四、化石能源、碳基能源山穷水尽了吗

化石能源的使用推动了人类工业文明的发展，但目前在化石能源需求高速增长和存量极其有限的双重制约下，化石能源日趋稀缺。

1.化石能源的储量极其有限

化石能源的形成过程漫长、条件复杂，且存量有限。无论是煤、石油还是天然气，都是远古生物体经漫长演变而生成的矿物。这种漫长是以亿年来计算的。这三类化石能源的形成过程极其缓慢，不可再生性不言而喻。即使现在沉积的生物体在亿年以后也会生成化石能源，但对于人类来说显然已毫无意义。全球化石能源的枯竭是不可避免的，《世界能源统计2009》显示，2008年底全球石油探明储量为1708亿吨。按2008年度产量计算，可供开采42年，以同样方式计算，天然气和煤炭的剩余储量分别可开采60.4年和122年。

石油形成示意图

2.化石能源的消费量持续增长

过去30年间，世界能源消费大约以年均3%的速度增长，能源消费弹性系数约为0.660。据美国能源部能源情报署《国际能源展望2004》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%，全球能源消费峰值将出现在2020—2030年。作为全球能源市场一个重要的组成部分，目前中国的能源消费已占世界能源消费总量的15%左右，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，均高于全球化石能源枯竭速度。

3.化石能源生产难度不断加大

化石能源的生产条件是千差万别的，随着社会生产力的不断发展，社会经济系统对化石能源的需求与生态系统对化石能源的供给之间出现了日益增大的供求矛盾，致使很多化石能源的价值正由该部门中等条件下生产该种能源商品的价值来决定，逐步变为由劣等条件下生产该资源的个别价值来决定的趋势。这是由于随着200多年来工业革命的不断发展，人类已优先开采了优等条件和中等条件的自然资源区域，随着优等条件下的自然资源储量的大大减少，迫使当代人和后人正向着中等以下条件的自然资源区域去开发，使中等条件以下开采的自然资源商品的量越来越占据商品量的大多数。目前已探明的石油储量将于2010—2035年耗掉80%；而天然气和煤，从现在算起，天然气只能再用40～80年，煤可再用200～300年。并且，由于人类目前的认识和技术水平的局限性等原因，人类对地壳的钻探深度只有1万米左右，还不到地球半径的千分之二。

过多的汽车消耗石油

4.化石能源污染严重

化石能源在生产和使用过程中碳排放量较大，尤其是在减排技术不太成熟的工业化初期阶段，化石能源的使用造成生态环境的严重破坏。

人类对化石能源的依赖性与日俱增，但由于人类大规模地对化石能源进行开发和利用仍然处于初级阶段，技术手段和生产方式较为落后，加之化石能源消耗的自身特点，使得化石能源的使用对地球产生的破坏性已经到了难以承受的程度。大规模的化石能源开发和利用所付出的代价是人类生存环境的不断恶化，主要表现在温室效应的不断加剧、环境污染的不断恶化和固体废弃物不断增多，这已对人类现代文明发展提出了越来越严峻的挑战。

因此，在化石能源稀缺和污染的双重制约之下，全球能源供应和消费结构调整日趋紧迫，加快经济发展方式转型刻不容缓。

5.碳基能源的灾害：酸雨、褐云和灰霾

碳基能源在给人类带来前所未有的工业发展和物质财富的同时，也给人类造成了难以承受的环境压力。除了温室效应外，还有各种污染，包括酸雨、褐云和灰霾等重要的副产品。

酸雨的形成(www.daowen.com)

煤炭和石油燃烧后产生的硫氧化物和氮氧化物在大气中经过复杂的化学反应形成硫酸或硝酸气悬胶，或被云、雨、雪、雾捕捉吸收，降到地面成为酸雨。它的学术名称是酸性沉降。除了酸雨这种湿沉降外，还有一种叫干沉降。包括中国在内，许多国家均以pH值小于5.0作为酸雨的标准。中国的酸雨主要是因为大量燃烧含硫量高的煤形成的，此外，机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。目前我国有三大酸雨重灾区，近1/3的国土已经被酸雨污染。其中，华中酸雨区已成为全国酸雨污染范围最大、中心强度最高的酸雨污染区，排名第二的是西南酸雨区，第三大酸雨重灾区是华东沿海酸雨区。

“印度洋试验”是20世纪90年代后期的一个国际科学合作项目，正是它揭开了褐云研究的序幕。大气褐云团是指以细颗粒物为主，悬浮在大气对流层中的大片污染物，其成分包括含碳颗粒物、有机颗粒物、硫酸盐、硝酸盐、铵盐以及沙尘等。联合国环境规划署认为，褐云中的灰尘和煤烟颗粒可以吸收阳光、加热空气，褐云中的臭氧会加重二氧化碳引起的温室效应。中国的北京、上海和深圳以及印度的孟买、伊朗的德黑兰、泰国的曼谷、埃及的开罗等13个城市被定义为褐云覆盖的城市，这些城市的煤灰水平是所有人造微粒总量的10%。

在北京、上海、广州、深圳和香港等中国东部沿海大都市，天空经常是灰蒙蒙的一片，大气能见度很低。这不是雾，在城市中，我们肉眼所及的朦胧，十之八九都是灰霾。造成灰霾天气的正是我们头顶上的这片褐色云团，不过灰霾与褐色云团所反映的大气状况有着细微的差别：一次灰霾天气，可能以城市为中心扩大到周围区域；而成片的褐色云团则是一个区域性问题，对包括我国在内的广大地区乃至全球气候和环境都会产生很大影响。

