主题：中国经济10年后将崩溃？欢迎证伪 -- 北大28楼

关于石油的专门讨论，近期内这将是最后一个贴（当然回复讨论除外）。主要是谈完石油以后，还要再谈煤炭、天然气、核能、可再生能源、能源效率等诸多问题。还打算综合谈能源对经济增长的限制，以及气候变化问题。

首先定义一下“石油”。本贴所说的石油，指的是原油与液状天然气之和，不包括生物燃料和各种人造石油，当然也不包括石油加工过程中形成的体积膨胀（参见下面的“历史上的石油危机”一贴）。

为了说明石油峰值问题，首先介绍一下最终可采储量的概念。

众所周知，石油是不可再生资源，从最开始的开采到将来有一天石油开采结束，其间所生产的所有石油产量加起来，就是最终可采储量。当然，直到将来石油开采基本结束，否则这个最终可采储量是无法预先准确知道的。但是，根据现有的材料可以做出一定的估计。比如，根据BP世界能源统计评论，全球已“探明”的石油储量（proved reserves）约为1900亿吨。自石油开采至今，世界石油累计产量约为1600亿吨。两者相加，就是3500亿吨。那么，可以说，目前已知的最终可采储量就是3500亿吨。

有了最终可采储量，要进一步推断石油峰值的年份和产量，还必须了解石油产量的实际变化轨迹。为此必须做数理分析。虽然石油产量的实际变化轨迹可能是多种多样的，但是在统计上，平均来说，当石油累计产量达到或超过最终可采储量的一半时，石油产量达到峰值的可能性最大。这是因为，在所有可采资源都被开采完之前，石油产量不可能一直都在上升，也不大可能一直都趋于下降，而比较大的可能是石油产量会先上升一个时期，在达到峰值以后，再下降，直至资源枯竭。而由上升到下降的转折点，最大的可能，是发生在最终可采资源的一半已经被开采完以后。

咱们这里是大众化讨论，不需要那么严格，就想一些简单实用的办法。如果最终可采储量是3500亿吨，那就是说，石油峰值很可能发生在石油累计产量达到或超过1750亿吨的时候。

2000年至2010年，世界石油产量由36亿吨增加到39亿吨，年平均增加约3000万吨。如果设想，2010年底世界石油累计产量是1600亿吨，假设2010年以后世界石油产量每年仍然增加3000万吨，那么至2010年底世界石油累计产量就是1639.3亿吨。依此类推，可以算出，至2014年，世界石油累计产量就会超过1750亿吨。据此可以推知，世界石油产量的峰值可能会发生在2014年，峰值产量约为40亿吨。

当然，由于技术进步、油价上升等原因，世界实际的石油剩余可采储量可能不止BP所公布的1900亿吨。因此，上述假设可能过于悲观。为了考虑比较乐观的情况，不妨假设，世界实际的剩余可采储量是BP所公布储量的两倍，也就是说，是3800亿吨。世界石油最终可采储量则为5400亿吨。这样，只有在世界石油累计产量超过2700亿吨时才会达到峰值。按照上述同样的方法计算，可以算出，至2036年，世界石油累计产量将超过2700亿吨，届时石油峰值产量将为47亿吨。

即使按照这种比较乐观的估计，从现在至2036年，世界石油产量的年平均增长率也仅有0.7%，相当于每年增加约60万桶的日均产量。

那么，当前的和未来的石油危机是否能通过用其它能源替代石油的办法来缓解呢？下面分别考虑煤、天然气、生物燃料和电力。假设我们的计划是要用这些能源中的某一种来代替约1000万桶的世界石油日消费量（即5亿吨的年消费量，相当于世界石油消费量的10%强），所需要的这些能源分别是多少。

煤的杂质多，所以单位重量所包含的能量比石油要少。平均来说，两吨煤约合一吨油当量（注意这里说的是各种煤平均的结果，不是说的优质无烟煤）。如果用煤制油，在制作过程中会损失约一半能量。这样，要造一吨油，就需要四吨煤。而要代替5亿吨油，那就需要20亿吨煤，这相当于目前世界煤产量的27%，大致相当于美国两年的煤产量。

再来考虑天然气。如果用天然气制作液体燃料，问题与煤类似。如果在交通运输等领域直接用天然气代替石油，那么需要对基础设施和交通运输设备进行重大改造，全世界可能需要花上几万亿美元。如果要代替5亿吨油，所需天然气相当于目前世界天然气产量的17%。问题是，世界天然气产量必须首先满足原有的各种正常需要，在此之余，是否还有余力来满足替代石油的需要？

现在来说生物燃料。美国2010年的生物燃料（主要是乙醇）产量达到了2500万吨。为此，美国一年消耗粮食达1.2亿吨，相当于世界粮食产量的5%。按照这个比例，要替代5亿吨油，就需要24亿吨粮食，将全世界粮食都用上还不够。

最后来考虑电力。按电力的热值当量计算，5亿吨油相当于2.2万亿千瓦时，约为目前世界全部电力生产的10%。如果用煤或天然气发电来代替石油，那么效果与用煤或天然气制造人造石油差不多，所需要的煤和天然气大大超出可以承受的比例。

如果用核电，那么2010年全世界所有的核电加起来才2.8万亿千瓦时。如果要用核电解决2.2万亿千瓦时的发电量，那么需要大约3亿千瓦的核电站。2000年至2008年，世界平均每年仅新增200万千瓦的核电站。按照这个速度，需要150年。

如果用可再生电力，比如风电，那么要解决2.2万亿千瓦时的发电量，就需要10亿千瓦的风电。而目前全球的风电装机容量只有约2亿千瓦。并且风电还存在严重的间歇性问题，尤其不能根据需要随时供电，即使在相当广大的面积上形成风电体系（比如从西欧至乌拉尔建成超大电网），问题也不能完全克服，而且长距离输电会造成严重损耗。

全球石油的最终消费（即扣除了加工转换损失以后的消费），约60%用于交通运输，30%用于化工原料和工业燃料，10%用于居民商业部门。在交通运输中，电力主要适合于替代城市个人交通所使用的石油产品。电力很难或不可能替代卡车、轮船、飞机所使用的石油产品。电力显然不能充当化工原料。所以，即使进行大规模投资，对很多能源基础设施进行改造，电力可能最多也只能替代约三分之一的石油消费。