主题：中国经济10年后将崩溃？欢迎证伪 -- 北大28楼
家园 谈谈天然气 谈谈天然气
说完石油，来谈谈天然气。天然气在中国能源消费中所占份额还不大，但增长很快（见“中国能源概况”）。在世界上，天然气大约占世界初级能源消费四分之一，占全世界发电量的份额大概也是四分之一。天然气发电的优势是燃气涡轮发电机（gas turbines，翻译得可能不准，欢迎予以纠正）可以比较快速地启动和关闭，只要几分钟就可以发动起来。所以，天然气发电特别适合用来满足高峰用电的需要并根据用电需要量的变化随时调整。
与之相比，煤电是先使用煤加热锅炉，产生水蒸气，再用水蒸气推动涡轮发电机。因为锅炉需要很长时间预热，煤电的启动时间长达几小时。所以煤电一般是用于提供基础电力（base-load electricity），也就是用电需要量中常定的、不随时间发生变化的部分；或是用于满足可以预测的、变化比较缓慢的那部分用电量（比如稳定的季节性变化）。至于核电，核反应堆就更不能随便开开停停了，所以核电只能用来生产基础电力。
在未来，如果发电主要靠可再生能源，天然气就更重要了。因为风电、太阳能发电都是间歇性的，而且其变化有时难以预测，一般也不会与用电需要的变化相匹配。当可再生电不能满足用电需要的时候，必须有另外一种电源马上能补上，这就需要天然气发电发挥其必要的补充作用。
以上分析表明，用可再生能源和核电替代化石燃料，不是件简单的事情。抽象的说，化石燃料都是能源。但是，具体来看，煤、石油、天然气各有各的专门优势和特点。它们都可以充作化工原料，电不能代替。石油的优势在交通运输，电不能代替（轮船、飞机、卡车）或不易代替（汽车）。煤可以提供基础电力并且是炼钢的必要原料。天然气的理想用途是满足用电高峰和弥补其它电源的不足。
据BP世界能源统计评论，截至2010年底，世界天然气探明可采储量约为190万亿立方米，约合1700亿吨油当量。不过这主要是指常规天然气资源。近年来，非常规天然气资源，特别是页岩气增加很快。据美国能源信息署估计，全球页岩气技术可开发资源量约为190万亿立方米（1700亿吨油当量），也就是与现有天然气储量相当。两者相加，世界天然气剩余可采储量可以粗估为3400亿吨油当量。迄今为止的世界天然气累积产量约为800亿吨油当量。因此可得世界天然气最终可采储量4200亿吨油当量。
2000-2010年，世界天然气产量由约22亿吨油当量增加到约29亿吨油当量，年均增加7000万吨。假设2010年以后，世界天然气产量仍然按照这个速度增长，那么，至2043年，世界天然气累积产量将超过2100亿吨，也就是超过最终可采储量的一半，从而天然气产量将达到峰值，峰值产量52亿吨油当量（这比现在的世界石油产量还多十几亿吨）。
如果做更加乐观的假设，假设世界天然气剩余可采储量为6800亿吨油当量（即为以上估计的两倍），再加上800亿吨历史上的累积产量，合计为7600亿吨油当量，约计为8000亿吨油当量。仍然假设世界天然气产量按以上速度增长，那么，要到2073年，世界天然气累积产量才会超过4000亿吨油当量，从而产量达到峰值，峰值产量可以达到73亿吨油当量。
可见，关于天然气的储量和未来峰值年份及产量，有比较大的不确定性，主要是要看非常规天然气开发到什么程度，相应的经济和环境成本如何。但是天然气资源也不是无限的，几乎可以肯定将在本世纪内越过峰值并开始下降。
- 复 谈谈天然气
家园 换个办法想想 既然天然气电力这么方便，那么氢气也可以。太阳能和风能不稳定，那就用高峰电力电解制氢储存起来，等到低谷的时候用氢气发电补充。
- 复 换个办法想想
家园 用氢发电的效率太低了 从电转化成氢效率为70%，氢再转化为电效率为60%，两者相乘只剩下40%。
