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石油天然气:资源分布不均匀,对应气候变化挑战

时间:2023-07-31 理论教育 版权反馈
【摘要】:石油天然气作为能源资源的战略地位,与其自然属性和社会属性双重相关。石油天然气均属烃类混合物。也正因石油天然气是一种耗竭性资源,世界各国均不同程度地采取节约利用、积极开发替代资源等措施,由此亦与应对气候变化密切相关。石油天然气资源赋存状态的不确定性主要受到储量、储采比、禀赋条件、技术进步等方面的影响。尽管目前全球各大洲均发现了石油天然气资源,但资源分布极不均匀。

石油天然气:资源分布不均匀,对应气候变化挑战

石油天然气作为能源资源的战略地位,与其自然属性和社会属性双重相关。石油天然气均属烃类混合物。赋存数量的有限性、赋存状态的不确定性和赋存地域的不均衡性,是其主要的经济属性。

(一)石油天然气的自然属性

根据1983年第11届世界石油大会给出的定义,石油(Petroleum,Oil)是指气态、液态和固态的烃类混合物,[47]包括原油、天然气、天然气液和天然焦油等四种形态。其中,原油(Crude Oil)是石油的基本类型,储存在地下储集层内,在常压条件下呈液态,其中也包括少部分液态的非烃组分;天然气(Natural Gas)是石油的主要类型,呈气态,或处于地下储层条件时溶解在原油内,在常温和常压条件下呈气态,其中也包括一部分非烃组分;天然气液(Natural Gas Liquids)是天然气的一部分,在天然气处理装置中呈液态回收,主要包括天然气汽油凝析油,也可能含有少量C1-C4烷烃和非烃成分;天然焦油(Nature Tar)是石油沉积物,呈半固态或固态,含有少量硫、氮、氧、金属化合物和非烃物质。[48]可见,在自然属性上,天然气是石油的一种形态。

在实践中,一般将作为石油最重要形态的“原油”泛称为“石油”,同时将作为石油形态之一的“天然气”独立出来。本书沿用这些习惯称谓。除非特别说明,本书在有关上游产业的研究中,“石油天然气”一般指作为矿产资源的石油天然气资源;在有关中下游产业的研究中,“石油天然气”一般指石油天然气产品。

尽管石油与天然气同属烃类混合物,但二者之间亦存在诸多区别。在资源赋存丰度和开采成本方面,天然气资源较石油资源更为丰富,可采年限更长,且其勘探开发成本较石油低。在清洁性方面,石油不是清洁性能源,而天然气燃烧后的主要产物是二氧化碳和水,其单位燃烧热量放出的温室气体二氧化硫比石油少1/3。[49]

近年来广受关注的煤层气和页岩气,亦属于天然气的范畴,一般将其归类为“非常规天然气”。煤层气(Coal-bed Methane,CBM),是指赋存于煤层中、以吸附和游离的方式存在于煤孔隙和裂隙中的烃类气体,是煤的伴生矿产资源。煤层气解析进入巷道,即为煤矿瓦斯(Coal Mine Methane,CMM)。[50]煤层气的温室效应是二氧化碳的21倍。在我国,经常与煤层气同时提及的是“煤制气”,即以煤为原料,经过加压气化后脱硫提纯制得的含有可燃组分的气体。

页岩气,是指以吸附和游离状态赋存于泥页岩地层中的天然气聚集。[51]详言之,页岩气是赋存于暗色富有机质和极低渗透率的泥页岩、泥质粉砂岩以及砂岩夹层系统中,在页岩孔隙和天然裂缝中以游离方式存在,在干酪根和黏土颗粒表面上以吸附状态存在,甚至在干酪根和沥青质中还可能以溶解状态存在的天然气,是自生自储、连续聚集的非常规天然气藏,赋存于富有机质泥页岩及其夹层中,以吸附或游离态为主要存在方式的非常规天然气。[52]

液化石油气和液化天然气亦需关注。液化石油气(Liquefied Petroleum Gas,LPG)是炼厂气、天然气、油田伴生气中的轻质烃类在加压和降温的条件下冷凝成的液态物,可用作城市煤气、清洁汽车燃料和石油化工燃料。液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)是一种常见的天然气形态,是指在高压和深度冷冻的条件下冷凝而成的液态天然气。液化天然气便于存储和运输,使用时再重新气化。[53]

石油天然气有特定的计量单位。在上游领域,石油的计量单位一般为“吨”或者“桶”。1吨约等于7桶;若油质较轻(稀),则1吨约等于7.2桶或7.3桶。在下游领域,欧美国家加油站通常以“加仑”为单位,我国的加油站则以“升”计量,其换算关系为:1桶=42加仑;美制1加仑=3.785升;英制1加仑=4.546升。民用天然气的计量单位是“立方米”。根据国际标准ISO7504-84的规定,其为0℃和0.101325帕大气压力的标准状态下的天然气体积。在大宗计量或储运时,天然气呈液态,常以“吨”来计量。

