石油峰值各主控因素关联性示意图
“石油峰值论不是危机论。石油峰值是指世界也可以是一个国家或是一个油田的原油产量达到顶峰并开始下降的时间和产量。这并不意味着全世界已经把石油用光了——只是石油供应不再增加,不能满足日益增长的需求。如果石油需求量没有停止增长或是下降,那么这种变化可能会通过更高的油价反映出来。”中国石油峰值研究会创始人之一、国家973项目首席科学家、中国石油大学(北京)副校长庞雄奇教授说:“我们的研究不仅仅是预测石油峰值何时到来,峰值是多少,更重要的是要提出延缓峰值到来及来临之后的应对措施,以促进人类社会与经济的可持续发展。”
10月27日“中国能源战略国际论坛”期间,中国石油峰值研究会在京成立。中国学者的石油峰值研究成果得到了全球同行的关注和认可。
“钟形曲线”与石油峰值
石油峰值问题源于上世纪50年代美国著名石油地质学家哈伯特发现的矿物资源“钟形曲线”规律。哈伯特认为,石油作为不可再生资源,任何地区的石油产量都会达到最高峰;达到峰值后该地区的石油产量将不可避免地开始下降。20世纪50年代,他成功预测美国本土48州的石油产量在1970年前后达到峰值。
爱尔兰地质学家科林·坎贝尔继承了哈伯特的理论,继续研究石油峰值,并成立了石油峰值研究会(AS鄄PO)。1998年,他发表了《廉价石油时代的终结》,在油价还十分低迷的时候得出廉价石油时代必将终结的结论。近来的高油价验证了其结论。
目前ASPO已经拥有20多个成员国,遍布欧洲,同时也扩展到北美、大洋洲等地区。ASPO已经召开了6次世界性的石油峰值问题研讨会,参加人数持续增长。最近的一次ASPO年会于2007年9月在爱尔兰举行,来自30多个国家的350多位研究人员参加了会议。中国学者庞雄奇、冯连勇等参加了ASPO第四、第五和第六届年会。
石油峰值研究在世界范围内的兴起,促使一些国家对该问题日渐重视。瑞典是全球第一个承认石油峰值并认真采取对策的政府。挪威将其上升到了国家决策层面。美国能源部委托专门委员会对“石油峰值论”展开研究,并依此制定长期能源战略;2005年,ASPO主席谢尔·阿列克列特应邀到白宫演讲。澳大利亚相当重视石油峰值研究,2005年11月成立的ASPO澳大利亚分会,目前已向澳能源会议提供了200多条有价值的建议;2007年2月澳上议院举办关于未来澳大利亚石油供应的会议,将石油峰值问题提上了议事日程。
“翁氏模型”与“生命旋回”
中国学者对石油峰值的研究始于20世纪80年代。我国著名地球物理学家、中科院院士翁文波做了大量开创性工作。翁文波在1984年出版的《预测学基础》专著中指出,任何事件都有“兴起——成长——鼎盛——衰亡”的自然过程;油气的发现也有类似规律。基于此,翁文波提出了著名的“泊松旋回”模型。这是我国建立的第一个油气田储量、产量中长期预测模型,通常称之为“翁氏模型”。它可以对某一油区、国家或组织全过程的产量进行预测。翁文波于1991年出版的英文版《预测学》,将“泊松旋回”更名为“生命旋回”。
继翁文波院士之后,一批学者继承并发展了翁氏模型。其中,尤其以陈元千教授为代表。1996年,陈元千在理论上完成对翁氏模型的推导,形成广义翁氏模型,并开发出线性试差法求解模型。国内一系列预测模型先后诞生,有威布尔模型、胡—陈—张模型、胡—陈模型、瑞利模型、广义I型数学模型和广义II型数学模型等。相关的一系列文章与文集相继面世。
2004年,中国石油大学教授庞雄奇、冯连勇等正式引入石油峰值理念,完成了预测模型的整理和分类,并开始研究“多循环、多因素”模型,拓展了石油峰值的研究领域,延伸了研究深度。他们积极开展国际交流,举办了一系列的学术研讨会,将中国学者的研究成果介绍给全世界。
庞雄奇说:“中国石油峰值研究正在从预测资源探明高峰期转向预测产量高峰期,从预测石油峰值向研究石油替代能源转变,从寻找替代能源向追求可持续发展转变。”
石油峰值与主控因素
自20世纪80年代以来,中国石油峰值研究进程可分别以1996年、2004年为界,划分为起步、发展和深化阶段。这期间中国有很多学者对中国石油峰值做过研究。不同学者由于考虑的因素和问题不同,得出的石油峰值到来时间、峰值大小等结论差异较大。
庞雄奇说:“通过对不同学者的研究成果进行统计分析可以看出,关于中国石油峰值研究的主流性认识正趋于一致。”
目前,中国学者在影响石油峰值的因素及其作用机理方面的研究已经取得了一些新进展。
庞雄奇说,我们研究发现,资源量大小、资源探明速率控制着资源探明高峰期的到来;而资源探明高峰期、储量产出速率控制着油气产量高峰期的到来。
“这些是通过科学模型、严谨计算得出的一些总的观点和认识。实际上,石油峰值是资源量大小、资源探明速率、储量产出速率等多个主控因素联合作用叠加的结果。”庞雄奇说,“如果地质理论有了新的突破,勘探有了重大发现,或者技术发生质的进步,结果就会变化。”
国家统计局数据显示,2006年中国境内生产原油近1.84亿吨、天然气585.5亿立方米。另据国土资源部油气资源战略研究中心预测,2010年左右,我国石油年产量将突破2亿吨;到2030年,我国天然气产量将达到2200亿立方米。