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【专题归纳】北溪天燃气管道被炸中的三大地理考点——温室气体、管道建设、欧洲能源安全

2024-04-08 发货现场

  从俄罗斯向欧洲输送天然气的北溪管道遭遇的不明原因泄漏事故仍在升级,瑞典海岸警卫队称发现了第四个泄漏点。

  丹麦能源署此前证实,26日丹麦附近水域的北溪-2管道发现一个泄漏点,之后北溪-1管道又发现两个泄漏点,分别位于丹麦和瑞典附近水域。

  瑞典海岸警卫队发言人对《瑞典日报》(Svenska Dagbladet)表示,瑞典海岸警卫队在“北溪-1”和“北溪-2”天然气管道检测到4处泄漏,而非此前报道的3处。四个泄漏点中有两个位于瑞典专属经济区,另外两个位于丹麦专属经济区。

  丹麦国防部9月27日发布的航拍照片显示的是一处“北溪”天然气管道泄漏点。新华社发(丹麦国防部供图)

  根据丹麦政府提供的官方预估数据,在最坏情况下,北溪管道泄漏可能会引起7.78亿立方米天然气逸出。这使得北溪管道泄漏有可能成为史上最大温室气体排放案例。

  斯坦福大学的气候科学家杰克逊和退休的化学海洋学家黑斯廷斯据此计算,这相当于约50万吨的甲烷气体被排入空中,将酿成有记录以来最大的温室效应。

  美国历史上已知的最大陆地甲烷排放案例——阿利索峡谷灾难中,当时的甲烷气体排放量在9-10万吨左右。

  在大气中任何能吸收和释放红外线辐射给地球保温,并使地球变暖的气体,统称为温室气体。

  除了我们熟知的二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)外,氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化合物(HCFs)、全氟碳化合物(PFCs)、六氟化硫(SF6)也是温室气体。

  作为天然气和沼气的主要成分,甲烷(CH4)是一种清洁能源,但它更是一种温室气体。甲烷(CH4)引起温室效应的能力是二氧化碳的23倍。随着时下人们生活水平的提高,畜牧业持续不断的发展壮大。因为牛、羊等反刍动物在消化时会产生大量甲烷(CH4),所以畜牧业是现今大气中甲烷(CH4)的最大贡献者之一。

  温室效应,又称“花房效应”,是大气保温效应的俗称。大气能使太阳短波辐射到达地面,但地表受热后向外放出的大量长波热辐射线却被大气吸收,这样就使地表与低层大气温度增高,因其作用类似于栽培农作物的温室,故名温室效应。

  太阳的短波辐射能够透过大气中的二氧化碳等温室气体,使地表增温;同时二氧化碳等温室气体又能吸收来自地面的长波辐射,减少地表热量的外散,使气温升高。

  北溪天然气管线号之前,德国等西欧国家从俄国进口天然气要通过欧洲陆地其它国家,包括东欧的白俄罗斯、乌克兰、波兰等国。

  这些陆地管道包括下图中经过波兰的“亚马尔-欧洲”和经过乌克兰的“兄弟”等陆地管道。

  德国等国为此要向波兰和乌克兰等东欧国家支付高额过境费用,并产生政治影响。

  因此,早在德国前总理施罗德任期内,德国和俄国就慢慢的开始研究合资开通直通两国的北溪天然气管道项目,避免天然气管道绕道东欧可能会产生的各种政治与经济问题。

  在过去十多年中,北溪1号管道在一般的情况下向德国和西欧国家每年提供约550亿立方米的天然气。

  2021年输气量高达592亿立方米,成为国际能源格局中重要的一环,也影响着俄国与德国等西欧国家关系以及国际能源领域动态。

  荷兰、法国、意大利、奥地利和捷克共和国等中西南欧国家都从北溪1号获得部分俄国天然气,与此同时,俄罗斯天然气也通过乌克兰等陆地的管道运送至各国。

  北溪2号的由来早在十年前,俄罗斯和欧洲几个国家联合做了一个项目,俄罗斯有廉价天然气,欧洲又需要进口天然气,于是决定修建一个新的输气管道,取名为北溪2号。由俄罗斯经过波罗的海的海底到德国的天然气管道,绕过乌克兰把天然气输送到德国,再通过德国干线管道,输送到欧洲国家。

