世界能源體系的遠(yuǎn)期預(yù)測
根據(jù)對(duì)歷史上不同時(shí)期世界主導(dǎo)性能源的熱值和
碳排放等特征分析,不難發(fā)現(xiàn)世界主導(dǎo)性能源更替具有從低能量密度向高能量密度、從高碳向低碳或無碳、從單一化向多元化演變的三大趨勢。
天然氣的熱值(52MMBtu/t)分別是煤炭、石油和生物柴油的1.74、1.22和1.386倍;碳排放系數(shù)(0.4435t/t)分別是煤炭、石油和生物柴油的0.59、0.76和1.08倍,是21世紀(jì)替代石油的現(xiàn)實(shí)能源。按照該趨勢推測,無碳和高能量密度的核能可能將成為下一個(gè)世紀(jì)的世界主導(dǎo)性能源。
而就替代時(shí)間來看,世界主導(dǎo)性能源從其最早的工業(yè)化開采和利用,到在世界一次能源結(jié)構(gòu)占比超過傳統(tǒng)能源(能源替代),需要70~110年;從能源替代到極盛期需要10~30 年;在被新能源替代之后,還將較長時(shí)期保持其作為世界主要能源的戰(zhàn)略地位。
如世界煤炭工業(yè)始于1769年,1883年前后替代木柴成為世界主導(dǎo)性能源,1913年達(dá)到巔峰,1964年被石油替代;但此后世界煤炭產(chǎn)量依然持續(xù)增長,并在2013 年達(dá)到歷史最高點(diǎn)(39.34×10^8 噸油當(dāng)量),預(yù)計(jì)2050年在世界能源結(jié)構(gòu)中占比仍將保持在24%。
世界石油工業(yè)始于1859年,1964年替代煤炭成為世界主導(dǎo)性能源,1971年達(dá)到極盛,預(yù)計(jì)在2038年前后可能被天然氣替代,2050年在世界一次能源結(jié)構(gòu)中仍將保持約25%的占比。類比推測,核能替代天然氣成為世界主導(dǎo)性能源的時(shí)間,大概應(yīng)在2090年前后(下圖)。