再有氢的密度低，所以每辆卡车同样体积下装不了多少重量。有人计算，如果用氢代替汽油，那么大约每六辆卡车里就有一辆必须装氢，从而每六起卡车事故就要有一起涉及装满氢随时可能爆炸的卡车。
如果用管道，还是因为它密度低，很容易泄露。
家园 如果风电和太阳能够便宜，那么氢的损失就不算啥 前者应该是可以做到的。
不久前一个老头自建了一套太阳能房屋，用氢气蓄电，从此摆脱了电力账单。从小规模到大规模，需要很多技术。贮存氢气的吸附剂技术，美欧都在开发。
家园 风电基本上已经成熟 成本降不了多少了。太阳能发电现在还是贵三四倍的样子（根据美国能源信息署的资料，不要根据太阳能行业自吹的情况），将来能降成什么样还不好说。
反正出来的还是电，关于电的局限性已经在“２１００年中国ＧＤＰ是多少”那个贴和其它一些贴里提及了。
你说那个老头的情况或许不错，但个案很难说（你说这个个案具体投资多少也不清楚）。James Hansen，美国著名的气候变化专家，国家宇航局一个研究所的所长，也搞了一套太阳能，效果就不理想，成本也大，在网上专门发了篇文章讲他的不成功经历。
家园 中国应该更依赖煤炭吧。 这几年比较少关注，前几年我国能源的使用煤炭是绝对的大头。我想没有那么快扭转过来的吧。
我国各地的火电厂，绝大多数都是煤电。
家园 中国能源概况 2010年，中国初级能源消费总量为23亿吨油当量，占世界能源消费总量的21%。2000年，中国仅占世界能源消费总量的12%。按照这个速度，中国占世界能源消费总量的份额，至2020年，将上升到约30%，至2040年，将上升到约50%。未来的世界能源供给能满足中国不断增长的能源需要吗？
2010年，煤炭占中国能源消费的74%，石油占18%，天然气占4%，核电与各种可再生能源合计占3%（核电、水电和其它各种可再生发电按电能直接核算，不折合成热值当量）。
2000-2010年，中国能源消费年平均增长8.7%，中国经济年平均增长10.5%，能源效率年平均增长1.6%。中国消耗每吨油当量形成GDP3900美元，相当于世界能源效率的64%。
按国家统计局的统计，十一五期间（2005-2010年），中国单位GDP能耗累计下降19.1%，年平均下降4.2%；相当于能源效率累计增长23.6%，年平均增长4.3%（能源效率即单位GDP能耗的倒数，两者的年变化率通常近似）。
根据我掌握的资料（其中能源消费数据来自于BP世界能源统计评论，经济增长数据来自于国家统计局），国家统计局所公布的能耗下降速度不尽准确。根据现有资料，2000-2005年，中国能源效率年平均下降0.4%；2005-2010年，中国能源效率年平均增长3.6%（略低于国家统计局所公布的速度）。
2000-2010年，中国煤炭消费年平均增长8.8%，石油消费年平均增长6.7%，天然气消费年平均增长16.1%，其它能源消费年平均增长13.6%。
按增长的绝对量来说，2000-2010年，中国煤炭消费增长9.8亿吨油当量，占同期世界煤炭消费增长量的84%。2000-2010年，中国石油消费增长2亿吨，占同期世界石油消费增长量的50%。2000-2010年，中国天然气消费增长约8000万吨油当量，占同期世界天然气消费增长量的11%。2000-2010年，中国其它能源消费增长约5000万吨油当量，占同期世界其它能源消费增长量的31%。
2000-2010年，中国国内煤炭生产（按油当量计算）年平均增长9.0%，国内石油生产年平均增长2.2%，国内天然气生产年平均增长13.5%。
2010年，中国国内煤炭生产相当于煤炭消费的105%（但2010年中国是煤炭净进口国，煤炭供给多于煤炭消费的部分有些属于增加库存，有些用于煤制油或煤制气，计算在石油和天然气消费中，有些则属于统计误差）。同年，中国国内石油生产相当于石油消费的48%，国内天然气生产相当于天然气消费的89%。
