從傳說(shuō)的燧人氏鉆木取火起,人類自覺地開始使用能源,直到瓦特改良蒸汽機(jī)為止,這段說(shuō)不清有多長(zhǎng)的歲月,在能源史上稱為柴薪時(shí)代。柴薪時(shí)代是人類與自然環(huán)境和諧相處的時(shí)代,人類燃燒柴薪排放的二氧化碳足以被植物吸收產(chǎn)生氧氣,沒有增加全球碳循環(huán)系統(tǒng)的碳總量。
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,柴薪已經(jīng)不能滿足需求。在瓦特改良蒸汽機(jī)的驅(qū)動(dòng)下,約在1750年蒸汽機(jī)的大量使用推動(dòng)了工業(yè)革命的進(jìn)程,人類開始大量使用煤炭,能源進(jìn)入了煤炭時(shí)代。但石油對(duì)世界經(jīng)濟(jì)的影響力遠(yuǎn)高于煤和天然氣。19世紀(jì)中葉波蘭藥劑師依格納茨?盧卡西維茨發(fā)現(xiàn)了使用更易獲得的石油提取煤油的方法。1854年世界上首次挖掘油井。能源很快進(jìn)入石油時(shí)代。
人類無(wú)休止地開采石油資源,盡管儲(chǔ)量和產(chǎn)量仍然逐年增加,但隨著全球經(jīng)濟(jì)進(jìn)程加快,石油在一次能源消費(fèi)中的比例呈現(xiàn)下降的趨勢(shì),經(jīng)濟(jì)發(fā)展迫使人類不斷探索走向再生能源的道路。目前的能源已具備后石油時(shí)代的特色;后石油時(shí)代發(fā)展起來(lái)的非常規(guī)油氣開采,以試圖彌補(bǔ)常規(guī)油氣的不足。
化石燃料即煤、原油和天然氣是從哪里來(lái)的?毫無(wú)疑問(wèn),當(dāng)然是從地下開采出來(lái)的,其實(shí)只是說(shuō)了后面部分?;剂鲜菑奶焐蟻?lái)的,按照太陽(yáng)能→生物質(zhì)→化石燃料這個(gè)順序形成的。
在人類誕生之前,生物質(zhì)通過(guò)太陽(yáng)的光合作用不斷繁殖,它的殘?bào)w經(jīng)過(guò)地下埋藏億萬(wàn)年產(chǎn)生化石燃料,為人類準(zhǔn)備了豐富的化石燃料資源。這種化石燃料埋藏在地下,已經(jīng)脫離了現(xiàn)代碳循環(huán)系統(tǒng),它的燃燒排放出來(lái)的二氧化碳增加了大氣中的二氧化碳,也就是說(shuō)增強(qiáng)了全球氣候變暖。
地下埋藏的油氣資源分為常規(guī)或非常規(guī)兩大部分。顯然,非常規(guī)只是常規(guī)的補(bǔ)充,盡管說(shuō)非常規(guī)是常規(guī)的好幾倍,但是要非常規(guī)油氣進(jìn)入市場(chǎng)并非易事,必須滿足三個(gè)條件:
?、偶夹g(shù)可采。利用現(xiàn)代油氣開采技術(shù),可開采出來(lái)的油氣銷售量;
⑵經(jīng)濟(jì)可行。開采出來(lái)的油氣市場(chǎng)銷售價(jià)格能使用戶接受;
?、黔h(huán)境允許。整個(gè)非常規(guī)油氣生產(chǎn)流程符合環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。
非常規(guī)油氣沒有明確的定義,但不能只把視野局限在地下,即便非常規(guī)油氣滿足了這三個(gè)條件,油砂、頁(yè)巖油、致密油、頁(yè)巖氣、煤層氣、天然氣水合物等必定仍然有枯竭之日,況且它們均屬于化石燃料?;剂先紵欧诺亩趸级歼M(jìn)入了現(xiàn)代碳循環(huán)系統(tǒng),加速了全球氣候變暖的進(jìn)程。
化石燃料來(lái)自生物質(zhì)。生物質(zhì)是一種再生能源,它是由光合作用而產(chǎn)生的各種有機(jī)體,包括植物、動(dòng)物和微生物及其排泄與代謝物。
生物質(zhì)是化石燃料之母,為什么不能從生物質(zhì)制取生物燃料呢?
生物燃料是通過(guò)物理、化學(xué)或生物化學(xué)手段生產(chǎn)的可再生清潔能源??勺鳛榛剂系奶娲茉?,生物燃料包括木質(zhì)顆粒、生物氣、生物乙醇、生物柴油、生物質(zhì)燃料油、一次氫能等。
生物燃料是人類最可靠的清潔燃料,也是非常規(guī)油氣資源的重要部分,生物燃料的利用不但減少了對(duì)外的石油依存度,而且減緩了溫室氣體的排放。生物燃料已成為解決替代化石燃料和溫室氣體減排的重要手段。
國(guó)際能源署對(duì)非常規(guī)石油的規(guī)定很廣泛,凡是不通過(guò)生產(chǎn)井從地下油氣藏中開采,而是通過(guò)其它方式產(chǎn)出的石油,稱為非常規(guī)石油。非常規(guī)石油包括由油頁(yè)巖生產(chǎn)的石油、由油砂生產(chǎn)的石油、由煤處理得到的合成油、由生物質(zhì)獲得的生物柴油、由一氧化碳和氫氣合成制取的合成油。
生物質(zhì)制取的生物燃料可替代石油,使得非常規(guī)石油成為永不枯竭的石油資源。美國(guó)只依靠致密油、頁(yè)巖氣等不會(huì)達(dá)到“能源獨(dú)立”的目標(biāo),而美國(guó)對(duì)生物質(zhì)制取的生物燃料十分重視,支撐著美國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
來(lái)源:中國(guó)天然氣工業(yè)網(wǎng) 作者: 龐名立
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