煤炭是“時髦”的能源?
麗貝卡?科斯塔在著作《文明為何崩潰》中寫道,如果社會問題過分復雜化,人類的大腦將無法理解,達到“認知極限”的狀態(tài),趨向于下述的非合理思維和行動。
表示反對但沒有對策。
把責任轉(zhuǎn)嫁給個人,自我滿足于問題已經(jīng)解決。
相信奇怪的因果關(guān)系。
雖然原因不明,但依然牽強附會。
滿足于緩和措施和應急處置,把根本問題推后。
細分問題使之更為復雜。
過度側(cè)重經(jīng)濟。
形成鄙視按兵不動的風潮。
(譯者在后記中追加的內(nèi)容)
每一條都完全符合目前關(guān)于能源討論,一想到我們的社會可能真的在走向崩潰,不禁令人不寒而栗。
另一方面,在片面信息天天不斷、容易受到這些不合理想法蠱惑的情況下,有的能源雖然非常重要,但卻沒能成為討論的對象。這就是煤炭。
給環(huán)境造成惡劣影響、已是過去的能源——煤炭雖然給人的這種印象比較強,但依然是占全球總發(fā)電量40%以上的基礎(chǔ)能源。大家可能會感到意外,煤炭是世界上消費量增幅最大的能源,而且是既古老又新潮的“時髦”能源。話雖如此,除美國以外的發(fā)達國家,也是受溫室氣體減排潮流的影響,煤炭的消費量呈現(xiàn)減少趨勢,實際消費增加量基本上是因中國的經(jīng)濟增長(圖1)。消費量世界第一的中國和第二的美國相加超過了全世界的6成。

圖1:煤炭消費量的變化
(筆者根據(jù)BP統(tǒng)計制作)
煤炭的特征不同于石油和天然氣等能源,絕大部分產(chǎn)量是由各個生產(chǎn)國自己消費,屬于“地產(chǎn)地消”的能源。也就是說,日本和韓國這種煤炭消費基本依靠海外的國家在全球?qū)儆谏贁?shù)派,煤炭一般很難成為國際關(guān)注的對象。
煤炭儲量不及期待
而且,在中國和印度等主要產(chǎn)煤國,儲量的統(tǒng)計由國家直接管理,即便是國內(nèi)的能源專家,獲取信息也受到限制。再者,各國對煤炭的分類也各不相同。從這個意義上來說,客觀評價煤炭比貿(mào)易遍布全球、信息公開需求大的石油還要困難。
國際性煤炭儲量統(tǒng)計基本是引用世界能源理事會(WEC:World Energy Council)匯總的數(shù)據(jù),英國石油公司(BP)和國際能源署(IEA)的統(tǒng)計也基本相同。但這些數(shù)據(jù)有時也與各國公布的數(shù)值大相徑庭(估計是因為煤炭的分類和定義的差異),是采用國際統(tǒng)計還是本國統(tǒng)計令人難以抉擇。
近年來出現(xiàn)了重新評價煤炭儲量的動向。對于過去的主要產(chǎn)煤國英國、波蘭、德國,近年來的重新評價顯示,其儲量已經(jīng)基本耗盡(圖2)。印度也在大幅下調(diào)儲量。
而且,美國最近也開始進行重新評價。2007年,美國國家科學院(NAS)發(fā)表預測稱,“可能沒有所期待的煤炭儲量”,并指出了在考慮美國的能源戰(zhàn)略方面以最新方法正確把握煤炭儲量的重要性。相關(guān)的中期報告已經(jīng)在2008年底發(fā)布。
根據(jù)其分析結(jié)果,對美國規(guī)模最大、生產(chǎn)效率最高的煤礦之一懷俄明州吉列煤礦進行重新評價,得出的結(jié)論是具有收益性(1噸為10.5美元以下)的僅為資源量中的6%。如果價格為1噸60美元,雖能生產(chǎn)資源量的47%,但這一價格無法與其他資源競爭。在今后,估計將會公布全國規(guī)模的重新評價。

圖2:主要產(chǎn)煤國的煤炭儲量的變化
(筆者根據(jù)BP統(tǒng)計制作)
請問大家覺得煤炭的可開采年限(儲量/年產(chǎn)量)有多久?估計會有人感覺是200年。的確,在2000年的統(tǒng)計中,可開采年限為227年。管理日本煤炭信息的財團法人日本煤炭能源中心(JCOAL)在網(wǎng)站上公開的說明資料中記載為193年。就筆者調(diào)查所知,如今依然有很多文獻在引用193年這一數(shù)字。日語版“維基百科”(Wikipedia)的煤炭條目記載的儲量是“150年以上”。
近年來情況驟然惡化
然而,如上所述,隨著近年來消費量的激增和儲量的減少,可開采年限正在發(fā)生巨變,如今已經(jīng)縮短到了118年(摘自BP統(tǒng)計2011年版)(圖3)。僅僅10年多的時間,可開采年限竟然縮短了109年,變化令人震驚。常見的193年的數(shù)值僅限于2003年,在第二年就已經(jīng)縮短到了164年。雖然這個分析沒有實際意義,但是,如果假設(shè)變化的幅度不變,繪出一條直線,可開采年限在2020年之前就將變成零。

圖3:各類化石燃料可開采年限的變化
(筆者根據(jù)BP統(tǒng)計制作)
雖說單獨分析可開采年限這一指標存在許多問題,但石油、天然氣的可開采年限在近幾十年內(nèi)并沒有太大的變化,與之相比,煤炭的情況可以說近年來在急劇惡化。
而且,煤炭的質(zhì)量差距比石油和天然氣還要大。因此,在設(shè)計火電站時,通常是設(shè)定所使用煤炭的產(chǎn)地和性狀(或多種產(chǎn)地的混合物)來決定鍋爐的規(guī)格。煤炭的分類多種多樣,其劃分也因國家而異。
IEA按照發(fā)熱量進行簡單劃分,1千克23.9萬億焦(1焦約為0.24卡)以上為無煙煤及煙煤,17.4~23.9萬億焦為次煙煤,17.4萬億焦以下為褐煤及亞煤(嚴格來說還有更詳細的條件)。
低卡煤炭增多
問題是,在今后生產(chǎn)的煤炭中,低熱量的次煙煤和褐煤的比例將逐漸增加。從圖4中美國的示例來看,次煙煤和亞煤在產(chǎn)量中所占的比例已經(jīng)處于增加趨勢,整體的平均發(fā)熱量正在減少。考慮到這一趨勢在今后將不斷加速,在討論煤炭之時,根據(jù)熱量進行比較而非重量將變得愈發(fā)重要。而且,煤炭大國之一的印度,其國內(nèi)雖然擁有儲量,但質(zhì)量差,只得被迫進口。

圖4:美國各種煤炭產(chǎn)量的變化
(美國能源信息管理局統(tǒng)計)
長期以來,煤炭一直被簡單地看作是“不環(huán)保但是數(shù)量龐大”,而通過詳細分析卻能夠發(fā)現(xiàn),其量和質(zhì)上的問題都在逐漸顯現(xiàn),而且,煤炭當然也不會是永遠存在的資源。
責任編輯: 張磊