化石燃料完整指南

化石燃料是全球消耗能源的主要来源，并且有望在未来几十年中继续成为世界不断增长的需求的主要能源。

在气候活动人士对化石燃料生产的强烈抗议中，以及投资者对化石燃料行业注定要失败的日益关注中，比以往任何时候都更重要的是了解化石燃料的基本原理以及世界如何每个人使用化石燃料。天。

本化石燃料完整指南将涵盖以下主题：

-什么是化石燃料？

-化石燃料是如何形成的？

-化石燃料的类型

-全球化石燃料储量

-化石燃料有什么用？

-化石燃料消耗

-化石燃料对环境的影响

什么是化石燃料？

化石燃料的定义

化石燃料需要花费数百万年的时间才能通过地壳的自然过程形成。化石燃料是由几百万年前沉入地球表面以下的死亡生物形成的一类材料。

化石燃料是一种有限的能源，这意味着一旦从地壳中提取出来，就可以了，它们是不可再生的。由于我们使用化石燃料的速度远远超过了其形成的速度，而且它们的形成历经数百万年，因此无法替代化石燃料。

化学上，化石燃料主要由碳和氢组成，再加上一些氧，氮，硫和少量其他元素。

所有化石燃料都可以燃烧以提供热量。反过来，这种热量可以直接在家用炉中使用，也可以间接为发电机产生蒸汽或为汽车或飞机的发动机提供动力。

所有化石燃料曾经都是有机物质，但是不同的地质条件（例如压力，温度，岩石和沉积物）导致形成了不同类型的化石燃料。

化石燃料的例子

石油，天然气和煤炭是世界上广泛用作能源的三种化石燃料。

石油和天然气形成资料来源：环评

化石燃料的类型

油

油通常是液体，主要由氢和碳组成，因此被称为烃。甚至在这一类化石燃料中，石油的种类也很多，因为亿万年前，在不同条件下在不同深度的地壳不同深度地壳的不同区域形成了各种油藏。

在多孔和可渗透岩石的孔隙中的储层中发现了常规油。

非常规石油（主要是页岩油）被保存在岩石中非常紧密的储层中，该储层中的孔隙很小或孔隙连接不良，阻止了石油轻易流过。这就是为什么在水力压裂或压裂之前很难开采非常规石油的原因，这引发了2000年代美国的页岩革命。

天然气

天然气是一种无色的气态化石燃料，主要由甲烷和乙烷（由氢和碳组成）组成，也称为碳氢化合物。天然气通常与原油结合出现。

天然气燃烧起来比石油和煤炭清洁得多，可以提供热量，从而提供能量。天然气的燃烧相对不含一氧化碳和氮氧化物，而二氧化硫的排放几乎不存在。天然气中的甲烷是从开采到最终消费的天然气价值链中环境关注的主要来源，但是由于其他有害物质的排放量较低，天然气被广泛认为是燃烧最清洁的化石燃料，并且具有开始取代煤炭作为能源，特别是在发达经济体的发电中。

煤炭

煤是一种主要由碳组成的岩石。地质过程，温度和高压有助于将死有机物分层形成。煤炭的主要类型有多种，具体取决于煤炭的形成地点和发展程度。所有煤炭类型都是主要由碳制成的矿物和岩石，但是它们的密度，干燥度，碳含量和热含量不同。

存在四种不同类型或等级的煤炭。这些是无烟煤，烟煤，次烟煤和褐煤。

无烟煤是煤炭的最高等级，通常被称为硬煤。无烟煤是坚硬的黑色光泽煤。它包含高百分比的固定碳和低百分比的挥发性物质。其干碳含量为86-92％。无烟煤具有所有煤炭中最高的热量，燃烧时会释放出大量能量。

