替代石油：何种能源成为未来主导？

2024-03-13 理论教育版权反馈

【摘要】：4．何以来替代石油不久的将来，在人类社会的能源供给中，哪种能源能挑起大粱，担当起替代石油的重任呢？无论最终的结果如何，对替代石油的主导能源而言，至少有几条基本要求需要分别予以满足。因此，我们不能想当然地掐指算，全球阳光充足的地区都安装上太阳能电池板，有风的地区都安装上风力发电机，届时能源利用前景将如何如何。所谓柔性对接，即替代石油的过程不能对现有的工业体系造成严重的冲击。

4．何以来替代石油

不久的将来，在人类社会的能源供给中，哪种能源能挑起大粱，担当起替代石油的重任呢？这确实是个各抒己见、众说纷纭的话题，不同的考虑问题的角度会带来大相径庭的结果。无论最终的结果如何，对替代石油的主导能源而言，至少有几条基本要求需要分别予以满足。

首先，目前的条件下利用这种能源不存在难以逾越的技术壁垒。比如，雷电、海啸、地震等自然界剧烈的释能过程，尽管能量密度堪称天文量级，但现有的技术条件无法完成对这些能量的收集和利用，只能望其兴叹。人类把它们定义为自然灾害，而从没设想过它们是可资利用的能源，原因恰恰就在于此。与这些超乎寻常的自然力相比，人类改造自然的力量实在是太渺小了，完全是小巫见大巫。再比如，核聚变能源尽管前景广阔，但远超出目前现有的科学技术所能驾驭的范围。因此，它仅仅是未来的能源，现在讨论实际应用还为时尚早，替代石油更是无从谈起。

其次，这种替代能源要比石油更清洁，符合能源更替的客观要求。从这个角度来看，煤化工燃料、生物燃料并不符合要求；太阳能、风能、水电、核电才是比较理想的清洁替代能源。而且，我们需要澄清一种似是而非的观念，即水电是环保无污染的。事实上，建立水坝来发电的主要理由通常就是基于环保展开的。水力发电的碳排放确实是很小的，基本上为零。但吊诡的是，在水坝建造过程及之后所引发的环境问题却不能被人们全面考虑和评估，这使得一些人造的水坝，尤其是大型水坝到底能否经得起大自然的环境考验，仍然是未知数。人们能评估到的是，一般装机容量低于2.5万千瓦的小型水电站对环境的影响不大，可忽略不计，是宜于开发的环保能源。但问题是，这种小型的水电站又能对解决能源紧缺问题起到多大的贡献呢？事实上，与其说町再生能源带给人类社会的是一种可资利用的清洁能源，倒不说它带来的是一种清洁发展的追求与理念。按照现有的发展条件，可再生能源在几十年内都难以担当起支撑人类社会能源供应的重任。人们之所以热衷于大力开发太阳能、风能等可再生能源，主要还在于它们清洁、无污染，符合人们对于气候保护与可持续发展的长远需要。我们实在不要奢望单纯依赖太阳能或风能就可以解决全球社会的能源供应，短期看，这是不切实际的冲动和幻想。我们只要能更便捷、更高效地利用可再生能源，并且在一定程度上缓解气候危机，这已经是可再生能源对人类社会的巨大贡献了。

