出版时间:2005年10月 |
一 20世纪70年代以来世界石油替代能源的发展状况
经过了两次石油危机,世界对石油的依赖程度逐渐下降。1973年,第一次石油危机爆发时,石油在世界能源消费中的比重达到49.9%。危机后,各国相继采取措施,加速替代能源和新能源的开发,减少对石油的依赖。2001年,石油在世界能源消费中的比重降为38.5%。对石油的依赖程度可以用一次能源消费对石油的依存度描述,图1给出了这一参数随时间的变化情况。
图1 世界一次能源消费对石油的依存度
30年来,天然气、核能和水能等可再生能源的利用为降低石油依存度发挥了重要作用。如果2001年石油在一次能源中的比重与1973年石油危机时相同,则当年的石油供应量将达到45.4亿吨标准油,比实际值多了10.3亿吨,可认为10亿吨的石油被“替代”。
实际上,世界能源消费总量一直稳步增加,并不是此消彼长的过程,因此石油的“替代”,实质上是增长过程中的一个动态替代过程。1971~2001年,全世界一次能源供应总量从49亿吨标准油(toe)增加到91亿toe,增加了0.9倍。石油在一次能源消费结构中的比例虽然从1973年的49.9%下降到2001年的38.5%,但总量却从23.4亿toe增加到35亿toe,为1973年时的1.5倍。这30年中,石油始终占据着第一大能源消费品种的位置,没有被任何某一种替代能源所取代(见图2)。
图2 20世纪70年代以来世界一次能源消费量及其结构
近30年,天然气、核能和水力等可再生能源的发展速度都高于世界一次能源消费增长的速度,是主要的替代能源。煤炭和石油的发展速度低于平均速度,都可视为将被替代的对象。70年代以来,石油替代最显著的表现是在发电部门。1973年,全世界油电占全部发电量的比例为24.7%,将近1/4,2001年这一比例已经下降到的7.5%,不到1/10。核电和天然气发电是发电部门最主要的石油替代能源。
1.天然气
作为新一代的清洁能源,20世纪70年代以来,作为世界第三大能源品种,天然气的使用量迅速增加。1971~2001年,世界天然气消费量从9亿toe增加到21亿toe,增加了1.37倍。目前,全世界天然气的消费量已接近煤炭的消费量。
70年代以后,天然气在社会生活中的使用范围逐渐扩大。在世界范围内,天然气发电的比例已经从1973年的12.1%增加到2001年的18.3%。在发电部门,很多新建电站都是天然气电站,美国近年的新建电站中90%都是天然气电站。在工业部门,天然气逐渐替代石油,用于提供工艺热和作为化工原料。在交通部门,以压缩天然气作为清洁燃料的汽车在城市的普及程度逐渐增加。在居民生活中,由于油价不断上涨和天然气管线的不断铺设,有相当一部分燃油锅炉被燃气锅炉替代。
2.核能
核能是发电部门中替代石油的重要能源,在20世纪70年代后得到了快速发展(见表1、表2)。1971~2001年,全世界核能的消费量从0.29亿toe增加到7亿toe,增加了22.86倍。1973年,核电在世界总发电量中的比例仅为3.3%,2001年上升到17.1%,已成为重要的战略性能源。
表1 发达国家核电发电量的增长
表2 发达国家核电装机容量的增长
20世纪70年代到90年代的20年间,核能在西方发达国家得到了快速发展,取得了战略能源的地位。1970~1990年,法国核电的装机容量从165万千瓦增加到5589万千瓦,美国核电装机从700万千瓦发展到9900万千瓦。目前,核电在法国发电总量中的比例超过3/4,在发电部门中占据了统治性的地位;核电发电量已在美国发电总量中占到1/5,是继煤炭之后的第二大发电用能源。90年代以后,西方发达国家核电的发展出现迟滞,这与1979年、1986年的两次核电重大事故和西方发达国家经济发展速度的逐渐减缓有关。
亚洲的发达国家日本、韩国对发展核电也十分重视,近30年来,核能的利用程度稳步增加,日本的核电装机从1970年的134万千瓦发展到2000年的4349万千瓦,年均增长速度达到12%,2002年核电占日本发电总量的比例超过了30%。韩国从20世纪80年代开始发展核电算起,目前核电发电量已占发电总量的近40%,增长十分迅速。
3.可再生能源
可再生能源分为传统的和新的可再生能源。传统可再生能源主要包括大水电和使用传统技术开发利用的生物质能,新的可再生能源主要指使用现代高新技术开发利用的小水电、太阳能、风能、生物质能、地热、海洋能等新能源。
新的可再生能源技术的发展首先得益于石油危机。1973年石油危机之后,以西方发达国家为代表,世界各国为确保能源供应来源的