烟煤被认为是中级煤。烟煤的碳含量在76％至86％之间，是最丰富的煤炭类型。它的发热量第二高，是美国发电中最常用的煤炭类型。

次烟煤是黑色的，不发光。它可以是硬的或软的，因为它是劣质褐煤和高质量烟煤之间的一种中间阶段。

褐煤也被称为褐煤，是具有最低碳含量和最低热含量的最低品位煤。

然后是泥炭，它柔软而易碎，不是真正的煤。泥炭实际上是煤层中的第一步。当泥炭在高压和高温下放置时，它会变成煤炭。

化石燃料储量

尽管开采和生产化石燃料已有两个多世纪的历史，但世界上仍有大量的石油，天然气和煤炭被埋藏在地下。

全球原油储备

根据《 BP 2019年世界能源统计评论》，截至2018年底，全球探明石油总储量（即在现有经济和运营条件下可以从已知油藏中回收的储量）达到1.730万亿桶。

截至2018年底，探明原油储量最大的国家是：

委内瑞拉拥有3033亿桶，占全球储量的17.5％沙特阿拉伯为2977亿桶，占全球储量的17.2％加拿大拥有1,678亿桶，占世界储量的9.7％伊朗拥有1556亿桶石油，占全球储量的9.0％伊拉克拥有1,472亿桶石油，占世界总储量的8.5％俄罗斯拥有1062亿桶科威特拥有1015亿桶阿拉伯联合酋长国（UAE）拥有978亿桶石油。美国拥有612亿桶。

根据英国石油公司的统计，全球71.8％的探明石油储量位于石油输出国组织（欧佩克）的成员国中。

根据欧佩克自己的估计，2018年，欧佩克在世界石油总储量中的份额为79.4％，其中大部分位于中东。

全球天然气储备

根据《 BP 2019年世界能源统计评论》，截至2018年底，世界天然气储量为6,952万亿立方英尺。

根据EIA，2018年天然气探明储量最大的国家是：

俄罗斯1,688万亿立方英尺伊朗1,191万亿立方英尺卡塔尔850万亿立方英尺美国438立方英尺沙特阿拉伯304万亿立方英尺265万立方英尺的土库曼斯坦215万亿立方英尺的阿拉伯联合酋长国中国208万亿立方英尺委内瑞拉203万亿立方英尺尼日利亚193万亿立方英尺

全球煤炭储量

在全球煤炭储量中，美国以2534.55亿短吨可采煤炭储量居世界首位。

根据EIA的数据，截至2017年12月31日，世界已探明可采煤炭总储量估计约为11140亿短吨（或约1.1万亿短吨），只有五个国家拥有世界已探明煤炭储量的75％ 。

2017年排名前五的国家及其在全球探明煤炭储量中的份额为：

-美国占全球煤炭储量的22％

-俄罗斯占15％

-澳大利亚占14％

-中国占13％

-印度占10％

EIA估计，截至2019年1月1日，六个州拥有美国已证明煤炭储量基础（DRB）的77％。这些是：

-蒙大拿州-25％

-伊利诺伊州-22％

-怀俄明州-12％

-西弗吉尼亚州-6％

-肯塔基州-6％

-宾夕法尼亚州-6％

什么是化石燃料

我们知道，没有化石燃料，现代生活是不可能的。石油，天然气和煤炭的总和继续占世界和美国能源消耗的最大部分。尽管最近在包括美国在内的许多国家，可再生能源在发电领域取得了长足进步，但化石燃料仍继续在全球发电中占主导地位。

化石燃料不仅用于燃烧以提供电力，而且还是炼钢，塑料和石化等许多行业的主要燃料。没有化​​石燃料（汽油，柴油，船用燃料和喷气燃料动力车辆，轮船和飞机等成品油），就不可能实现现代运输。

石油用途

原油首先被抽出地面，然后被送到炼油厂，在这里被分离成不同的碳氢化合物，这些碳氢化合物在不同的温度下沸腾。最轻的原油馏分用于制造塑料，药品，农药，化肥以及许多消费产品，例如塑料信用卡，橡胶靴，织物，合成皮革和洗涤剂。

