yīng)用的時候還要變成氣,這個氣化-液化-氣化的過程本身就是耗能的,而且與原來石油的基礎(chǔ)設(shè)施很多不能夠共用,還要重新投資建設(shè)一套基礎(chǔ)設(shè)施,資金和時間的投入都不小。如果氣能變油,一次性地轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w,單位體積熱量與石油一樣,而且更加低碳、方便;原來的設(shè)施都能用,還可以控制排放。其實這種轉(zhuǎn)換的技術(shù),殼牌已經(jīng)做了幾十年的工作了,并且已經(jīng)獲得了成功。我去參觀過殼牌的第一個試驗廠,是在馬來西亞,海上的天然氣直接通到這個廠,出來的直接就是油,亮晶晶的、像水一樣透明。最近,他們在卡塔爾建設(shè)了一個具有商業(yè)化規(guī)模的工廠,目前施工建設(shè)已經(jīng)基本完成,產(chǎn)品已經(jīng)面世。因為技術(shù)方面的問題,投資大大超過預(yù)算,所以其產(chǎn)出的高純度的油目前主要作為油添加劑,賣得很貴,還沒有和石油競爭的能力。但是技術(shù)總是會向前發(fā)展的,氣變油的前景應(yīng)該被看好。

  除了對已有能源的運用外,我們還有很多發(fā)展方向,我們可以研發(fā)新的原動力機器,還有一個很重要的方向就是儲能技術(shù)的突破,例如高效率蓄電池的發(fā)明。想象一下,如果今后我們有非常高效率的電池,開車時放進車里,野營時拿出來,又可以照明又可以做飯,之后插到車里再開回去。又比如一個大輪船,把幾塊電池放進去,它就可以遠洋了。如果這些成為現(xiàn)實,基礎(chǔ)設(shè)施方面的東西大部分就可以不用了,人群也會更分散地生活?,F(xiàn)在我們改變最大的是信息流和現(xiàn)金流,給了人更多的自由。但是人的移動,還沒有得到根本的改變,我們現(xiàn)在靠電路、地鐵等到處都要連得起來的東西,在這方面的解放,還需要很長時日。

  中國的能源革命

  具體到中國而言,目前的能源結(jié)構(gòu)其實仍以煤炭為主,比重占到了70%,相對落后的能源結(jié)構(gòu)帶來了嚴重的污染,作為聯(lián)合國天然氣消費占一次能源比例最低的國家,中國的能源結(jié)構(gòu)是不可持續(xù)的,必須要改變。但具體如何改變,這又是一個比較復(fù)雜的問題。

  讓我們來看一個事實。全球LNG的大規(guī)模出現(xiàn)是在2005年以后,因為在那之前大家預(yù)期美國即將大規(guī)模進口天然氣,看到這個商機以后,2008年到2012年間,全球規(guī)劃了幾十條LNG的生產(chǎn)線。然而就在這個時候,美國頁巖氣商業(yè)化成功,具有了和常規(guī)能源相競爭的能力,LNG必須尋找新買家,而中國就是其中重要的一個。

  但值得一提的是,中國評估的頁巖氣規(guī)模跟美國其實不相上下,甚至比美國還高,難道就不能像美國一樣,用頁巖氣來替代天然氣的進口嗎?讓我們看下面一組數(shù)據(jù):最近的調(diào)研顯示,這些年中國流進美國頁巖氣產(chǎn)業(yè)的錢約有三百億美元,其中包括三桶油的,還有很多非國企,甚至是民間的。而我們自己的頁巖氣產(chǎn)業(yè),到現(xiàn)在一共只打了七十口井,每口井算一億人民幣,也就十億美元左右,幾十倍的差距,為什么?其實,這不僅僅是技術(shù)的問題。貧礦采出來和富礦在商業(yè)上競爭,需要的是開采貧礦要有更高的效率,需要準入、監(jiān)管、融資、人才、裝備、服務(wù)……所有這些東西融合后的整個體系來支撐。

  中國現(xiàn)在剛剛開始第二輪頁巖氣招標,進去了18家其他行業(yè)的國企和兩家民企,我認為,這一輪投資將會是“鱷魚進去、壁虎出來”,幾個區(qū)塊不出氣的可能性遠比商業(yè)化的可能性要大得多,很有可能得不到回報。中國的頁巖氣如果想要進行大規(guī)模的商業(yè)開發(fā),最起碼需要十年的時間,而且十年間要不停地探索、不斷地優(yōu)化改革整個體系。

  美國目前有上千家公司投資頁巖氣,而且它們都是小公司,但在這之前,美國已經(jīng)花了十幾年的時間探索know how,know how這個東西是不可復(fù)制的,要靠實踐去積累。所以美國頁巖氣革命的發(fā)生不僅是在技術(shù)上,更重要的是在整個高效率運作的經(jīng)濟體系上,要是說他們有技術(shù),為什么有技術(shù)?還是那套體系帶來的。

  其實與頁巖氣相比,中國的煤層氣開發(fā)的時間更早、更成熟,在替代天然氣方面,更接近于商業(yè)化,而且已經(jīng)允許各個煤礦自主開發(fā)。但從目前的現(xiàn)狀來說,并不樂觀,貧礦的開發(fā)體系不具備,很多已經(jīng)開采的煤層氣都被放掉了。為什么?主要是管線的問題。因為沒有管線連接、缺乏下游配套設(shè)施,中國在整個非常規(guī)氣體的運用上很落后、利用率很低。同時從另一方面看,目前管線的建設(shè)是壟斷行為,盡管中石油已經(jīng)投入了巨大的資金在骨干管網(wǎng)的建設(shè)上,但歸根結(jié)底,投資仍不夠、擴張也不夠快。想象一下我國的公路建設(shè),如果只是國家投資,絕對不可能發(fā)展到今天的樣子。所以在這方面,應(yīng)該鼓勵更多的資金進入?yún)⑴c建設(shè)。

  總的來說,LNG也好,頁巖氣也好,真正能夠商業(yè)化,都是技術(shù)的進步和投資形成規(guī)模之后帶來的,從技術(shù)上的可行到商業(yè)上的可行,往往有很長的路要走。

來源: 中國機電工業(yè)



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