在未来的10-20年，在能源方面限制中国和世界经济增长的最大因素，很可能是石油。
油价还会继续上涨吗？不断上涨的油价会导致新的世界经济衰退吗？中国对石油进口的依赖度不断增加，在未来10-20年将对中国经济构成怎样的影响呢？下面几个贴将进一步讨论。
- 复 中国能源概况
家园 历史上的石油危机 2010年，世界日均石油产量约8700万桶，其中原油7400万桶，液状天然气（一种石油开采中的副产品）800多万桶，其它液体燃料200万桶（包括生物燃料以及用煤或天然气所制造的人造石油），石油加工过程中所形成的体积膨胀200多万桶。
桶是一个相当有欺骗性的概念。一般原油的换算公式是一吨原油折合7.3桶。但这仅限于原油。由于石油开采越来越困难，非原油的液体燃料占世界“石油供给”的比例越来越大，而这些液体燃料一般说包含的能量不如原油。液状天然气（注意与液化天然气相区别）和生物燃料平均所包含的能量在同体积条件下大约只有原油的三分之二。但是现在一般商业界均将其统称为“桶”。
至于石油加工中所形成的体积膨胀，那就更不像话了。在将原油加工成石油产品（比如柴油汽油）的过程中，由于石油产品的密度比原油低，因而与原油同重量的石油产品体积加大。这个增加的体积也算在“石油产量”里。这当然没有道理，但是现在国际石油业一般就是这么计算的。
2008年，世界石油消费中，52%用于交通运输，8%用于工业燃料，11%用于农业、商业和居民部门，14%用于非能源用途（即作为化工原料），6%用于发电，其余约10%属于加工转换过程中的损耗。
20世纪50年代，美国仍然是世界上最大的石油生产国和出口国。当时，美国地质学家哈伯特预测美国石油产量将在1970年达到峰值。美国石油日均产量在1970年达到1130万桶的历史最高峰，以后就趋于下降。不过2006年以来，美国石油产量有所回升，目前日均产量接近800万桶。
美国石油产量开始下降以后，使石油输出国组织（即欧佩克）有可能控制世界石油价格。50、60年代，油价长期徘徊于不到两美元一桶。1973年第四次中东战争期间欧佩克为制裁西方国家支持以色列大幅度提高油价。1973年至1974年，油价从每桶约3美元暴涨至约12美元。1979年伊朗革命爆发。1980年，油价进一步涨至近37美元。（本贴所说的油价均指年平均价格）。
在高油价的刺激下，一方面西方国家纷纷节约能源或采用其它能源代替石油，另一方面非欧佩克国家努力加强石油开采。世界石油日均消费量由1979年的6370万桶减少到1983年的5740万桶，减少了约600万桶；其中OECD国家（就是经济合作和开发组织国家）的日均石油消费量由1979年的近4400万桶减少到了1983年的3660万桶，减少了740万桶。而在供给方面，英国北海油田开发以后，英国一度成为世界石油市场上重要的出口国。
在需求和供给的双重作用下，世界油价暴跌，1986年跌至约14美元一桶，以后直至2000年，一直在15-20美元之间徘徊。
这个时候，对世界历史产生重大影响的另一事件发生了。80年代正是苏联经济调整的关键时期。与美国一样，苏联经济也是高度依赖石油的。除了其国内需要以外，石油还是苏联的主要外汇来源，而对东欧和朝鲜的石油援助又是苏联维持社会主义阵营的主要手段之一。
但是，由于苏联国内石油资源开始枯竭，1987年，苏联石油产量在达到了日均近1300万桶的高峰以后开始下降，至1991年下降到不足1100万桶。而恰恰在这个时候，尽管世界油价仍然低迷，沙特阿拉伯（很可能是在美国的授意下）开始大幅度增加石油产量。沙特的石油产量由1985年的360万桶增加到1991年的880万桶。苏联石油产量达到峰值后下降，同时世界石油价格长期低迷，是苏联经济危机并导致苏联解体的一个重要因素，甚至可能是决定性因素之一。
