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“后石油时代”:你不可不知的能源大趋势

  LNG(液化天然气)的广泛应用正在给众多产业带来改变;页岩气的出现被认为将重塑全球能源格局;风能、太阳能经过前几年的疯狂发展,似乎开始归于理性;核能则因为一次黑天鹅事件,前景再次变得暗淡

  这些,到底意味着什么?能源领域正在发生哪些趋势性的变化?将给我们带来怎样的影响?来听听中海油能源经济研究院首席能源研究员陈卫东的看法:

  新一轮能源转型

  三四百年以来,人类的能源已经经历过了两次转型。

  一次是由薪柴转向煤炭。以蒸汽机的发明为标志,推动了工业革命的产生和发展。历史上第一次,机械能、电能替代人力、畜力、水力、风力,成为了我们的主要能源。而瓦特蒸汽机,也成了这次转型最重大的技术创新发明。

  第二次能源转型是由煤炭转向了石油,以汽车为标志的现代工业体系确立。汽车的发明推动了石油地位的确立,数据显示,截至2011年,全球资源贸易的总量一年大概接近4万亿美元,其中,大约1万8千亿是石油。石油之所以在全球资源贸易中占了将近二分之一的份额,很重要的一个原因就是石油贸易是全球化的,更重要的是期货化。

  当前我们这个时代有一个非常重要的特征,那就是从online转向offline。这很难用中文来表述。我们可以举例,大家都知道,在网络刚出现的时候,想要上网,是需要用电话线连着的,这就叫online,而现在几乎所有人的手机和电脑都可以无线上网,这叫offline。我们回到更早的时候,在汽车出现、石油作为主要能源之前,火车是最主要的运输工具,那是online,因为它无法离开铁轨,而替代火车成为最主要运输工具的汽车,却没有了这方面的束缚,它是offline的。

  而现在,全球已经进入新的能源转型期,这次转型是以天然气为潮流的低碳、多元能源将打破石油一统天下的局面,其重要契机就是LNG。

  其实人类运用天然气的时间很早,宋应星的《天工开物》就记述了宋朝自贡地区怎样利用天然气加工井盐。但是直到现在天然气才真正成为比较主流的燃料。为什么?就是因为气体不好运输和储存。但是LNG技术的进步,促使天然气的地位发生了重大转变。LNG是offline,天然气变成液体,就可以像石油一样可以通过汽车和轮船来运输。Offline给我们带来了极大的方便,这也就是为什么石油可能会转向天然气。

  还有一点,刚才讲过,石油价格是全球统一的,但天然气没有。由于原来天然气online的特点,管道把开发商和用户连接起来,具有排他性,所以天然气有独立的价格体系,它的管道不能到处连通,所以有很明显的区域市场。美国的天然气价格目前大约4美元/百万Btu,欧洲约为8、9美元/百万Btu,中国、日本约为15、16美元/百万Btu。正是由于天然气online的性质,所以不同地区价格差距非常大。但是LNG的出现,使得天然气离开了管道,有了offline的性质,这是个巨大的技术进步。举例来说,由于LNG的出现,使得俄罗斯一直通过管道气独霸的欧洲市场,最近几年出现了很大的松动,因为伦敦LNG的现货市场,过去三年以每年20%左右的速度增长,而且它是随行就市的,最低的时候曾经是俄罗斯管道气价格的一半左右。

  此外,天然气与石油相比,分布更广,储量更是大了好几倍,这些都为转型提供了充足的理由。IEA(国际能源机构)认为,21世纪是天然气的黄金时代,不仅仅是指与石油相比,天然气本身是一种低碳能源。还有一个原因,就是它对于可再生能源的桥梁作用。因为运用可再生能源,如风能、太阳能等的发电都是分布式的,由于这种能源本身是不连续的,因此大规模地用来发电往往不够稳定。欧洲是可再生能源运用最多的地区,风能、太阳能发电占总用电量将近30%。它的经验就是,凡是有可再生能源的地方,都要配以使用天然气。因为天然气发电在调峰上有着明显的优势,如果没有天然气发电来支撑电网的调峰能力,可再生能源就很难大规模使用。

  能源的多元化时代

  但有一点需要确认,所谓转型,并不是指能源间的完全替代,而是谁显得更重要,谁在这个市场上的分量更重,随着天然气、可再生能源,以及各种非常规油气的崛起,未来将不再会是能源一极化的时代。

  这次能源转型出现了一个与以往截然不同的特征。我们看过去的两次重大转型,都是由低密度能源向高密度能源转移,煤炭的能量密度比薪柴高,石油则比煤炭高。如果按照这个趋势发展下去,替代石油的应该是核能,但由于一些原因,产生了一定的阻碍,核能并未能动摇石油的地位。而这一次转型的路径恰恰相反,最浓缩的LNG,单位体积或重量的热量并不比石油高,更有甚者如风能、太阳能等,是离散的、不连续的能源,它们所占的能源比重却也不断地增长,与此同时,许多资源贫矿,如页岩油、页岩气、煤层气等也具有了商业开采价值。将来人类的能源发展路径,到底是还会沿着原来的路径,向更浓缩、更高效走呢?还是就此改变?这次的改变,由高浓度向低浓度走,到底是过渡还是长期的方向?