再者，这种替代能源的储量要足够大，要能够满足全球社会长期而稳定的能源需求。按照这种需求，核裂变能会被排除在外。因为核裂变反应所需的铀矿物同样是不可再生的化石燃料，其在地球上的储量也极为有限的，仅够人类再用几十年，自然无法满足人类社会的长期需求。太阳能、风能尽管储量巨大，但由于受到天气状况、地域方位、间歇条件变化等多种因素的制约，无法满足能源稳定性供应的需求。如太阳能利用受到日照强度、大气能见度、昼夜间歇变化等多种因素的影响；风能利用受到风力强度、风向变化、季节间歇变化等多种因素的影响。因此，尽管全球社会对太阳能、风能抱有极其乐观的期待，相关投资领域也是表现得炙手可热。但由于太阳能、风能总体而言是间歇性能源，受能源利用条件和技术的严重制约。所以只能在特定时候、局部区域下进行开发与利用，难以担当起全天候、全范围的能源供应重任，自然也无法作为主导能源大规模替代石油。试想，到2050年全球能源需求届时增长一倍；同样假设化石燃料及核电的消耗量保持不变。那么，可再生能源的产出必须增加70倍，这种困难是极其巨大的。除此之外，像潮汐能、波浪能、地热能等可再生能源，它们均是储量无限的清洁能源，但同样属于问歇性能源。利用过程中总是受到种种条件的制约，其面临的境况与太阳能、风能一样，只能局部利用而无法全面展开。而且，可再生能源也并非是人们通常意义上所认为的利用潜力无限。尽管太阳能、风能、潮汐能等资源量是无穷无尽的，但这些能源的利用过程是以某种载体而实现的。如太阳能光伏发电需要铺设太阳能电池板，风力发电需要安装风力发电机。地球上可供安装这些太阳能电池板、风力发电机等能量利用载体的空间毕竟是有限的，而且制造这些载体所用的材料同样是有限的。因此，我们不能想当然地掐指算，全球阳光充足的地区都安装上太阳能电池板，有风的地区都安装上风力发电机，届时能源利用前景将如何如何。这其实都是不切实际的主观臆想，真正实施起来困难将多得多。比如，要想产生相当于目前能源消费总量一半的电力，我们需要l亿台风力发电机，而且要保证它们的产出充分可靠。。我们也无法想象如果整个撒哈拉大沙漠都铺设上太阳能电池板，这将是什么景象，同时我们也不清楚这将给周围生态环境带来哪些影响，更何况这还将面临其他一系列难以预料的复杂问题。(www.chuimin.cn)

最后，这种替代能源的包容性要好，要能满足全球社会对石油的多用途需要，从而实现在替代石油的过程中的柔性对接。所谓柔性对接，即替代石油的过程不能对现有的工业体系造成严重的冲击。石油的自然属性赋予了其特殊之处，表现在石油不只是一种能源产品，更是三千多种化工产品的原料。因此，石油的替代不能只着眼于能源领域的替代，同时应考虑到石化领域的替代。这样才能使全球社会的石油替代和过渡过程更加平稳和有序。

当然，这种替代能源还需要担负起时代赋予的多种内涵，最好像石油一样具有承载多种社会属性的潜质。如果这种替代能源将多效用的社会属性集于一身，将使其更引人瞩目，更有望脱颖而出。

在全球社会大力开发新能源的今天，读者们或许看惯了各种有关新能源的报道，大家也许会有这样的感觉：新能源那是很好的，可是都很难实用化，不管新能源的前景被描绘得如何美好，眼下还是要依赖石油作为整个社会的主导能源。有这样的想法并不奇怪。新能源之所以“新”，想必就是因为它们都有这样或那样的问题，还未能成为“旧能源”吧。太阳能是我们一般最容易想到的可加以利用的能源，但目前太阳电池的发电成本极高，是常规煤电成本的10倍以上，这种高的能源成本对于卫星、飞船等航天探索领域的高投入而言当然无足轻重，但对于社会生活领域的开销，这种高电价显然超出了普通消费者所能承受的范围。在没有政府补贴的情况下，单靠纯粹市场层面的商业开发难度自然不小。相比于太阳能的高成本，有的新能源连谈论成本的时候还没有到。比如“人造太阳”（受控核聚变能）的利用，那还是很遥远的事，非一朝一夕所能实现。

从上述多方面的现实状况通盘考虑，最有可能满足人类社会切实需求，从而替代石油成为未来社会主导能源的只能是天然气。当然，这里的天然气不单指传统概念上的常规天然气，因为常规天然气的储量相比石油也并不十分富裕。这里的天然气更指的是一种非常规的“固态天然气”，俗称“可燃冰”。它是一种在地球上储量极其丰富的新能源，是大自然馈赠给人类的能源“新宝藏”。

替代石油：何种能源成为未来主导？

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