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煤炭供應的真相

發布:2015-2-7 19:55:30  來源:互聯網  瀏覽次  編輯:佚名

煤炭供給的真相

拍攝:Nati Harnik

Nati Harnik為國家地理新聞供稿

翻譯:國家地理翻譯小組guoke
審校:cathelindan

       現在有一種觀點:也許是導致地球氣溫變化罪魁罪魁的化石燃料,正在面臨枯竭。

       曾經有很多理由來證實我們地球上的煤炭資源幾乎是取之不盡用之不竭的,就像懷俄明州的吉列特東北部的這個煤礦一樣,但是最新的分析報告告訴我們,在考慮了煤質的因素之后,我們可以開采并能供我們利用的煤炭實在非常的有限。

       這篇文章是探索能源題目的一系列報告中的一篇,它更多的,是帶領我們走近一次能源革命。

       按照傳統的觀點,無論煤炭資源的儲量有多么令人擔憂,它依然占據我們能源的主導地位,并且是主要的發電燃料,至少是在我們地球出現巨大的天氣變化之前是這樣。

       但是假如傳統的觀點是錯誤的呢?

       最近的一項研究正質疑這樣一個傳統的觀點:主要是針對化石燃料,傳統觀點以為化石燃料的開采量必然會繼續持續無窮制的上升。但是事實上,筆者以為化石燃料的供給量最早在明年就可能達到頂峰,之后供給量將會難以逆轉的下降。

       德克薩斯大學奧斯汀分校,石油與地學工程學院的院士Tad Patzek 博士正在領導這項研究,根據他的猜測,到了本世紀中葉,地球上煤炭資源的開采量只有當前供給量的一半。

       依據這個設想,我們最快可能將在2011年就面對強烈的能源危機。

       設在倫敦的行業組織,包括了世界上最大的煤炭供給商的煤炭研究所這樣說:“煤炭的使用量將在未來的20年內增加百分之六十,而煤至少還能持續供給119年的時間。”另外,根據美國能源情報署的最新調查報告,當前國際各個項目的煤炭。電力的消耗量到2035年將增長超過百分之五十,除非政府為了減少溫室氣體的排放而采取有效的政策控制煤炭的消耗。

       但是Patzek 博士的猜測與之大相徑庭,他不以為人類可以用完地球上所有貯藏的煤炭資源,由于高品質的煤資源很輕易采掘一干二凈,而剩下的低質量的煤炭,開采和利用的本錢將越來越高,最后讓人難以利用。

       這個課題的研究實際上是指出之前關于地球上煤炭資源的生產能力的猜測并不完全正確,Patzek說:我不是說到了2011年的7月1日,煤炭的供給量就會出現高峰。但是這個事實是確定的,我們現在離這個峰值已經很近了。

經濟本錢

       假如Patzek說的是真的,那么這將對世界經濟產生巨大的影響。

       火力發電廠提供了全世界四成的電力,而且其中有三分之二是用于鋼鐵的生產。

       “假如我們是對的,那全球性的金融危機以及經濟結構的調整將會隨之而來”,Patzek研究小組這樣說。

       很多國家幾十年的經濟法杖依然都要依靠煤來推動,

       美國總統奧巴馬今年年初的時候說過:美國事煤炭的沙特阿拉伯。據估計,美國事世界上煤炭資源最為豐富的國家,由于巨大的存儲量以及對清潔能源的需求,奧巴馬提出成立一個研究工作組,開展研究如何將煤更加清潔、高效的利用。

       但是,Patzek以為,美國以及其他很多國家都過高的估計了可供我們開采和利用的煤的儲量。“我并不認同這些儲量報告所得出的結論,在我看來它們并不可靠。關于對儲量的爭論我以為只有一個判定標準,那就是到底能有多少煤可以被開采出來,并且有多少是真正的被利用的。”

       舉個例子:固然仍然有研究指出,伊利諾伊州已探明的煤儲量很高,僅次于美國蒙大拿州,但是實際上伊利諾伊州的煤產量只有20多年前的一半多一點。

       但實在也有很多原因造成伊利諾伊州煤產量的下降,其中就包括該州的煤含硫量較高,很多電力公司因而轉向向保德河盆地的懷俄明州和蒙大拿州購買熱值較低但低硫分的煤,以此來滿足政府政策對酸雨的控制要求。

       一些已經把低質量的煤作為考慮重點的分析報告得出的結論是:儲量是很巨大的。其中包括2007年,美國國家科學院(NAS)的煤炭研究和需求報告。盡管該報告也承認對儲量的報告有“重大”的不確定性,NAS得出的結論是美國煤資源的儲量足夠滿足國家100年發展的需要。該研究報告說,美國已探明約有2700億噸煤炭儲量,以及15000多億元的“資源”,但是已知礦床目前尚未產生任何的經濟效益,但也許以后可以。

       “這是可信的結論:美國并沒有耗盡它的資源”。賓夕法尼亞大學的礦業工程師、與NAS合作筆者Raja Ramani這樣以為:“我不以為煤炭生產量的頂峰年會出現在2011年。”

       但是,NAS已經承認了其在2007年的煤炭儲量估計中采用的方法和數據并沒有以70年代初的修正數據為基礎。國家科學院呼吁政府和采礦行業主動協調,以確定國家可采煤炭儲量的規模和特點。

煤炭供給曲線會和石油一樣么?

       Patzek的研究采用了“石油峰值”理論,這是源于美國著名石油地質學家哈伯特(Hubbert)發現的礦物資源“鐘形曲線”規律。在1956年,哈伯特就大膽預言美國石油產量將在1967年-1971年達到峰值,以后便會下降。當時美國的石油產業蒸蒸日上,他的這一言論引來很多的批判和嘲笑,但后來美國的確于1970年達到石油峰值,歷史證實了他猜測的正確性。

       哈伯特的方法一直存在爭議,它是一個隨著時間推移的鐘形曲線。

       當有很多煤礦油井獨立經營的時候,生產量逐漸增大,漸漸達到一個頂峰,此后由于資源的減少以及枯竭而開始下降。

       與美國的石油一樣遵循這個曲線的,還有英國的煤炭。

       Patzek的研究修改了哈伯特的方法,使用了多個鐘形的曲線,用多個周期來分析猜測全球煤炭資源的產量,以反映世界不同地區的礦業的發展以及不同技術的使用。

       之前的估計確實太高了。這并不是只有Patzek的研究得出的結論。近年來,澳大利亞紐卡斯爾大學的化學工程師、加州理工學院的電氣工程師David Rutledge,和德國的非營利性的能源觀察組的所有化學工程師們估計,煤炭產量很可能會在未來的幾十年的最高峰。

       這項研究涉及的一個很重要的題目就是,它對天氣變化的政策的影響。依照Patzek得出的結論,到2050年全球碳排放量將隨著煤炭產量的下降隨之下降百分之五十。這大大低于政府間天氣變化專門委員會(IPCC)預計產生的排放情況。 Patzek的報告開篇就扇了IPCC一個耳光,他指出 “他們得出的預估碳排放值只考慮了經濟和政策層面,而完全忽略了地球本身對該值所產生的影響。”

       但是Patzek的報告在最后呼吁,應對天氣變化只能鼓勵使用更少的能源,更有效率的發電。

       “全球社會應該將留意力投入到穩步進步燃煤發電的效率上來”該報告說。 “立即升級,逐步將現有的燃煤發電站的發電效率升級為超臨界蒸汽渦輪機”。

       報告夸大了尋求能源新途徑背后多方面的推動力——而這些推動力的訴求基本一致,即不論煤炭產量是過多還是過少,尋求新能源都勢在必行。

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