人類活動引起的二氧化碳等溫室氣體排放被認為是工業(yè)化之后所觀察到的氣候變化現(xiàn)象的主因,而化石能源開發(fā)利用所引起的二氧化碳排放是人類活動二氧化碳排放的最主要來源。根據(jù)美國能源部二氧化碳信息分析中心統(tǒng)計資料顯示,2013年,全球化石能源開發(fā)利用的二氧化碳排放占當年二氧化碳總排放的91.76%。由此可見,應對氣候變化的關(guān)鍵在于控制全球人為活動二氧化碳排放,核心是來自化石能源開發(fā)利用的二氧化碳排放。
那么,擺在決策者面前的關(guān)鍵
問題就是,為了實現(xiàn)全球增溫控制在2攝氏度以內(nèi)的目標,人類對化石能源開發(fā)利用相關(guān)的碳排放應控制在多大范圍之內(nèi)?對于這一問題,德國波茨坦氣候影響研究所的科學家的研究顯示,對于全球氣候增溫而言,累計碳排放是其決定因素;進一步的研究顯示,如果能夠?qū)?011年至2050年的全球累計碳排放控制在1.1萬億噸二氧化碳以內(nèi)的話,人類至少有50%的可能性將全球增溫在21世紀控制在2攝氏度以內(nèi)。
1.1萬億噸二氧化碳排放規(guī)模到底有多大?以2013年為例,全球二氧化碳排放總量為394億噸,其中來自化石能源開發(fā)利用的二氧化碳排放為361億噸。如果按照這一速度,在不到30年的時間內(nèi),人類就將耗費完這一排放額度。進一步,我們再仔細分析一下世界當前的化石能源狀況。
在化石能源的開發(fā)利用中,資源量(resources)和儲量(reserves)是兩個最為關(guān)鍵的術(shù)語。資源量是指考慮了現(xiàn)在和未來開發(fā)技術(shù)進步的情況下,可以從地下開采出來的資源數(shù)量,它既包括已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的資源,也包括當前尚未發(fā)現(xiàn)的資源;儲量是指僅考慮現(xiàn)有技術(shù)和當前的經(jīng)濟條件,可以從地下開采出來的資源數(shù)量,它可以被看作是在當前可以隨時按需開發(fā)利用的資源數(shù)量。對于油氣儲量而言,當前的剩余儲量主要是常規(guī)油氣資源,頁巖油氣等非常規(guī)資源的儲量非常少。
對于資源量而言,由于它沒有考慮經(jīng)濟的因素,且包括了未發(fā)現(xiàn)資源,因此,資源量數(shù)值往往比儲量數(shù)值更大。根據(jù)統(tǒng)計,2010年年末,估計的石油資源量為5.07萬億桶,其中常規(guī)石油2.615萬億桶,非常規(guī)石油2.455萬億桶;天然氣資源量為675萬億立方米,其中常規(guī)天然氣375萬億立方米,非常規(guī)天然氣300萬億立方米;煤炭資源量為4.085萬億噸。這些資源量分別是剩余石油、天然氣、煤炭儲量的3.9倍、3.5倍和4.1倍。
英國倫敦大學學院可持續(xù)資源研究所的研究顯示,僅蘊藏在上述剩余常規(guī)化石能源儲量中的碳含量就高達2.9萬億噸二氧化碳,這意味僅僅開發(fā)利用這些剩余儲量,我們就已經(jīng)超過了控制全球增溫2攝氏度所允許的碳排放額度,更不用說開發(fā)資源量。該研究所進一步研究指出,為了實現(xiàn)全球增溫控制2攝氏度,全球只有一小部分非常規(guī)油氣資源可以被開發(fā),絕大多數(shù)的非常規(guī)油氣資源和北極地區(qū)的資源都不能被開發(fā),因此,世界應該合理開發(fā)非常規(guī)油氣資源。即使是對于當前的剩余儲量,也不能完全開發(fā)。根據(jù)預測,2010年至2050年間,當前1/3的石油儲量、1/2的天然氣儲量和超過4/5的煤炭儲量應該留在地下。
然而,回看現(xiàn)實,人類對化石能源資源的開發(fā)利用似乎與上述目標完全相悖。我們不僅在有增無減地規(guī)模開發(fā)常規(guī)化石能源儲量,而且,美國“頁巖革命”的成功也正在促使世界對于非常規(guī)化石能源的勘探開發(fā)進入全新的大規(guī)模推進期。然而,已有大量的研究顯示,頁巖氣開發(fā)雖然能夠在一定程度上提高本國的能源供應量,但在頁巖氣開發(fā)過程中,同時也存在著諸多的環(huán)境問題。
還有一些研究認為,碳捕獲與封存技術(shù)(CCS)的應用有望解除當前對煤炭資源開發(fā)的限制,從而滿足人類經(jīng)濟發(fā)展對能源的需求。然而,英國倫敦大學學院可持續(xù)資源研究所的研究也顯示,在全球增溫2攝氏度的要求下,CCS技術(shù)的應用仍然不能使得煤炭這類高碳能源被廣泛利用,即CCS對氣候變化改善作用并不明顯。
綜上所述,由于全球氣候變化的程度遠超人們預想,我們正在加速逼近增溫2攝氏度的上限,留下的碳排放空間已極為有限。在此背景下,在現(xiàn)有系統(tǒng)之上所做的任何修補性措施都將是無意義或作用微弱的,人類只能走全新的革命性道路:要么擺脫對化石能源的依賴,加速對可再生能源的開發(fā)利用;要么對現(xiàn)有化石能源開發(fā)利用系統(tǒng)進行革命性的改造。無論是哪一種,都將是一條艱辛之道。