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地球资源告竭!石油还可开采47年,为什么可再生能源救不了地球?

2022-12-09 01:48:23 2463

摘要:你听说过宇宙文明等级吗?苏联的天文学家卡尔达舍夫曾经设想出了一种文明等级,将宇宙文明划分为7级,而判断一个文明发达与否的关键,就是能源和技术,一个文明拥有的能源越多,就能创造出更多有用的技术。想象一下,能源无限的世界会是什么样?首先,所有的...

你听说过宇宙文明等级吗?

苏联的天文学家卡尔达舍夫曾经设想出了一种文明等级,将宇宙文明划分为7级,而判断一个文明发达与否的关键,就是能源和技术,一个文明拥有的能源越多,就能创造出更多有用的技术。

想象一下,能源无限的世界会是什么样?

首先,所有的电器不再有插头了,无线充电技术得到普及,虽然我们现在也实现无线充电技术,但能量会以电磁波的形式耗散严重,但对于能源无限的世界来说,这点耗散不算什么。

用于充电的电磁感应会充斥整个城市,汽车可以在空中飞行,不用加油,地下可能建起了巨大的城市,因为不需要再使用化石燃料,地球环境回到了工业革命之前,到处都是一片美好,这种生活离我们遥远吗?

但当下的我们,可能会面临另一种未来,那就是,严重的环境污染、全球变暖、气候异常。

这都与传统资源的使用脱不开干系。煤炭和石油是远古生物在地层中形成的化石,这种化石的形成过程非常漫长,需要经过几千万年甚至是几亿年,而且它们是不可再生的。

与此同时,我们消耗煤炭和石油的速度还在不断增加,根据美国《油气杂志》发布的2019年全球石油产量和油气储量报告,全球石油剩余探明可采储量大约是2300亿吨。据估计,这些石油大约只够我们地球人在开采47年。

不过随着技术的发展,原先难以开采的陆上深层石油或深海石油,将来也许可以轻松开采了,所以也有观点认为,石油的开采年限应该远远不止47年。

当然,地球也蕴含着可再生、无污染、无碳排放的新能源。

但是,就目前来说,新能源并不能完全取代传统能源。拿水力发电来说,现在,动辄数万吨的水力发电大坝已经阻塞了世界三分之二主要河流,拦截了生态系统运行所必需的营养流,还阻断了鱼类的迁徙路线。除此之外,水电的输出容易受到天气变化的影响,建设成本也很高。

再来看看太阳能发电。

埃及本班太阳能公园

在非洲一片浩瀚的沙海中,有着世界上第一个可以从太空中看到的能源公园,埃及本班太阳能公园,它的占地有37平方公里,总装机量为1800兆瓦,这个功率,完全超过了当初切尔诺贝利核电站的反应堆功率,在不少埃及人看来,这座太阳能公园将在本国的能源转型中发挥“大作用”。

要知道,埃及国内超过90%以上的电力供应都来自传统的发电模式,但发电的成本一直在增加,为此,太阳能资源丰富的埃及一直希望能将这一清洁能源运用起来。

埃及终年阳光普照,一年四季都干旱少雨,而且全境96%的面积都是沙漠,每平方米每年的太阳直接辐射就达到了2000-3000千瓦时,所以利用太阳能,确实是改造整个国家能源现状的最佳解决方案。

但仔细想一想,非洲的撒哈拉沙漠是932万平方公里,是可以容纳近25万个这样的太阳能公园,有学者称,要是真能把撒哈拉沙漠建成一个电厂,光是撒哈拉沙漠一天生产出的电量,就相当于每天生产80到130亿桶石油,而一年的发电量,就是全球用电量的100倍。

但电力的输送并不是一件简单的事,要想将电力输送到欧洲或者美国,成本太高。最关键的是,无法绕开撒哈拉的沙尘暴天气,沙尘会覆盖镜子或光伏面板,导致发电效率迅速降低。

而要把这些沙尘清干净,又需要大量的水和人工,这都是撒哈拉沙漠急缺的,所以想在撒哈拉建太阳能电厂的计划搁浅了。

甘肃酒泉风电基地

风能也是现在力推的清洁能源。目前全世界最大的风力发电厂是我国甘肃的酒泉风电基地,这是我国第一个千万级风力基地的启动项目,远超三峡水电站,而且在投入费用上,只有三峡水电站的三分之一,所以酒泉风电基地一度号称“陆上三峡”。

在2020年,它的装机容量就已经增加到2万兆瓦以上,放眼望去,数千座带有巨大叶片的风车在旋转,不仅把新能源辐射到西部地区,还远销中东部省份,并且出口到中亚等国家。

但是,风能发电的供应量也是不稳定的,有时候风力比较大,有时候比较小,每年不同的季节里,风力风速也都在变化,甚至可以说这一秒和下一秒的风速都是不一样的,这会造成风力发电提供的电力有时候富裕,有时候又不足。

而且这里的电能要进行远距离传输的话,就需要建设输变电站和远距离的特高压电路,这样一来成本就更高了,对其他地区的电力用户来说不划算。

韩国京畿道安山市始华湖潮汐能发电站

再来看看潮汐发电。这是一种利用海水的潮起潮落发电的方式,潮汐能蕴藏量极大、取之不尽,用之不竭,不需要开采和运输,是完全洁净无污染的可再生能源,发电原理和普通的水利发电相似,通常在有条件的海湾或者感潮口建筑堤坝、闸门和厂房。

目前世界上最大的潮汐能发电站是韩国的京畿道安山市始华湖潮汐能发电站,装机容量有254兆瓦,每年为韩国节省了1000亿的原油进口费。

据海洋学家计算,世界上潮汐能发电的资源量在10亿千瓦以上,也是一个天文数字,但和上面所说的可再生能源一样,存在难以运输,供电不稳定的情况。

根据2019年全球能源消费总量来看,石油、天然气、煤炭的消费占比达到了84.3%。虽然比例在下降,但可再生能源要追赶上来,也不是一朝一夕的事。

那么我们还能寄希望于哪里?

地球上的能量,无论是化石能源,还是风力、水力,最终的来源都是太阳,我们还是得依靠太阳的力量,研究出可控核聚变这种制造恒星的技术。否则在未来,人类可能还是被禁锢在地球上,以相互伤害的方式自生自灭。

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