20世纪80年代、90年代，油价长期在较低水平徘徊，至1998年下降到13美元一桶的低点。与此同时，世界石油供给由1983年的日均5700万桶稳步增加到2000年的近7500万桶。技术进步以及能源替代似乎已经永久性地解决了世界经济对石油的需求，石油危机似乎已成过去。
正在全世界资本家为此志得意满的时候，更大的石油危机就要爆发了。
- 复 历史上的石油危机
家园 廉价石油时代的终结和新的资本主义世界经济危机 1950-1960年，世界石油产量年平均增长7.2%；1960-1970年，年平均增长8.0%；1970-1980年，年平均增长2.9%；1980-1990年，年平均增长0.4%；1990-2000年，年平均增长1.6%；2000-2010年，年平均增长1.1%。虽然在一二十年中总是有所起伏，但是总的趋势是趋于下降的。这说明世界石油产量的增长越来越困难了（这里面还包括了生物燃料和人造石油的增长）。
在对世界油价做长期比较的时候，有必要将通货膨胀的因素剔除，以了解一定油价所代表的实际购买力。1986年，按2010年不变价格计算的实际油价为每桶29美元；2003年，实际油价为每桶34美元。1986-2003年，世界石油产量由6100万桶增加到8000万桶。也就是说，平均来说，油价每上升26美分，就可以带动世界石油产量增加100万桶。
2003-2010年，世界石油产量由8000万桶增加到8700万桶；同期，实际油价由每桶34美元增加到每桶80美元（其中2008年平均实际油价达到99美元）。油价必须上升7美元，才能带动世界石油产量增加100万桶。用经济学术语说，就是世界石油供给失去了“价格弹性”。
如果用每桶油价乘以一年的日平均石油消费量再乘以365，就可以得出一个国家或全世界的假想的石油支出总额，用这个总额除以GDP，可以衡量用于石油的支出给一个经济体造成的经济负担。历史上，每当石油支出占世界经济产值的份额接近或超过5%的时候，往往就发生严重的世界经济衰退（如果世界经济增长速度下降到2%以下，一般就认为是严重的世界经济衰退）。
比如，1974年，石油支出占世界经济产值份额达到4.5%，次年（1975年），世界经济增长率骤减至1.5%。1979年，世界石油支出份额急剧上升，达到7.5%，次年，仍为7.5%，1982年，世界经济仅增长0.6%。2008年，世界石油支出份额再度上升到5%，次年（2009年），世界经济出现大萧条以来第一次绝对下降，负增长0.6%。
2009年的世界经济危机比1982年更加严重，但是石油消费并没有像八十年代初那样大幅度减少。2007年至2009年，世界石油消费由8640万桶减少到8470万桶，仅减少约170万桶。这说明，通过节约、技术进步、能源替代来减少石油消费，已经不像上个世纪八十年代那样容易了。
2009年，世界石油支出份额降到3.3%；2010年，又增加到了4%。危险又向资本主义世界经济靠近了。。。
家园 2015-世界经济危机-一个实验 可以做一个简单的实验，看看根据上述的世界石油供给状况，世界石油支出占世界经济产值的比重会发生怎样的变化。
初始条件：2010年，世界石油消费日均8700万桶；油价每桶80美元。当年世界石油支出总额为8700*80*365/亿 = 2.54万亿美元。当年按市场汇率计算的世界经济总产值为63万亿美元。
假设，按市场汇率计算的世界经济产值年平均增长3%，世界日均石油消费量每年增加100万桶，油价每年增加7美元。有兴趣的朋友可以自己算一下。结果如下：