  从我目前的研究看来,我认为这是一个过渡。从发电的角度来讲,最终还是会回到核能上去。现在的核能都是依靠核裂变,将来可控热核聚变技术如果获得突破,没有污染,没有辐射,这会是一个很理想的能源。关于核聚变,目前在欧洲有个巨大的试验场,中国也积极参与其中,并承诺了十几亿美元的投资,项目预期在2050年就会实现商业使用。

  而且从天然气本身来说,LNG也不是天然气最终极的使用方式,进一步气变油才是它的最终形态。因为LNG主要是便于储存和运输,应用的时候还要变成气,这个气化-液化-气化的过程本身就是耗能的,而且与原来石油的基础设施很多不能够共用,还要重新投资建设一套基础设施,资金和时间的投入都不小。如果气能变油,一次性地转变为液体,单位体积热量与石油一样,而且更加低碳、方便;原来的设施都能用,还可以控制排放。其实这种转换的技术,壳牌已经做了几十年的工作了,并且已经获得了成功。我去参观过壳牌的第一个试验厂,是在马来西亚,海上的天然气直接通到这个厂,出来的直接就是油,亮晶晶的、像水一样透明。最近,他们在卡塔尔建设了一个具有商业化规模的工厂,目前施工建设已经基本完成,产品已经面世。因为技术方面的问题,投资大大超过预算,所以其产出的高纯度的油目前主要作为油添加剂,卖得很贵,还没有和石油竞争的能力。但是技术总是会向前发展的,气变油的前景应该被看好。

  除了对已有能源的运用外,我们还有很多发展方向,我们可以研发新的原动力机器,还有一个很重要的方向就是储能技术的突破,例如高效率蓄电池的发明。想象一下,如果今后我们有非常高效率的电池,开车时放进车里,野营时拿出来,又可以照明又可以做饭,之后插到车里再开回去。又比如一个大轮船,把几块电池放进去,它就可以远洋了。如果这些成为现实,基础设施方面的东西大部分就可以不用了,人群也会更分散地生活。现在我们改变最大的是信息流和现金流,给了人更多的自由。但是人的移动,还没有得到根本的改变,我们现在靠电路、地铁等到处都要连得起来的东西,在这方面的解放,还需要很长时日。

  中国的能源革命

  具体到中国而言,目前的能源结构其实仍以煤炭为主,比重占到了70%,相对落后的能源结构带来了严重的污染,作为联合国天然气消费占一次能源比例最低的国家,中国的能源结构是不可持续的,必须要改变。但具体如何改变,这又是一个比较复杂的问题。

  让我们来看一个事实。全球LNG的大规模出现是在2005年以后,因为在那之前大家预期美国即将大规模进口天然气,看到这个商机以后,2008年到2012年间,全球规划了几十条LNG的生产线。然而就在这个时候,美国页岩气商业化成功,具有了和常规能源相竞争的能力,LNG必须寻找新买家,而中国就是其中重要的一个。

  但值得一提的是,中国评估的页岩气规模跟美国其实不相上下,甚至比美国还高,难道就不能像美国一样,用页岩气来替代天然气的进口吗?让我们看下面一组数据:最近的调研显示,这些年中国流进美国页岩气产业的钱约有三百亿美元,其中包括三桶油的,还有很多非国企,甚至是民间的。而我们自己的页岩气产业,到现在一共只打了七十口井,每口井算一亿人民币,也就十亿美元左右,几十倍的差距,为什么?其实,这不仅仅是技术的问题。贫矿采出来和富矿在商业上竞争,需要的是开采贫矿要有更高的效率,需要准入、监管、融资、人才、装备、服务所有这些东西融合后的整个体系来支撑。

  中国现在刚刚开始第二轮页岩气招标,进去了18家其他行业的国企和两家民企,我认为,这一轮投资将会是鳄鱼进去、壁虎出来,几个区块不出气的可能性远比商业化的可能性要大得多,很有可能得不到回报。中国的页岩气如果想要进行大规模的商业开发,最起码需要十年的时间,而且十年间要不停地探索、不断地优化改革整个体系。

  美国目前有上千家公司投资页岩气,而且它们都是小公司,但在这之前,美国已经花了十几年的时间探索knowhow,knowhow这个东西是不可复制的,要靠实践去积累。所以美国页岩气革命的发生不仅是在技术上,更重要的是在整个高效率运作的经济体系上,要是说他们有技术,为什么有技术?还是那套体系带来的。

  其实与页岩气相比,中国的煤层气开发的时间更早、更成熟,在替代天然气方面,更接近于商业化,而且已经允许各个煤矿自主开发。但从目前的现状来说,并不乐观,贫矿的开发体系不具备,很多已经开采的煤层气都被放掉了。为什么?主要是管线的问题。因为没有管线连接、缺乏下游配套设施,中国在整个非常规气体的运用上很落后、利用率很低。同时从另一方面看,目前管线的建设是垄断行为,尽管中石油已经投入了巨大的资金在骨干管网的建设上,但归根结底,投资仍不够、扩张也不够快。想象一下我国的公路建设,如果只是国家投资,绝对不可能发展到今天的样子。所以在这方面,应该鼓励更多的资金进入参与建设。

  总的来说,LNG也好,页岩气也好,真正能够商业化,都是技术的进步和投资形成规模之后带来的,从技术上的可行到商业上的可行,往往有很长的路要走。

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