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石油资源与新能源的再思考

上一篇 / 下一篇  2011-03-15 14:18:27

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  1. 地球上石油资源潜力仍然相当大

  是石油资源短缺迊来了高油价时代,还是其它政治、经济因素以及人们恐谎心理导致了油价的飞张?从1980年和2008年出现油价高峰看,均是人为因素引起的。当然从目前全球石油储量与消耗量看,能源形势确实不能乐观。至2008年一季度全球原油探明储量约13317亿桶。美国地质调查所在2000年对世界石油资源潜力的全面评估是30120亿桶原油和25670亿桶折合天然气。至今合计总消耗量原油约6000亿桶。2006年世界石油年消耗量285亿桶。以不增加用量计,可持续用46(按前探明储量)或84年(按国地质调查所预测储量)。2006年中国消耗26.5亿桶, 其中进口12.5亿桶, 年用量递增速度4.5%。中国原油目前已探明储量约160亿桶,可使用多少年?显然难于支撑经济的高速增长。

  然而从全球石油资源的分布规律看,可以认为地球上石油资源的潜力仍然相当大。近几年来,巴西从一个贫油国家一举成为储量可达到原油330亿桶的石油资源大国,是中国原油储量的两倍。这一油气勘探进展进一步证实了全球巨型油气田的分布规律。全球岩石同位素资料的填图已确定了地球洋陆演化过程中,在典型太平洋型洋盆和典型印度洋型洋盆之间存在着过渡带(图1)。一个以陆域为主、陆海过渡,呈扭曲喇叭型的过渡带分布于新西伯利亚-中东(宽阔的喇叭口)-地中海-北非-西非-南大西洋近南纬25°S-南美洲东北部-墨西哥湾-北美洲西部(收缩为很窄的过渡带, 成为地球化学边界)。如果看一下全球油气资源的分布,这个喇叭型的过渡带也是油气资源密集分布的走廊带(占全球近96%的原油和90%的天然气)(图2)。全球16个油气资源大国(原油储量>100亿桶)按地理顺序包括俄罗斯、哈萨克斯坦、伊朗、伊拉克、科威特、阿联酋、卡塔尔、沙特阿拉伯、利比亚、阿尔及利亚、尼日利亚、巴西、委内瑞拉、墨西哥、美国和加拿大均位于这一走廊带上(图3)。位于这一走廊带上目前发现的油气约90%产于陆上, 10%位于边缘海。这一走廊带上有些部位油气还仍然没有完全被开发,如西非沙漠、南大西洋从尼日利亚-几内亚经近南纬25°S至南美洲东部的大洋地段、圭亚那等地。分布于该走廊带以外的过渡带上的油气主要位于边缘海,如位于挪威与英国之间的北海-挪威海地区(约110亿桶),印度尼西亚,中国南海等。在陆上像中国大庆油田也位于过渡带上。根据这一分布规律,则全球还有大约2/3的过渡带油气资源还没有被发现和开发;如南极周边的海域,从东亚边缘海经澳洲至南极的南北向带,北大西洋至北冰洋,南大西洋近25°S的东西向带、印度洋西部边缘海、太平洋中部、远东地区等。因此世界油气资源的潜力还相当大。然而这些区域主要位于海域,因此勘查和开发的难度要大得多。随着高油价的激励,必将迊来海上油气开发的新高潮。如果我们有能源忧患和节能意识,地球油气资源继续支撑人类文明100年应该是没有问题的。

  由于洋盆的削减与消亡,使地质历史上的过渡带收缩直至消亡,形成克拉通边界的地球化学急变带。中国、俄罗斯、加拿大与美国存在不少位于克拉通边界中、小盆地中的油气资源。大陆上这些被裂解的华北克拉通边界分布着辽河、胜利、大港、华北、中原、江汉、南阳与苏北油田。近年来渤海湾的油气被不断发现,如锦州、绥中、葵花岛、渤中、蓬莱、南堡、旅大等。北克拉通边界从山东半岛北面与南面向黄海延伸。这两条边界可能在黄海汇合或经黄海通向朝鲜半岛。因此黄海也存在发育克拉通边界油气的条件。