  几个国家商量好了,就成立一个公司,总部设在瑞士,项目预算需要110亿美元。谁来投资的呢?俄罗斯的天然气公司出资了50%,剩下的50%资金是由德国、法国、荷兰、奥地利等国家企业一同出资。从评估到铺设完成,项目耗时超过十年,管道长度约为1230公里,一旦通气将为欧盟带来550亿立方米的天然气。

  北溪2号终于在2021年9月6号建成了,同年10月初开始试送气。却没取得使用执照,管道的认证权在德国人手中,可是德国始终没定音,(这里有美国不答应的原因)之所以叫做北溪2号,就是因为还有一个北溪1号,2011年投入到正常的使用中,所以叫做北溪2号。

  北溪2号的重要性天然气是俄罗斯的支柱产业之一,进口收入中的60%来自欧洲。欧盟国家每年消耗天然气总量约为5500亿立方米,其中俄罗斯供给达到40%左右。油气收入对于俄的重要性是不言自明:在政府预算中占比达到75%至80%。

  如果“北溪2号”开通,俄通过与另一支已在运营的“北溪1号”(这是2011年建的)天然气管道输送出的天然气能达到每年1100亿立方米。通过这两条管道,俄达到了向欧盟送气量的一半左右。

  从俄输送天然气到欧洲,是一个双赢之举。这对欧洲一样关键。去年冬天因缺电少气,欧洲在能源转型上感受到强烈阵痛。经历过漫长寒冷冬季后,它们的天然气储量被大量消耗。气候平均状态随时间的变化让可再次生产的能源的发电量进一步遭遇掣肘。欧洲经历了1961年以来风最少的夏季,而干旱则使得水力发电受阻。

  2022年7月,俄罗斯以年度维修管道为名,暂停通过波罗的海管道北溪1号向欧盟输送天然气10天,引发了西方国家的诸多矛盾和担忧。

  从俄罗斯经波罗的海底通向德国的油气管道北溪一号,怎么样影响世界能源格局和地缘政治?

  虽然原将发展俄国欧洲能源关系重要一环的北溪2号天然气管道工程因为俄乌战争无限期停止了,但目前仍是俄国、欧盟关键能源管道北溪1号随即引发新的国际矛盾。

  北溪1号天然气管道工程在俄国与西方能源博弈中的关键作用,以及由此引发的俄国与西方的矛盾和西方内部的矛盾。

  据报道透露,基于存储能力和节能措施,欧盟已对俄罗斯全面停气“做好了充分准备”。

  根据欧洲天然气基础设施的数据,截至9月2日,欧盟的天然气储气量已达到81.17%。

  这意味着,欧盟已完成此前既定目标,即天然气储气量在11月1日前至少达到总容量的80%。

  情况真的这样乐观吗?事实上,即使将储气罐填满,这个冬天,欧洲也未必就能高枕无忧。

  此前,多个方面数据显示,如果各国不能减少燃料使用,欧洲的天然气库存将在明年3月被消耗一空,即使是在整个冬季都有少量俄罗斯天然气持续供应,且并未出现异常寒冷天气的情况下。

  “北溪一号”管道短期内或重启无望,这对于天然气供应本就紧张的欧洲更是“雪上加霜”。

  “德国人开始囤积柴火了……”最近,一些国际媒体持续报道德国和欧洲深陷能源危机,提到的这一细节让不少熟悉德国情况的人们极为诧异。

  近期随着能源危机进一步恶化,电价、燃气价格飞涨,不少德国家庭开始囤积柴火,柴火和木屑的价格也随之上涨。

  为了防止恐慌性抢购,有销售商被迫推出“限购”措施——一次只能购买3箱柴火。

  天然气是欧洲最主要的化石能源,由于其热值高、污染少而备受青睐,欧盟能源消费结构中,天然气占24%。然而,欧盟天然气对外依赖度高达83%,除了荷兰、丹麦少数国家以外,其他几个国家的天然气大多数来源于进口。欧洲天然气进口集中度较高,使得能源体系更脆弱,2021年度欧盟从俄罗斯进口天然气占全部供应量的32%。

