电动汽车和“石油高峰”。 模型中的真相-3

在关于“页岩”的短期前景的文章发表之后,我想继续迈向未来:石油何时会停下来? 谈论如此遥远的未来,有必要转向系统过渡和创新传播是如何发生的。

创新速度


在电影《黑客帝国》中,有一章情节是Morpheus认为虚拟世界遵守自己的定律,而这些定律与现实世界的定律根本不同。 如今,它比以往任何时候都更加引人注目:在数字世界中,概念和产品在数年甚至数天之内蓬勃发展和消亡。 例如,“口袋妖怪Go”游戏的每日观众人数在两周内达到了Twitter的一半,Facebook在十年内达到了全球人口的10%,微软通过更改更新机制将数亿用户从Windows 7转移到Windows 10。 结果,造成了一种假象,即世界其他地方都快了-每天,地球上将充满电动汽车,太阳能电池板和比特币。

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但是,概念和对象在真实的物理世界中的传播与大量的资源消耗(能源,材料,财务)相关。 实质性价值不适合复制粘贴,与电子邮件不同,等待来自中国的包裹需要花费数周的时间。 私人汽车进入社会的速度非常慢-在工业生产开始仅65年后,每十分之一的地球人就获得了汽车。 手机用了20年的时间,按照现实世界的标准,这是一条超快速例外的规则-可能是因为每种设备的体积小,价格低,并且比固定电话具有杀手级优势。

既然我们在谈论能源和石油,就应该提到太阳能:在1982年,出现了一个容量为1兆瓦的太阳能发电厂,到2000年,所有电站的总发电量达到1吉瓦。 到2016年,太阳能已为大家所熟知,但消耗的能量却不成比例,占全球发电量的1.9吉瓦,占全球发电量的1.3%,占所有一次能源产量的0.5%。 举个例子:很少有人知道,但是曾经有一辆电动汽车占据了整个车队的30%,那是在1900年的美国。 下一个里程碑是1990年代,当时通用汽车,丰田等。 为美国市场生产了数千辆电动汽车,但这些项目被宣告失败。 特斯拉于2008年推出了首款电动汽车模型,2016年该公司的销量达8.4万辆。

切断本世纪初的电动汽车,我们可以说提前了几十年,而胜利的十年即将来临:2016年,生产了46.6万辆电动汽车(不包括混合动力汽车),而近亿辆装有内燃机(ICE)的汽车则相差200倍。 其次,与“快速”手机不同,电动汽车不具有杀手级功能-与传统汽车相比具有根本优势。 目前,情况恰恰相反。

道德:与虚拟世界相反,现实世界具有很大的惯性,创新已经在整个社会传播了数十年。 您不应该重复前几代人的错误,并且说几年后一切都会颠倒。 现实世界不会那样做,并遵守自己笨拙的定律。

石油消耗:30年稳定增长


在从石油工业和内燃机到电力和电动汽车的未来过渡中,有两个要点很重要。 这是“石油高峰”,即达到最高产量和最高需求,并且石油消耗量多次下降,这将意味着完成过渡。 石化及其他行业,航空,海运,货运等 需求不会减少很多,因此,在二十年的长期中,只有“石油高峰”在等待着我们。 此外,石油工业和石油储量的当前状况表明,“高峰”将不会与生产限制相关联,而是与消费量减少相关。

这是动态中的油耗模式:

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值得注意的是:非运输性石油消耗(图表中的灰色)已经基本停滞了30年,那里没有概述任何革命。 相反 ,廉价石油现在正在刺激这一领域。 但是随着乘用车领域的增长,存在电动汽车普及的风险,所有有关“石油高峰”的讨论都应顺理成章地减少。 运输行业的消费线性增长了30年,因此要想达到“高峰”,就必须扭转这种增长态势。 平均来说,每年为1.1-120万桶/天,在过去的几年中,由于价格低廉,石油需求的增长甚至加速了。

另一个令人惊讶的事实是:该图没有显示出内燃机效率提高的迹象,而这通常试图解释未来机油消耗量的下降。 原因很简单:机队的增长速度远快于效率,呈指数增长。 其次,汽车的年均里程也增加了。 该比率可以图形方式显示在图表上:

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一方面,车队增加了三倍,另一方面,每辆车的年度石油产品消费量略有减少

峰值油算术


您可以在上方看到乘用车的油耗在增长并且以每年0.5 MB / d的速度增长。 可以理解的是,2016年每年生产数以千万计的汽车,达到6,950万辆,但并不是所有的实际生产都能带来这种消耗的增长,因为部分机器无法使用,需要更换新机器。 同时,新车消耗的燃油更少,而两辆停运的汽车的消耗量相当于三辆新车的消耗量。 鉴于旧车的更换和更高的效率,生产可以分为以下几个部分:

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这些字段的总和为年产量。

因此,在6950万台机器的生产中,只有2550万台用于增加机油消耗。 为了阻止这种增长,它们需要被电动汽车的生产所取代。 电动汽车的年产量将导致该部门的石油消耗减少。