  2. 新能源的思考

  石油、煤炭、核能是自然界的时空汇聚能,核能是太阳系50亿年的汇聚,石油是地球20亿年的汇聚,煤炭是地球四亿年的汇聚。 风能、太阳能、生物能等可再生能源是没有汇聚的面能,是要占用大量的土地面积为代价的。以极限可利用率计算,风能与太阳能产生1000千瓦的能量平均要占10亩地,如考虑技术与自然条件因素,可能要占30-100亩,而种大豆等生产物柴油、酒精等则要占更大的土地面积,约300亩左右(酒精每亩产能3千瓦左右)。以中国现在的每年的石油消耗量计算,如全部改用生物能源,大约需要13亿亩良田,而我国只有18亿亩耕地。这些土地面积是要用来保障十几亿人口吃饭的。同时我们还要为地球上的生物多样性、森林草原、气候调节等留下相当相当多的太阳能。因此可再生能源只能作为辅助能源考虑在家庭和人口稀少地区(沙漠、海洋、太空等)开拓使用。目前大规模电能的储存仍然没有好办法。人们对低碳经济认识也存在误区,如认为电动汽车就是低碳了,不问充电的电能是从哪里来?电动汽车将带来严重污染也需要考虑如何防治。在现阶段,低碳经济也意味着高成本,高成本背后仍然隐藏着高能耗。我国政府和发达国家购买碳排放给风力发电大量补贴(达每度0.36元左右),才能维持运转,在碳排放上各国政府都在为自身的利益叫苦。节能灯泡价格贵,寿命短,节能不节钱,且影响儿童视力,百姓叫苦。

  积极开拓国际合作,加强海上油气开发,大加发展核电与水电才是能源的正确出路。人们担心大量发展核电是否会带来放射性污染的环境问题,我们对大亚湾地区水库进行了地球化学评估。由于这些水库水以泥盆系石英砂岩为补给区,使得重金属含量背景要比平均自然背景低得多,因此存在极微的污染也能被检测出来。大亚湾与岭澳水库的标准化[U/La]N分别达到138和66.7, 大大高于地壳正常岩石(≤5);如浙江地区同类石中的水体为2.61, 中国南方泥盆系石英砂岩平均值为2.86(地壳平均值为1.14)。Ce、La、U的地球化学性质很接近,自然过程不可产生如此高的异常值,因此核废料扩散影响是可以检测到的。以泥盆系石英砂岩平均值为基准,大亚湾与岭澳水库可能分别存在0.032与0.0019微克/升的U污染。如果是在花岗岩区,这一水平的污染则远被自然背景值涨落所覆盖,也难于被检测出。以水中铀含量为<2微克/升为健康安全标准看, 这种影响则远低于安全水平。大亚湾核电站已运行14年,按目前污染递增速率看,800年内不会对环境安全产生影响,而核电站的设计寿命只有50年。因此核能是清洁、环保的能源。


图1 全球铅同位素D8/4等值线图,并显示DUPAL与NHRL之间的过渡带(45>D8/4>20)与大型油气田分布的密切关系。

图2 全球走廊过渡带、其它过渡带与克拉通边界原油与天然气量百分比柱状统计图。2007年上半年前统计资料:全球原油探明储量1820亿吨,天然气探明储量175&acute;1012立方米。

图3 全球走廊过渡带与克拉通边界产油大国(>100亿桶)原油探明储量柱状统计图(巴西按近来新增储量计算)。

图4 华北克拉通及邻区铅同位素V2等值线图(克拉通边界为V2=14)与油气资源的分布(黄色为油气田)。


TAG: 新能源 石油资源

 

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