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德瑞克說碳金融》第三十九講:化石燃料將成為化石嗎?新時代浪潮下的舊能源!

我們身處在一個能源大轉型時代中。根據國際能源署(IEA)最新發布的《2021 年世界能源展望》,如果各國兌現其氣候承諾,對化石燃料的需求將在 2025 年達到頂峰。「如果」一切順利按照規劃,而且每個國家都兌現承諾的話。 可是,世界上充滿變數。二月以來打了大半年的俄烏戰爭,就打亂了很多國家的能源規劃。 那麼化石燃料(Fossil Fuels)究竟會不會真的走入歷史,變成「化石」(Fossil)?

大家好,我是德瑞克,我對氣候變遷議題下的碳金融有高度興趣,同時也抱著高度質疑。

化石燃料Fossil Fuels是恐龍變成的嗎?(圖片來源:https://pixabay.com/)

我們身處在一個能源大轉型時代中。

根據國際能源署(IEA)最新發布的《2021 年世界能源展望》,如果各國兌現其氣候承諾,對化石燃料的需求將在 2025 年達到頂峰。

「如果」一切順利按照規劃,而且每個國家都兌現承諾的話。

可是,世界上充滿變數。二月以來打了大半年的俄烏戰爭,就打亂了很多國家的能源規劃。那麼化石燃料(Fossil Fuels)究竟會不會真的走入歷史,變成「化石」(Fossil)?

IEA預測化石燃料將於2025年達到峰值。(資料來源:國際能源署IEA)

化石燃料(Fossil Fuel),指的是碳氫化合物或其衍生物,存在於地殼中,主要包括煤炭、石油和天然氣。目前全球能源總消耗的八成,都來自於這主要三種化石燃料資源。之所以稱為化石燃料,因為這是古代生物殘留物,經過地質過程之後的產物。不知道大家是否跟我一樣,小時候曾經覺得石油是遠古恐龍死掉變成的?

那麼,全球石油最豐富的中東波斯灣地區,遠古時期是恐龍的重要聚集地囉?事實上,考古學家並沒有在波斯灣產油區發現恐龍的足跡,而恐龍也不是形成石油的主要來源。

石油天選之地-中東十國。(資料來源:https://www.geoexpro.com/)

石油的來源

我們先理解,石油的生成是從非常久遠以前,主要來自於250億到3.6億年前的石炭紀與二疊紀時期,那時候恐龍甚至還沒出現。那個時候大氣中的氧氣非常充足,高達35% (現在大概是21%)。而豐富的氧氣有助於植物的密集生長,形成了眾多的生物沉積物材料。

石油與天然氣來自於海洋。小型浮游生物與藻類死亡之後沉沒在水底,一層又一層地沉積覆蓋之後,受到地底的高溫與壓力,逐漸轉換成液態的原油。若是溫度更高,則會繼續變成天然氣。

因為石油跟天然氣密度比較低,所以在地層中會往上跑,直到合適的地層環境困住,就會逐漸匯集在此處,形成今天的油田。

說到這裡,讓我們回來看看中東這個得天獨厚的地方,也許我們可以對石油的形成有更深的理解。這裡的中東包括十個國家,分別是伊朗(IRAN)、伊拉克(IRAQ)、敘利亞(SYRIA)、科威特(KUWAIT)、沙烏地阿拉伯(SAUDI ARABIA)、巴林(BAHRAIN)、卡達(QATAR)、阿拉伯聯合酋長國 (UAE)、阿曼(OMAN)、和葉門(YEMEN)。

以石油的蘊藏量來看,這十個國家真可以說是「天選之地」!總面積只佔地球陸地面積的 3.4%,但卻擁有全球 48% 的已知石油儲量和 38% 的天然氣儲量。是不是超級驚人的!原因就是剛好中東地區在合適的地點發生了合適的條件,滿足了豐富油氣需要的「生/儲/蓋/圈/運/保」六大地質條件。

中東地處低緯度氣候溫暖,使當時的有機生物活躍生長,而且當時的中東因為海平面高升,是處於大陸邊緣的海洋,而這樣的區域往往擁有豐富的沉積物。板塊運動形成的封閉盆地,形成了相對缺氧的環境可以讓有機質完整保留而不易被微生物分解。緩慢而溫和的板塊運動除了為石油生成提供了合適的壓力與溫度,也剛好為石油儲存創造了良好的「鯨背」空腔結構,能完整且大量的儲存油氣。

簡單說完了石油與天然氣的生成,我們回到問題本質:化石燃料(Fossil Fuels)究竟會不會真的走入歷史?
我們先來看看能源的世代交替。

兩百年來的能源結構轉變。(資料來源:http://www.oilsns.com)

在工業革命之前,人類燒木柴做飯取暖,利用馬匹或其他動物進行運輸,這段期間主要使用的是「傳統生物質」作為能源。但是隨著消費需求增加以及工業革命的蒸汽機發明,人們找到了「煤炭」作為廉價的新能源,這是第一次能源世代交替。

第一次能源世代交替。(資料來源:http://www.oilsns.com/)