然后是汽油，煤油和柴油。较重的原油用于制造家庭取暖油和工厂和船舶的燃料。

最重的馏分用于制造蜡和润滑剂，而桶的其余部分包括用于道路的沥青。

根据EIA，由于炼油厂的加工收益，每桶42加仑的美国原油在美国的炼油厂中可生产约45加仑的石油产品。体积的增加类似于爆米花爆裂时的情况。

天然气用途

天然气用于发电以及工业和商业取暖和烹饪。得益于现代的以天然气为燃料的燃烧系统，大约60％的天然气热量被用于发电。

在美国，大多数天然气用于取暖和发电，但是其他行业也在其工业过程中使用天然气。工业部门使用天然气作为过程加热的燃料，并用作生产化学药品，化肥和氢气的原料或原料。

美国约有一半的房屋使用天然气来加热建筑物和水，做饭和晾干衣服。在商业领域，天然气用于加热建筑物和水，运行制冷和冷却设备，烘干衣服并提供室外照明。

2018年，电力部门占美国天然气消费量的35％，工业部门占总消费量的34％，住宅部门占消费量的17％，商业部门占12％，运输部门占3天然气消耗百分比。

煤炭用途

根据用途，有两种类型的煤：

-动力煤，也称为动力煤，主要用于发电。

-炼焦煤，也称为冶金煤，主要用于钢铁生产。

煤炭主要用于发电，以及钢铁生产，水泥制造和液体燃料。成千上万种不同的产品以煤炭或煤炭的副产品为成分。这些包括肥皂，溶剂，染料，塑料以及人造丝和尼龙等纤维。煤也是金属硅中的一种成分，后者又用于生产硅酮和硅烷，而硅酮和硅烷又用于制造润滑剂，化妆品，洗发香波和牙膏。

在美国，煤炭主要用于发电行业。2018年，电力部门占美国煤炭消费的92.6％，工业部门占7.3％，而住宅和商业部门分别占美国煤炭消费总量的不到1％。

化石燃料在发电中的份额

在发电方面，根据《 BP 2019年世界能源统计评论》，煤炭在2018年占全球发电量的最大份额-达到38％，与20年前的份额相同。

天然气是全球电力行业中使用最广泛的第二大燃料，所占份额为23.2％，远高于20年前，而同期石油和核能的份额却大幅下降。

2018年，可再生能源在全球发电中的份额为9.3％。相比之下，20年前这一比例仅为1.3％。

在美国，2018年产生的电力中约有64％来自化石燃料，包括煤炭，天然气，石油和其他气体。

天然气在所有发电资源中所占比例最大，为35.2％，其次是煤炭，占27.5％。美国其他主要的发电来源是核能和可再生能源，包括水力发电，所占份额分别为19.4％和16.9％。

化石燃料对环境的影响

EIA数据显示，在美国，燃烧化石燃料产生的二氧化碳排放量约占美国人为温室气体排放总量的76％，约占美国人为二氧化碳排放总量的93％。

根据EPA数据，在各行业中，运输（28.9％），发电（27.5％）和工业（22.2％）是2017年美国温室气体排放的三大主要来源。

资源：环保局

化石燃料的燃烧被认为是全球范围内最大的二氧化碳排放源。二氧化碳是导致全球变暖的温室气体之一。甲烷是另一种温室气体，是天然气的关键成分。温室气体吸收从地球表面散发出来的热能，并将这些热量重新散发回地面，从而导致人为导致的全球变暖。

这就是为什么世界上许多国家已承诺根据《巴黎协定》努力遏制温室气体排放，以努力将本世纪的全球气温上升幅度保持在比工业化前水平高2摄氏度以下的水平。各国也正在出台政策，以增加可再生能源在发电中的份额，鼓励电动汽车（EV）的购买以及建筑物和车辆设计的效率。

尽管可能正在进行能源转型，但化石燃料仍然是人类生存不可替代的一部分。