但是运输不仅是汽车。 全球客运和货运营业额随着经济增长而增长,因此航空,海运和货运中的消费持续增长。 飞机将长时间飞行煤油; 从理论上讲,海上运输可以转换为液化天然气,但没有进展,也没有计划 。 货车在电气化方面至少落后了十年,直到2030年才有时间显着影响。 因此,世界上还有其他部门将提供并确保石油消耗量的增长。 这三个部门的总消费增长每年约为0.65 MB / d,这意味着将需要额外的3,100万辆电动汽车来使其达到水平。 总计-5600万,当然,这些数字是任意的,但主要目的是了解情况,甚至是笼统的说法。

同时,车辆的数量呈指数增长,这意味着随着时间的流逝,“石油高峰”将需要越来越多的电动汽车。 其次,电动汽车最终也会退出车队,需要用新的汽车代替。 因此,“石油高峰”远离电动汽车:

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实现黄线生产将导致“石油峰值”

据立方抛物线说,虽然电动汽车的生产发展相对缓慢,但在可预见的将来,它将无法实现“石油高峰”所需的生产。 但是,如果将来有许多因素同时发生,那么增长可能会加速并达到指数级。 例如,将电动汽车和自动驾驶仪的概念结合起来可以大大降低城市出租车服务的成本。 否则,电池将取得突破,而电动汽车最终将在价格,续航里程等方面具有杀手级特征。 好吧,否则其他部门的石油消费将开始下降,这不能排除。

毫不奇怪,“石油高峰”需要如此高的电动汽车产量。 世界上带有内燃机的汽车的产量将很快超过一亿辆,而车队的数量将达到十亿分之一。 显然,数以百万计甚至数千万的电动汽车无法摆脱。

侧视图:IMF和彭博社


为了检查是否足够,您应该将结果与信誉良好的组织进行比较。 例如,国际货币基金组织(International Monetary Fund)最近试图估算长期的石油消耗量,将当前趋势与两个历史类比相提并论:从马力向汽车的过渡以及20世纪初的汽车生产动态。 在电动汽车的超乐观情景中,“石油高峰”发生在2027年左右,到2040年,石油需求将比当前需求减少三分之一。 但是,该情景假设电动汽车车队在10年内增长了200倍,这使得这种历史比喻不合适。 在更适当的情况下,石油将在2030年代达到“峰值”,到2040年,需求仅比当前水平低4%。

根据彭博社能源部门的数据,电动汽车对替代机油消耗的贡献也很小-​​考虑到2016年的插电式混合动力车,整个电动汽车车队(而不是单年生产)替代了0.017 MB / d的油耗。 相对于石油需求的年均增长(1.2 MB / d),甚至是所有石油消耗量的年均增长(96 MB / d),这是微不足道的数字。

同时,我会提到一篇有关“油与电动汽车”主题的文章,在该文章中我使用了不同的方法,但得出了类似的结果:在2030年代达到顶峰,公园拥有数亿辆电动汽车。

我应该把油留给我的孙子们吗?


精简上述内容后,最有可能在2030年代某个地方出现“石油高峰”。 如果您今天为自己生活,这真是太疯狂了,但是如果您考虑到国家和州的规模,那将非常接近。 减少石油需求将有可能在很大程度上免除旧油田,而无需勘探和开发新油田,这将降低生产成本,从而降低世界价格。

长期以来,石油生产和出口作为俄罗斯经济的基础一直受到批评,其借口是为子孙后代留下了宝贵的,不可再生的资源。 但是由于“石油高峰”和电动汽车,石油的价值将不超过几十年。 然后,已经不知道在遥远的北冰洋开采后将其出口是否完全有利可图,因为此时西伯利亚和东西伯利亚东部的廉价矿床将被大量用尽。 因此,将石油“留给以后”的策略是错误的-它需要立即提取,而这是有道理的。 接下来,投资一些有用的东西并获得积极的反馈。 最重要的是,我们无法保证没有石油和天然气的出口也会更好。在前苏联,您不必走很多路。 鉴于我们20年来拥有的廉价石油要多得多,所以急需这样做,而21世纪末的俄罗斯人可能不会将石油视为祖先的礼物。

有观点认为,石油是俄罗斯的诅咒,因此,该国无法发展更多的高科技产业,在这种假设的框架内,进一步努力增加产量和出口只会是有害的。 实际上,一个国家不会干扰另一个国家,而且在采矿业渗透到经济领域具有相似水平的足够发达国家的世界中,挪威,澳大利亚,加拿大也是如此。

可能希望将石油留给具有战略意义的子孙后代,例如航空业。 但是,在这种情况下,消耗量将很小,并且此时的旧存款将可以应付。 其次,石油可以我们拥有一百年历史的天然气煤中获得 。 第三,来自空气和水-从第一个吸收碳,从第二个氢吸收。 长期以来,人们一直在研究天然气和煤炭的加工方法,而从空气和水的加工方法至今,只能达到实验室实验水平和每桶石油数百美元的回报。

“石油高峰”将如何重塑世界是一个有争议的问题。 但是,即使消耗量减少,仍将需要大量石油。 其次,替换天然气同样困难,因此在这个漫长的碳氢化合物时代,追随能源竞争将花费很长时间。

以前有关该主题的出版物:

模型中的真相-1 :页岩油生产模型
模型中的真相-2 :具有大量可再生能源的电力系统的流量和电力积累建模

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN404927/


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