位置,其中一个重要的原因是第二次世界大战的主战场不在美国本土,当其他国家都忙于战事,无暇顾及石油工业的发展的时候,美国石油工业却得到了飞速发展。随着第二次世界大战后成为世界的老大,美国进一步控制住了世界上的石油资源,而且成功地将美元设计成石油的计价货币,帮助美元成为世界第一货币。
但煤炭的发展,并不因为石油成为能源老大就停止了。由于中东战争引起两次全球石油危机,石油价格的暴涨导致了世界经济出现大衰退。这给各国带来了巨大的压力,于是,曾经被抛弃的煤炭又重新得宠。第二次世界石油危机时期,全球煤炭开采总量只有20多亿吨,随后开始迅猛增加,到了1988年达到了48亿吨,煤炭占世界能源的比例继续上升,到了2009年,全世界煤炭的产量进一步增加到60亿吨。
至于天然气,19世纪后期由美国开始使用。但天然气与石油工业不同,由于运输困难,天然气刚开始并没有形成一个有效的全球市场。因此它的发展相对缓慢,直到第二次世界大战后输气技术的发展以及石油危机对于天然气生产产生的刺激,还有后来人们对于清洁高效能源的需求,近代世界天然气工业取得了长足的进步,并且有可能超越石油成为第一能源。
据第21届世界天然气大会(WGC)资料,现已探明的全球天然气储量约152万亿立方米,最大储量超过400万亿立方米,探明储量与石油储量相当(20世纪70年代只相当于后者的35%,80年代只有50%),按照目前的消耗量,全球天然气至少还可使用65年,如果把非常规气考虑进去,天然气可以满足21世纪人类的需求。2009年,世界天然气产量相当于石油的58%(1980年只占45%),预测到2015年,天然气产量将超过石油。到2020年,在世界能源消费结构中天然气占29%~30%,石油占27%,煤炭占24%,核电和水电各占8%,其他能源占4%。近期,国际原子能机构关于21世纪世界能源的研究报告指出,约在2040年,世界天然气供应量将超过石油和煤炭,届时,天然气所占的比例是51.1%。可以看出,天然气将成为首要能源。
回顾这段化石能源史,我们可以发现,由于煤炭是三大化石能源中最容易被挖掘的东西,所以第一个站到了历史舞台。而且与其他能源相比,煤炭具有明显的成本优势。在所有石化能源中,煤炭是最经济的一种能源,同等的发热量,用煤炭的成本只相当于用石油的30%、天然气的40%。目前,煤炭消耗量还占世界一次能源消耗的27%,世界发电量的45%。
在工业革命期间,煤炭使用的时间是最长的,和工业革命之间最扯不清。但煤炭在制造二氧化碳方面真不是一个好东西,在三大化石能源中破坏力最大。在相同能耗的情况下,煤炭排放二氧化碳的浓度要高出石油排放浓度的30%,而天然气的二氧化碳排放量只有煤炭排放量的40%。煤炭也是自工业革命以来,大气层中二氧化碳浓度从280ppm上升到387ppm的罪魁祸首。
1850年之前,留在大气中的二氧化碳占其总排放量的比例长期稳定,几乎没有什么变化。但随着化石能源的大量使用,从那时到现在,人类排放的二氧化碳量已从每年约20亿吨增长到2007年的约276亿吨。
也是因为这段使用化石能源的历史,工业革命的获益者--发达国家在1960年,人均累计排放量已很高。其中,美国为234.48吨,英国为177.17吨,加拿大为149.49吨,法国为73.56吨。而1900~2005年,中国人均累计排放量为24.14吨,大致相当于美国或英国1900~1907年这8年的人均累计排放量。
在最近35年,全球一次性能源的年需求量就增加了近1倍。这些能源的增加主要是由化石能源来支撑的,再生能源占的比重极低。比如1975年全球能耗为60亿吨石油当量,2008年则超过110亿吨石油当量。20世纪80年代初之前,世界能源需求的增长主要来自欧盟、美、日等发达国家。例如,1965~1979年期间,联邦德国的年石油需求量增加了1倍,达到1.63亿吨;法国增加1.2倍,达到1.19亿吨;意大利增加1倍,达到1.03亿吨。而近30年来,亚太地区的油气需求量增长最快,例如,中国和印度每年的石油需求量均已增长4倍,分别超过3.7亿吨和1.2亿吨。
这些都说明了,化石能源的发展历程,也是人类大发展的历程。可以说,人类的发展是需要碳排放大量增长作为代价的。人类只要想发展,就必须增加碳排放,这是绕不过的现状。到现在还没有哪个国家,能够在完全低碳发展模式上,实现了经济的大增长。这是低碳遇到的最大挑战。
世界能源分布的无奈
哥本哈根联合国气候变化大会期间,权威的世界资源研究所(WRI)公布了全球二氧化碳排放前10名的数据。
右边一栏为该国每人平均排放量,括号内为人均量全球排名