在二次世界大戰之後,對於運輸的大量需求以及內燃機技術的成熟,帶來了大量的汽車銷售增長,也帶來了「石油」崛起的時代。另外隨著管道的鋪設逐漸普及,「天然氣」也開始成為家庭供暖、烹飪與熱水器的主要能源。這是第二次的能源世代交替。

而煤炭仍因為其成本低廉、容易保存與運輸等特性,還是發電上最主要的能量來源。

第二次能源世代交替。(資料來源:http://www.oilsns.com/)

現在,我們正面臨著第三次的能源世代交替。隨著各國加大減少碳排放的力度,「可再生能源」將會日益普及,取代化石燃料。

下圖是最近二十年的能源使用比例。雖然可再生能源比例向上了,但是化石燃料比例持平。

第三次能源世代交替。(資料來源:http://www.oilsns.com/)

從這三次能源結構轉變來看,每一次都需要幾十年到上百年的時間,來完成產業結構與使用習慣的轉換,因為轉型需要時間。而這一次我們才進行二十年,未來還有滿長的一段路要走;另外從能源總量上來看,隨著人類生活進步與繁榮,能源消耗會越來越多,這也反映從2000年到2020年雖然化石燃料比例維持在78%附近,但是因為整體變大了,實際上消耗的化石燃料總量持續增長。

(資料來源:財經M平方)

上圖是2000年到2024年(預估)的全球供給/需求。可以看到除了2020因為疫情打亂全人類生活節奏之外,從2000年到2020年,石油需求與供給同步成長了30%。

另外,石油滲透到你我的生活中,可遠遠不只能源方面。食衣住行,我們已經樣樣離不開石油。

先說吃的部分,肥料與農藥主要是由石油與天然氣合成:再說衣的部分,化學纖維占所有成衣材料的四分之三,而化學纖維有九成都是從石化產業中生產的;住,也就是日常生活的部分,離不開的各式各樣塑膠製品,就是從石化產業而來;行就不用說了,還有非常大量的汽油車與柴油車得加油才能上路。

據網路上統計,人的一生在「食」要用掉551公斤的石油,在「衣」要用掉290公斤的石油,在「住」要用掉3790公斤的石油,在「行」要用掉3838公斤的石油,也就是一個人平均一生要消耗掉8400公斤以上的石油,而這些還沒算上發電與供暖等能量的需求。

石化產業跟我們的生活這麼緊密結合,我們真的能減少石油的消耗嗎?

如何減少化石燃料的需求

今年俄烏戰爭引起了能源危機,因為俄羅斯原本是世界第三大石油生產國和第一大石油出口國。國際能源署(IEA)提出了「減少石油使用十點計畫」,希望能從消費端降低需求,短期內因應能源危機,長期也為了去碳化鋪平道路。

從能源使用類別來看,煤炭和天然氣的主要用途是發電,天然氣當中有四成是用來發電,而煤炭中有七成用來發電;而石油的主要用途是交通運輸,佔石油總量的65%。所以要減少石油消耗,最重要得從交通抓起,這從國際能源署的十點減少都是針對大眾運輸可見一斑。

國際能源署發布十點計畫減少石油使用。(資料來源:IEA)

但是,除了第十點更多採用電動車與高效車輛是新技術的演進之外,其餘都是寄望於消費行為的改變,使用更節約的方式出行。相較於過去兩次能源轉型,都是提倡更低廉的能源與更舒適便利的生活,也許這一次的能源轉型我們得開始適應節約。但是,由奢入儉難,習慣了舒適便利的生活,真的回得去從前嗎?

所以,化石燃料真的會成為「化石」嗎?我想用特斯拉(Tesla)執行長Elon Musk的不同時期的兩段話,來提供讀者們一些想法。

要注意Elon Musk是電動車的老闆,是一個商人,他的話僅代表了他對市場的理解以及有利於他的公司利益。

2015年Elon Musk在接受採訪時說:「燃燒化石燃料是迄今為止最愚蠢的實驗」(Burning Fossil Fuels Is the Dumbest Experiment in History, By Far)。

到了2022年,Elon卻說:「短期內沒有石油和天然氣,文明將崩潰」(Civilization Will Crumble Without Oil And Gas In Short Term)。

因此2022年,Elon Musk支持在短期內加大鑽探天然氣和石油的力度,增加產量,因為向綠色能源的過渡將需要數十年的時間,而這段時間裡仍非常需要化石燃料。

第三次能源轉型勢在必行,畢竟氣候變遷的苦果已經逐漸擺在眼前,我們能阻止的時間已經所剩不多,但是轉型牽動面向太大,每個人無時無刻不需要能源,產業的興起與建構產業鏈,消費習慣的改變等等,這些都需要時間。
而牽扯其中的不同國家與產業,都有著自己的如意算盤在打,我認為我們最終將為了低碳世界而做出第三次能源轉型,只是世界上的事情常常不會以直線方式進行,而是朝我們想像不到的方式前進。

美國20世紀最偉大的作家之一,「大亨小傳」的作者費茲傑羅曾經說過:「檢驗一流智力的標準,就是看你能不能在頭腦中同時存在兩種對立的想法,還能依舊保持運轉」。

下一講,我們將來看看能源裡的矛盾命題,德國經濟學家所提出的「綠色悖論」(Green Paradox)。

(圖片來源:https://pixabay.com/)

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