灰霾影响的不仅是人们的心情，还有大家的呼吸系统。人们柔软娇嫩的肺，今天已经变成了城市灰霾的“吸尘器”，钟南山院士说，广东地区40岁以上的人，无论男女如今都是“一颗红心，两叶黑肺”。在中国现行的空气质量国家标准中，只有二氧化硫、二氧化氮和直径小于10微米的可吸入颗粒物这老三样，真正的杀手其实在这份名单之外，它就是直径小于2.5微米的所谓微小颗粒物。微小颗粒物的致肺癌率高过尼古丁，因为它不仅可以进入血液，影响肺部组织，诱发慢性呼吸系统疾病，甚至还会引起癌变。联合国环境规划署的报告显示，空气中微小颗粒物的浓度上升到每立方米20微克，中国和印度每年会有34万人因此死亡，它导致的经济损失将分别占到中国GDP的3.6%以及印度GDP的2.2%。

6.碳基能源时代的尾声

除了严重的污染之外，碳基能源的不可持续性还在于它越来越昂贵的价格。在当前复杂多变的国际金融形势下，国际市场石油价格的大起大落已经成为常态。

2008年，国际石油价格一波三折。在1月22日创出86.6美元/桶的调整低点后一路上涨，至7月2日欧佩克油价创下每桶140.73美元的历史高位；7月11日纽约原油期货价格曾创出每桶147.27美元的历史新高。此后，油价维持走低之势。至12月23日，欧佩克市场监督原油一揽子价格为每桶34.49美元。这是自2004年7月以来，欧佩克油价首次降到35美元以下。2009年7月1日，油价又一路反弹到每桶69.83美元。

欧佩克领导人

历史上，油价几次大幅飙升都对全球经济产生了严重冲击，甚至导致西方主要经济体陷入衰退。第一次石油危机时，国际油价比危机前大约增长了2倍，达到48.92美元/桶。由于国际油价的大幅上涨，1974年全球进入高通胀期。发达经济体的通胀水平达到了13.95%，日本更高达23.95%，发展中经济体的物价水平也达到了15.76%。2008年上半年，因油价上涨，导致全球经济运行成本提高，产品价格普遍上涨，通货膨胀压力加大。

油价过山车背后，是公众挥之不去的普遍焦躁情绪，而最大的阴影，则是我们今天高度依赖的碳基能源正在逐渐枯竭。全世界虽有上万个产油田，其中日产量超过10万桶的大油田仅有116个，这些油田占全球石油产量的一半。但这些油田绝大部分已生产25年以上，其中很多已经显现颓势。国际能源机构调查了排名前400位的油藏，发现最大的麻烦是世界几个最大的油田都面临产量递减问题。

2008年，墨西哥宣布坎塔雷尔油田在2007年产量基础上减产25%，每天差不多要少生产41.6万桶石油。由于它的减产，墨西哥2008年第一季度的净出口石油减少了9%。俄罗斯也响起了警报，自从2007年10月，石油产量已下降约2%，而且没有显示出能够恢复的迹象。沙特阿拉伯的加瓦尔油田是迄今世界上最大的油田，占全球产量的7%。尽管沙特官方表示该油田未来几年仍可以满负荷生产，日产量可以维持在500万桶，但加瓦尔油田压力全靠强化注水来维持，产量的快速下滑已经不可避免。

为了填补这些缺口，必须有众多新油田投产。尽管花在勘探开发上的钱越来越多，但最近30年的新储量发现率却在稳步下滑。最近一次新发现储量超过在产油田产量的，还是哈萨克斯坦的卡沙甘油田，不过开采该油田的成本至少需要1350亿美元，成本之昂贵不言而喻。

根据美国能源部的数据，到2030年，世界液体燃料需求预计将达到每天1.176亿桶，而从沥青砂、页岩和生物燃料中合成的非常规石油，每天可以提供1050万桶，但大部分需求的1.071亿桶还得靠常规石油。越来越多的人相信，现在世界的石油产量已经达到峰值，将不会超过每天8500万桶。尽管有人寄希望于未开发的非常规储备，例如加拿大阿尔伯塔地区丰富的沥青砂资源，北极圈丰富的油气储藏随着全球变暖也会适于开采，可惜时间不在人类这一边。为了不突破2℃这个大限，全球排放必须在未来5～10年达到峰值，并在2050年降到1990年的80%，这迫使各国必须在21世纪中叶实现能源系统的零碳化转型。

事实上，壳牌、BP、埃克森美孚这三巨头的液烃产率已经分别在2002年、2005年和2006年达到了最高值。可持续性组织的约翰·艾尔金顿和加里·肯德尔认为，对全球石油工业而言，2008年有可能是巅峰之年。由于运输问题的制约，全球已经进入一个石油供给缺乏可靠性和廉价性的时代，石油时代已经无可挽回地进入衰退期。在《为什么世界将大为变小》一书中，加拿大帝国商业银行前经济学家杰夫•鲁宾也断言，我们正走向能源稀缺时代。他认为，最重要的不是生产峰值是否将在2015年或2020年到来，而是向市场供应新的石油会变得越来越困难和昂贵。与过去一个半世纪相比，如今新发现的油田要么更小，要么在技术上更具挑战性，或者两者兼具。在这些地方生产原油本身就需要消耗大量的能源，同时把石油从这些更偏远的地方运出来成本也会更昂贵。

壳牌石油标志

鲁宾指出，油价将随着世界经济的复苏再次飙升。从长远来看，不但中国、印度等发展中大国的油耗会飙升，中东产油大国的经济发展也将使它们自身的石油消费水平接近西方。2008年在周期顶部油价曾上探每桶近150美元，下一个周期油价可能达到200美元，再下一个周期可能还要高。2009年3月，油价约为每桶40美元，到11月已经到70美元，在此期间经济只是出现了一些复苏的迹象而已。