“后石油时代”是指石油综合使用效益较之其他能源丧失优势,在能源构成中的主导地位发生根本性变化的时期。究其原因,一方面是由于石油作为非可再生能源不可避免地濒临枯竭;另一方面,则因油价高涨、人类社会全面发展的新需求以及新能源技术的进步,导致以石油能源为动力的经济不再代表人类社会发展方向。目前,能源界普遍认为“后石油时代”是人类由“石油时代”进入“太阳能时代”的重要过渡期。
针对“后石油时代”的能源应用以及相关技术的研发等问题,德意志银行研究部发表了《“后石油时代”的清洁煤技术预测》报告(Technology to clean up coal for the post-oil era)。报告指出,在其他可再生资源得到推广与普及之前,煤炭资源仍然是过渡时期最可靠的能源,是未来几十年中全球能源供给的重要支柱。因此,提高煤炭资源的使用效率,开发清洁煤技术势在必行。
清洁煤技术是以减少污染和提高效能为目标的煤炭加工、燃烧、转换和污染控制等新技术的总称。它包括直接燃烧和转化为清洁燃料两方面技术。只要经过清洁技术处理,煤炭也可变成不再对环境产生污染的中性能源,应用前景广阔。
煤炭资源自二战后始终在德国能源结构中占据重要地位,其开采、运输、利用等环节更是提供了大量就业机会,促进了德国现代工业结构的不断完善。近年来,无烟煤和褐煤更以其环境友好型特性逐渐成为德国能源领域的“新宠”。欧盟委员会的调查数据指出,煤炭仍是德国的支柱能源之一。据统计,德国主要能源消费的83%左右来自于化石能源消耗,其中无烟煤和褐煤的总使用比例为24%,比天然气略高(23%)。另外,褐煤已成为德国最大的二次能源转换源。全国以电能为主的二次能源分别有22%和25%由无烟煤和褐煤转化而来,而通过天然气转化而来的二次能源仅占26%。据此,报告分析出清洁煤技术将得到大力开发的三大原因和动力:
1. 石油价格居高不下。1998年下半年,石油价格不足10美元/桶,寻找传统能源替代品似乎无关紧要。十年之后,石油价格飙升,2006年平均价格为65美元/桶(涨幅超过500%),现在更高达140美元/桶。在“石油时代”向“太阳能时代”的过渡时期,国家必然最大限度地利用各种可利用能源。这使得第一代和第二代生物能源、液化天然气、液化煤等可利用能源开始发挥重要作用,而液化煤更以其多种优势成为石油的最佳替代燃料之一。
2. 煤炭资源储量丰富且尚未得到全面开发和利用。全球煤炭资源储备丰富且分布广泛,德国地球科学与自然资源联邦研究院调查数据显示,煤炭占全球不可再生能源储量的55%,排在石油、天然气和铀之前。无烟煤占煤炭资源总储量近55%,褐煤占5.5%。目前可再生资源开采从经济角度考虑尚不可行,这就更加凸显了煤的主体地位。
3. 全球气候变暖迫切要求能源“绿色化”。全球变暖成为人类生存的一个巨大危机和挑战,煤燃烧时排出的二氧化碳占全球二氧化碳总排放量的40%。因此,发展“清洁煤炭燃料”成为当务之急,这也将有助于加快可再生能源的开发。
清洁煤炭 发电为先
报告在上述基础上进一步指出,石油价格增长导致天然气日趋昂贵,加之天然气的高输送风险,必将加大清洁煤技术的研发需求。在“后石油时代”,清洁煤技术将使煤炭资源作为石油和天然气的高效替代物,在发电、供热和运输三方面发挥巨大作用。
未来几年中,在清洁煤技术的支持下,欧洲淘汰核能源的法律效力将愈发明显,无二氧化碳排放煤电站将在全球得到大范围推广。美国制定了FutureGen计划全力支持无污染排放电厂建设。欧盟委员会正竭力资助碳截留技术的革新发展,同时正考虑是否在2020后只允许建立无二氧化碳排放煤电厂。据预计,到2030年,全球用于建造发电厂的总投资将达10万亿美元。
在德国,著名能源公司RWE和Vattenfall Europe分别表示计划在2014年建成首家工业规模的无二氧化碳排放煤电厂和一家利用褐煤供给能源的无二氧化碳试验工厂。但由于环境补贴迟迟未能落实,建设目标将难以如期达成。这说明以液化煤和无烟煤为代表的德国清洁煤技术发展前景将主要取决于政府的补贴力度。报告预测,一旦技术障碍得以克服,德国机械工程和生产建设部门所获收益将大大超过研发投资。
摘译自德意志银行研究部网站(www.dbresearch.com)