16.3: 化石燃料消耗

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Nov 1, 2022
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- 16.2：采矿、加工和发电
- 16.4：化石燃料的后果

Melissa Ha and Rachel Schleiger
Yuba College & Butte College via ASCCC Open Educational Resources Initiative

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美国乃至整个世界严重依赖化石燃料。 2019年，化石燃料占美国发电量的62.6％，其中煤炭占23.4％，天然气占38.4％（表 $\PageIndex{a}$ ）。请注意，石油（石油）主要用于运输，因此对发电的贡献仅为很小一部分。在总能源消耗方面，世界对原油的依赖程度仍然高于任何其他能源（33.1％），其次是煤炭（27％）和天然气（24.3％；图 $\PageIndex{a}$ ）。

**表 $\PageIndex{a}$ ：**2019年美国每种能源对发电的贡献
能量来源	对发电的贡献 (%)
化石燃料（总计）	62.6%
天然气	38.4%
煤炭	23.4%
石油（总计）	0.4%
其他气体	0.3%
核	19.6%
可再生能源（总计）	17.6%
水电	7.0%
风	7.1%
生物质（总量）	1.4%
太阳能（总计）	1.7%
地热	0.4%

表修改自美国能源信息管理局（公共领域）。

按来源划分的能耗图

按来源划分的全球能耗，以条形表示，每种能源的阴影颜色各不相同

图 $\PageIndex{a}$ ：上图显示了按来源划分的全球能耗，在 y 轴上显示了以太瓦时 (TWh) 为单位的能耗，在 X 轴上显示了以年为单位的时间 (1800-2017)。底部图表显示了2019年每种能源占全球能源消耗的百分比。随着时间的推移，大多数能源的全球消耗量有所增加。原油消耗量最高（2019年占全球能源消耗的33.1％），并在20世纪50年代迅速增长，超过了1960年代初的煤炭消耗。煤炭现在是第二大消耗能源（27％），但其全球消费量近年来有所下降。天然气是第三大消耗能源（24.3％），并且还在增加。煤炭和天然气的消费量分别在20世纪初和1970年超过了传统生物燃料。核能消耗最近有所下降，占2019年全球能耗的4.3％。与化石燃料（合计为84.3％）相比，总体可再生能源消耗（11.4％）较低，但近年来总体上有所增加。图片来自《我们的数据世界》（CC-BY）。

煤炭已被人类使用至少6000年，主要用作燃料来源。威尔士的煤炭资源经常被认为是英国（以及后来的美国）在工业革命中崛起的主要原因。煤电的起源可以追溯到20世纪初，当时由于煤炭丰富、能量密度高、成本低，它是蒸汽机的天然燃料。煤炭是最大的国产能源。截至2018年底，英国石油公司估计为7.349.03亿吨，其中近23.7％在美国。它是美国在国内控制的主要燃料资源。

已探明的石油储量（或天然气储量）是指使用当前方法（例如传统油井或水力压裂法）可以经济地开采的石油或天然气量。美国能源管理局估计，有足够的液体燃料可以持续到2050年（本预测中包括生物燃料）。 2016年，英国石油公司预计，石油和天然气的探明储量可以在未来50年内满足全球需求。此外，他们估计煤炭储量可以再持续115年。

科学家和决策者经常讨论世界何时达到石油产量峰值的问题，即石油产量达到最大然后下降的时刻。最初预测全球石油峰值将在2000年达到，但石油产量和消费量继续上升。但是，美国已经在1970年超过了石油产量峰值。

石油储备集中在世界几个地区，使得世界大部分地区依赖进口能源进行运输（图 $\PageIndex{b}$ ）。过去十年石油价格的上涨使得对进口能源进行运输的依赖既是经济问题，也是能源问题。 2019年，美国在石油进口上花费了3,049亿美元。自1970年我们自己的石油产量达到顶峰以来，美国越来越依赖外国石油。

世界地图，蓝色圆圈代表每个国家的石油储量规模

世界地图，蓝色圆圈代表每个国家的天然气储量规模 — 图 $\PageIndex{b}$ ：2017年和2020年按国家分列的全球石油（上）和天然气（底部）储量。每个国家/地区的蓝色圆圈按保护区的大小进行缩放。两种化石燃料在中东都很丰富。俄罗斯也有丰富的天然气供应。来自EIA（公共领域）的图片。

石油储备的主要持有者是石油输出国组织（欧佩克）。截至2018年，欧佩克共有15个成员国：阿尔及利亚、安哥拉、刚果、厄瓜多尔、赤道几内亚、加蓬、伊朗、伊拉克、科威特、利比亚、尼日利亚、卡塔尔、沙特阿拉伯、阿拉伯联合酋长国和委内瑞拉。欧佩克试图通过向除伊拉克之外的每个成员国分配产量配额来影响世界的石油供应量，目前没有为伊拉克设定配额。

这些配额的总体遵守情况好坏参半，因为实际生产决策由各个国家作出。所有这些国家都有国家石油公司，但也允许国际石油公司在其境内运营。他们可以限制这些石油公司的产量。因此，欧佩克国家对欧佩克和非欧佩克供应满足多少世界需求有很大的影响。

这种压力促使美国制定了减少对外国石油依赖的政策，例如开发更多的国内石油来源，并从加拿大、墨西哥、委内瑞拉和尼日利亚等非中东国家获得石油。但是，由于化石燃料储备可以创造就业机会并为投资者提供红利，因此一个拥有石油储备的国家危在旦夕。石油财富可以与该国居民共享，也可以由石油公司和独裁政权保留，例如在20世纪90年代之前的尼日利亚。

归因

由 Melissa Ha 从以下来源修改：

《环境生物学中的能源使用和不可再生能源的挑战和影响》作者：Matthew R. Fisher（获得 CC-BY 许可）
汉娜·里奇（2017）-“化石燃料”。在 OurWorldIndata.org 上在线发布。已于 2021 年 1 月 16 日访问。（根据 CC-BY 获得许可）