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第19章 天然气储量充足(4)

我们可以把在产煤矿可开采的190亿吨煤炭储量(相当于496万亿立方英尺天然气),与美国已探明的天然气储量238万亿立方英尺作比较。但是,有两个事实使这个比较难以真正“公平”地进行。首先,我分析发现美国证券交易委员会对天然气和煤炭报告的要求越来越严格。委员会要求天然气工程师所写的年度报告在可能性上至少要达到90%,这一要求导致工程师的计算普遍过于保守。而美国国家研究理事会的抽查报告发现一直使用的早期煤炭储备预测值“陈旧”且“过时”。近期,美国地质调查局把怀俄明州吉利市的煤炭储量值调低了30%。由于吉利市煤矿对美国至关重要,其产煤量占全国38%,根据我的工作经验来看,我确信美国地质调查局调低预测结果之前的数据应该是美国最详细、最新、最准确的数据。这样就出现一个问题,美国其他的煤炭储备有多少?

第二点区别,来自我50年的工作经验,即天然气生产初期预测的已探明储量通常只有最终产量的50%。这点在本章前几节已经解释过。美国近50%的天然气井开发年龄不超过5年,据此完全可以推断美国的天然气最终产量将达到400万亿立方英尺左右。如果美国地质调查局把在产煤矿的综合研究结果调低了30%,那么已探明的煤炭储量约为350万亿立方英尺(190亿吨“在产煤矿所具备的可开发储量”,或者是496万亿立方英尺的70%,也约等于350万亿立方英尺)。我预测美国已探明储量的天然气储备接近400万亿立方英尺。美国已探明的天然气储量可能的确比已探明的可开采煤炭储量多。

煤炭业界辩称“私人公司”还持有另外的600亿吨的煤炭,约合1 566万亿立方英尺,这些一定要包含在煤炭储量预测中。我赞成这一观点。但是为了公平起见,我认为可以把“在产煤矿”之外的600亿吨(1 566万亿立方英尺)煤炭储量的大部分看作天然气井之外的天然气储备,或即时补偿。因此,潜在天然气委员会,美国地质调查局、美国能源信息署和法维翰咨询公司都曾预测此类天然气是未开发天然气储量中的重要部分。此类天然气存在于有限的产气田之外,预计储量在1 300万亿~2 000万亿立方英尺。由于美国地质调查局在即将展开的调查中没有去掉这部分在产煤矿之外的煤炭储备,有时也叫“未指定”储备,那么这600亿吨(相当于1 566万亿立方英尺天然气)的储量大可比作独立评估机构近期预测的天然气储量,约为1 500万亿~2 200万亿立方英尺,而我预测的储量为2 800万亿立方英尺。比较的难点是实现真实比较。我建议美国地质调查局在完成煤炭评估后马上展开这方面的工作。

当再次看到煤炭业吹嘘煤炭储量丰富背后的本质时,我们可以确定在中长期的未来,天然气和煤炭的储量将大致相同。尽管,现在两者储量大致相同,但是无疑当前的趋势是美国和世界上其他国家煤炭储量预测在降低,而天然气储量预测却在日益增加。

如果理事会深入研究煤炭的未来发展,就会发现煤炭的未来并不那么明朗。理事会认为:“可能存在充足的煤炭,在现有消费速度下,可供美国使用100多年。”从宏观上看,这可能是煤炭和天然气之间更真实的比较。如果我们用数学计算,理事会预测的煤炭储量可供美国使用100年,同法维翰咨询公司预测的天然气储量可供美国使用100年的结果相等。因此,100年消费的煤炭大约为1 100亿吨,约合2 870万亿立方英尺天然气。这2 870万亿立方英尺天然气可以看成法维翰咨询公司预测的2 247万亿立方英尺天然气和我个人预测的3 000万亿立方英尺天然气。

最新信息和证据再次证实,可开采天然气储量等于或略高于可开采煤炭储量。

这样说是为了呼吁人们重视美国天然气储量充足的事实,质疑广为认可的假设和决策者眼中的事实,即美国煤炭储量丰富,在此基础上制定长期政策切实可行。

事实是,美国已经开采了大量煤炭,尤其是过去的100年里。多数优质易开采的煤矿已经被开采。近期又有很多安全规范和环境要求限制了原本可能开采的煤炭。过去30年里,政府制定的政策都建立在煤炭供应充足之上,大家都认为无需担心煤炭供应,因为美国是“煤炭沙特阿拉伯”,因此很多人都认为我们有责任规划未来该如何使用煤炭以促进美国未来的发展。结果大量税收被用在了煤炭使用开发项目上(2005年为538亿美元),只有很少一部分税收用于认识天然气,了解天然气技术与未来发展。

根据以上罗列的信息,我认为应当在研究碳捕存的同时研究天然气发电。燃气电厂二氧化碳排放量是燃煤电厂的一半。煤炭燃烧除了释放二氧化碳外,还释放很多其他气体,而天然气燃烧除了二氧化碳几乎不排放有毒废弃物。因此,燃气电厂中碳捕存就像风能和太阳能那样绿色环保。

天然气上升,煤炭下降

展望未来,我们认识到国家多数优质煤炭已经被开发,未来煤炭储备的质地会略差于从前。从能源能量上看,一位分析家说美国的煤炭产量在1998年达到顶峰,53以后产量可能会持续下降。怀俄明州发现的劣质次烟煤弥补了能源能量的下降。所以要维持当代煤炭所产生的能量,就要继续增加煤炭的使用量。大量劣质的煤炭会增加燃煤电厂的二氧化碳排放量,导致碳采集需求增加,而碳存储需求变小。

在结束讨论之际,我要引用国家研究理事会的一段话:

未来开发的煤炭质量极有可能下降。因为,当前的煤炭开采优先开发优质煤,剩下了劣质煤炭(例如,多炭灰,高硫,潜在危害物质高度集中)。未来使用这些劣质煤炭的后果有:(1)开发成本上升(比如,生成等量的能量需要消费的煤炭量增加,采煤设备表面磨损更加严重);(2)运输挑战(比如,产生等量的能量需要运输的煤炭量增加);(3)选矿挑战(比如,需要将炭灰降低到可接受的水平,排放更多的废弃物);(4)污染控制挑战(比如,采集更加密集的微粒、硫和微量物质;要清理更多的废弃物);(5)环境和健康挑战。

而天然气就不存在上述问题。由于涡轮机效率正在提升,天然气发电效率无疑也会随之提升,从而降低每百万瓦特电量的二氧化碳排放量。

民主党全国会议期间举办了著名的能源与气候圆桌会议。总的来说,这场关于美国未来能源与气候策略的辩论非常严肃。为了缓解严肃的氛围,我想讲一件发生在会上的事。我在会上陈述了我对天然气储备的预测。皮博迪能源公司副总裁兼国家煤炭理事会执行委员弗雷德·帕默认为我对天然气的预测“太过乐观”(这样说是缓解辩论的严肃气氛)。回顾我所列举的有关煤炭储备的预测,我反倒认为弗雷德“太过乐观”的评价更适用于煤炭业界的吹嘘——美国是“煤炭沙特阿拉伯”。显然目前急需展开研究并及时预测煤炭与天然气的储量和资源,为美国的能源未来制定并通过长期的能源政策。

呼吁增强天然气教育

总之,石油满足未来需求的能力现处于峰值或接近峰值。有迹象显示煤炭也可能正在走向自身局限。然而,世界上极其丰富的天然气才刚刚开始快速发展。天然气得以快速发展主要得益于人们之前对天然气储量的滞后认识。近期很多国家开始上调天然气价格,这在天然气使用史上还是首次,此举吸引了大量个人投资聚焦天然气的开发和生产。因此,认为天然气已达到峰值的观念很快会被天然气储量充足的新思维取代。近期很多研究中心都发表了有关天然气储量预测的出版物,这是思维变化的证据。最重要的是,美国天然气生产近期出现了产量突破,结束了9年来总体产量停滞不前的局面。这是天然气新变化的积极信号。

从现在开始,天然气将继续走到能源使用的前线,突破众多与石油相关的历史障碍,成为头号清洁替代燃料,解决近期和中期世界能源与气候问题。天然气的确是通往人类文明可持续发展未来的桥梁燃料。

我认为要满足文明自然发展的需求,能源量的需求就会日益增加。而丰富的天然气连同其他可持续、几乎无限多的气体能源时代的燃料将会成为满足发展需求的桥梁。

我认为天然气储量丰富的论据基础是我在天然气勘探、生产业多年来积累的大量工作经验和搜集的大量事实证据。尽管我认为经验与证据可靠,但是经验与证据不等同于确凿的学术科学依据。

要得到更加科学的依据,需要大量学术研究和实地调查。因此,我建议各国政府马上为天然气研发分配资金,但这个建议一直未能得到政府的重视。2000年,我的母校俄克拉何马大学向天然气研发迈出了一大步,它开设了首个天然气工程学硕士学位。我鼓励各国大学就天然气展开深入的科研项目。我鼓励学校录取所有对科学、能源感兴趣,对想让时代变得更好感兴趣的学生。

我毕生都在研究天然气,我对天然气储量的预测经证实比过去30年里世界上多数有关天然气储量的预测都要准确。我可以谦恭地说,整个天然气科学和研究领域都建立在20世纪90年代气候科学研究成果之上。虽然你此后有事实证明人类排放的二氧化碳导致全球气温升高,但是我们还需更要有力的科学依据来推动天然气研究。

对各国新闻工作者的恳求

本章内容结束前我想对各国新闻工作者提几点恳求。新闻工作者比其他人更清楚文字的强大力量和持久印象。在这一能源需求促使人类制定能源和气候政策的关键时刻,当代的能源术语却非常混乱。最不恰当的术语使用之一当是用化石燃料统称煤炭和“油气”。

这样就会出现一个问题。“化石燃料”把天然气(21世纪能源解决方案之一)连同对世界造成最大能源问题的煤炭、石油归为一类。公众和决策者在反复阅读、聆听这些词汇的同时会被词汇负面的言外之意影响。但是这些负面的言外之意只适用于煤炭和石油,并不适用于天然气。

首先有可能存在大量非生物天然气,这些天然气从地幔释放出来。因此,天然气根本就不是“化石”。如果地球深处高温生物圈经证实存有可生成天然气的微生物比我们现阶段知道的还要多,那么这些天然气应当是可再生能源。

人们对于煤炭和石油是不可再生的化石燃料,是产生能源问题的罪魁祸首这一观点没有太多疑问。但是关于有多少天然气是生物起源,有多少天然气不是生物起源的疑问依然存在,这一问题尚无定论。但是不论是生物起源还是非生物起源,有一点毫无疑问,就是天然气在全球范围内储量丰富,在世界能源解决方案中所占的地位日益重要。我们一定不能混淆问题与解决方法。

各国新闻工作者:请停止使用术语“化石燃料”。请使用各种燃料的名称:煤炭、石油和天然气。这样可以更好地服务读者,帮助读者分清威胁人类文明的能源和气候问题。煤炭和石油必须马上成为能源历史,但天然气确是能源未来的关键。我建议新闻工作者、决策者和公众阅读本书的术语表。

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