(二)石油天然气的经济属性(www.xing528.com)

石油和天然气的经济属性可以归纳为赋存数量的有限性、赋存状态的不确定性和赋存地域的不均衡性等三个方面。[54]

首先,赋存数量的有限性。石油和天然气属于耗竭性资源,具有稀缺性和赋存数量的有限性特征。同时,由于在现有技术条件下石油天然气之于社会经济发展的不可替代性,使其战略地位异常突出。也正因石油天然气是一种耗竭性资源,世界各国均不同程度地采取节约利用、积极开发替代资源等措施,由此亦与应对气候变化密切相关。

其次,赋存状态的不确定性。石油天然气资源赋存状态的不确定性主要受到储量、储采比、禀赋条件、技术进步等方面的影响。其中,储量是指在现有技术和经济条件下可以商业性采出的石油天然气数量;储采比是指年末剩余储量除以当年产量,得出剩余储量按当前生产水平尚可开采的年数,[55]反映石油天然气资源后备储量情况;禀赋条件是指石油天然气资源储藏的含油气层的埋藏深度、数目、自然环境等;矿产资源开采技术的进步推动资源替代或者使用效率的提高。

最后,赋存地域的不均衡性。尽管目前全球各大洲均发现了石油天然气资源,但资源分布极不均匀。例如,近年发现的600多个沉积盆地中,160多个盆地发现了40 000多个油田,其中25个大油田集中了世界最终可采储量的90%。石油的生产、消费和产能分布亦极不均匀。全球已探明的石油储量主要集中在中东(主要为波斯湾沿岸国家)、拉美(委内瑞拉、墨西哥)、非洲(利比亚、尼日利亚、阿尔及利亚、埃及)、俄罗斯、亚洲(中国、印度尼西亚)、北美(美国和加拿大)、北欧(挪威)和西欧(英国)等主要储油地区,其中有超过60%的石油储量分布在中东地区。同时,世界上也有很多地区尚未发现石油资源。而石油的消费地,则主要集中在北美、亚太和欧洲地区。[56]

(三)石油天然气的战略地位

19世纪后半叶到20世纪初,石油主要用于照明和润滑。20世纪前20年,由于汽车的广泛使用和拖拉机在农业上的推广,加之第一次世界大战爆发,石油逐渐成为一种重要的能源和战争物资。第二次世界大战的爆发和其后的冷战、局部战争以及两次石油危机,使石油的战略地位被提升至空前的高度,并集中体现在经济和政治两方面。

石油是现代文明发展的重要基础,被认为是“工业的血液”。20世纪50年代后,石油化学工业蓬勃兴起,并已成为经济发展不可或缺的重要能源和原料,在世界工业总产值中所占比重达10%。石油成品油因热量高且易于储存、运输,成为工农业生产必不可少的能源。随着近代科学技术的迅速发展,石油的重要作用已经渗透到国民经济发展的各个领域。[57]石油的用途可以概括为两个方面:作为汽车、飞机、轮船、各种机器的动力燃料、工业锅炉生活燃料;以及作为基础化工、润滑剂和民用、建筑、交通等材料领域的基础原料。目前全球原油绝大部分被加工成汽油、柴油煤油润滑油石蜡、沥青等产品。[58]

由于环境保护压力不断加大、能源需求持续增加以及液化天然气的成本大幅下降,天然气在各国能源结构中的地位也在日益上升。在美国和欧盟,天然气在能源消费中的比重均已占到约1/4。在亚洲,天然气消费量占世界总量的比重已从1960年的2%上升到目前的12%,预计到2030年将达到19%。有预测认为,2020年至2025年,天然气将取代石油成为全球第一大能源品种。[59]尽管水电、核电太阳能风能生物质能新能源可再生能源正在不同程度地发展,并受到越来越多的重视,但在今后相当长的一段时间内,其利用规模仍然无法与石油天然气相提并论。《世界能源展望2040》报告预测,到2040年,能源需求将比2010年增长30%左右,其中发展中国家能源需求将增长近60%。低碳燃料,尤其是天然气,将赢得市场,来自页岩和其他非常规岩层的天然气将占全球天然气产量的30%。[60]

在政治层面,石油因素对国际关系、大国的对外政策正在产生着重要影响,成为很多国家决定其政治和外交政策的重要考量因素,对地缘政治影响巨大。[61]“石油的故事是跨国公司和全球政治的故事。”[62]在极端情况下,石油甚至成为现代战争的导火索。例如,美国发动的海湾战争、阿富汗战争和伊拉克战争,俄罗斯的两次车臣战争,非洲的安哥拉内战、刚果内战、尼日利亚内战,均与石油“如影随形”。[63]就现代战争本身而言,石油作为一种重要的作战物资,其消耗量在现代战争中所占比例越来越大。石油在战争中不仅影响军队机动性和战斗能力,而且往往改变军队作战部署和战役进程,甚至决定战争的结局,从而对战争胜负和国防安全产生重要影响。[64]

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