2015年，世界经济产值增加到73万亿美元，油价上升到每桶115美元，世界石油支出总额增加到3.86万亿美元，石油支出占经济产值的份额为5.2%。
2020年，世界经济产值增加到84.7万亿美元，油价上升到每桶150美元，世界石油支出总额增加到5.31万亿美元，石油支出占经济产值的份额为6.3%。
（以上美元的单位均为2010年不变价格美元；另外注意，以上油价均指全年平均价格而不是短期的高峰价格）
根据历史经验，如果石油支出份额上升到5%以上，世界经济就有可能发生深度衰退。所以，在2015年至2020年之间，石油支出份额如果持续保持在5%以上并趋于上升，很难想象世界经济仍然能够按照假设的速度持续稳定增长。更大的可能是，在此期间，将发生新的世界经济危机。
以上分析很可能还过度乐观了。按照现在的情况，本年度的全年平均油价很可能在每桶100美元以上，从而世界石油支出份额在今明两年就可能突破5%。
家园 再做一个实验-中国的石油进口 2010年，中国日均石油产量400万桶，日均石油消费量900万桶，日均石油进口500万桶。全年假想石油进口支出总额（按照上贴所列算法）约1500亿美元。当年中国按市场汇率计算的GDP为5.9万亿美元，石油进口支出占GDP的比重为2.5%。相比之下，同年，美国的石油进口支出占GDP的比重为1.8%。
如果假设：中国未来每年经济增长8%，石油消费每年增长5%，国内石油日均产量每年增加10万桶，那么，至2015年，中国日均石油进口将增加至700万桶，至2020年，进一步增加至970万桶（超过目前美国的进口量）。
如果按照上贴所推算的石油价格，中国石油进口支出占GDP的比重将于2015年增加到3.3%，于2020年增加到4.2%。2020年，仅石油进口一项，其支出就将达到5300亿美元。
过去几十年，中国的进出口一直是以大大高出经济增长率的速度增长的。但是现在，全球化和贸易深化的时代已经基本结束，进出口在长期不可能始终以超过GDP的速度增长。未来，决定中国进出口增长的因素是不一样的。中国对国外的能源、原材料和技术的依赖将不断加深，因此，商品进口将会与中国经济同步增长；而出口面向的是国外市场，在长期只能随着国外市场扩张的速度而增长。由于今后相当长一个时期，中国经济的增长速度将超过世界经济平均的增长速度，可以设想，到一定阶段以后，中国的出口增长速度必然持续地落后于进口增长速度。
目前还不清楚，这个出口落后于进口的转折点大约从什么时候开始。但是，为了说明问题起见，假设从今年开始，中国除石油以外的进口每年增长8%（与中国经济增长同步），而出口每年增长5%（介于中国与世界经济增长速度两者之间）。
2010年，中国商品出口总额1.6万亿美元，除石油以外的商品进口总额1.25万亿美元，石油进口总额1500亿美元，贸易顺差2000亿美元。
根据以上假设，2015年，中国将出现900亿美元的贸易逆差。2020年，中国的逆差将达到6000亿美元。如果用中国的外汇储备来逐年支付逆差，那么，3万亿美元的外汇储备将在5年内消耗殆尽。在外汇储备耗尽以后，中国将如何支付以后的石油进口费用以维系经济增长、满足日益膨胀的资产阶级和城市中产阶级的消费要求呢？
家园 假设有好几个错误 1、中国经济的发展不是每年8%，以美元计价的经济增长以后几年平均应该在20%-30%之间。
2、石油消费受价格影响不会线性增加，而是会更多地转移到其他能源。
3、出口产品的石油消费包含在出口价格中，也就是说那怕石油卖1000美元一桶，出口还是赚钱的，因为别人生产这些东西能源价格也是高的，当然海运是个不利因素。
家园 观点时事里在进行相关讨论欢迎前往 在“试看来日之中国究竟是谁家之天下”主贴下，请看liminqi回温度梯度的几个贴