  长期以来,欧洲能源体现了“天然气为支柱、退煤退核、风光并进”的趋势。电力供应方面,欧洲较早推动电力清洁化,清洁能源在欧盟电力和热力生产中的地位愈发重要。化石能源在电力结构中的比重从2000年的50.8%下降至2020年的35.6%,核能占比也显而易见地下降,而可再次生产的能源占比则从16.4%上升至39%,其中水电相对平稳,而风力、光伏等新能源发电占比明显提高。水力、风力、光伏等清洁能源高度依赖天气状况,发电不稳定。

  俄罗斯对欧洲供应的天然气主要是依靠“北溪1号”管道。自6月欧盟公布新一轮对俄制裁措施以来,俄罗斯逐步暂停向欧洲“不友好国家”供应天然气,“北溪1号”管道供气量不断下降,从正常时期的40%降至20%,直至近期俄罗斯以设备维修为由无限期关闭管道。“北溪1号”断供风险发酵,首当其冲的就是西欧与北欧国家。尽管欧盟今年天然气补库存速度快于往年,但当前天然气储备或难以满足冬季激增的需求。若四季度局势还无法缓和,新增天然气来源不足,欧盟或面临无气可用的困境。

  德国莱茵河水位降至适航线以下,使得煤炭运输船载货量大幅度减少,造成了煤炭运输延误。煤电是德国最大的电力来源,部分煤电厂燃料不足,德国Uniper公司宣布削减煤电厂供电量。

  高温导致河流蒸发加剧,水库水位下降,欧洲水电发电量同比大幅度减少。素有“欧洲电池”之称的挪威,90%的电力依靠水电,今年上半年挪威水电发电量同比下滑超10%。意大利、西班牙上半年水电发电量同比萎缩40%、45%。

  核电大国法国用于冷却核反应堆的河流水位下降,水温升高导致冷却困难,核电站被迫减产。据法国电力集团EDF报告,法国国内目前核电反应堆产能利用率不到50%,远远低于历史同期水平。2022年8月核电发电量下滑至181亿千瓦时,当月同比-37.6%,1-8月累计核电发电量同比-20.2%,预计全年核电发电量将创近三十年新低。

  9月9日,欧盟各国能源部长召开紧急会议,提出包括对化石能源企业征收超额利润税、 对俄罗斯天然气设定价格上限等建议。9月14日,欧委会宣布紧急干预能源市场,提出设置电价上限、加税与补贴等措施。

  一是限制非天然气电价与补贴消费者结合,或引起供给收缩和需求增加。欧委员最新提出对非天然气电价设置上限,对“边际以下”的可再次生产的能源、核电以及煤电生产商设置180欧元的价格上限,超过上限的收入将由成员国政府征收并用于补贴能源消费者。虽然欧委员对低成本的可再次生产的能源限价,预计会增加高达1170亿欧元财政收入,但可再次生产的能源的发电收益受损,将限制未来新能源电力供应,并且补贴消费者,电力需求会增加,反而加剧电力短缺。二是直接限制天然气电价与补贴发电商相结合,可持续性不强。今年5月,西班牙获得欧盟批准对天然气发电商予以补贴,并设置天然气电价上限为40欧元/MWh。限价短期压制了西班牙的市场电价,电价涨幅远低于其他几个国家。但本质上依靠财政补贴维持低价,推广该政策要考虑财政可持续问题,尤其是天然气发电占比较高的意大利等国,补贴将进一步加剧财政困难。如果只针对俄罗斯天然气限价,只具有象征性意义,因为目前俄罗斯天然气供给已经大幅萎缩,限价实际作用有限。三是改革电价定价机制困难重重。欧盟还能够使用不同机组不同上网电价的模式,或者将天然气发电机组排除在报价体系之外,实现电价与气价脱钩。此举直接调控电价,效果最为直接,但涉及到欧盟各个成员国发电商利益平衡以及电力交易市场之间的协调,改革落地难度较大。

  欧委会提出,针对化石能源公司2022年利润中超出过去3年中等水准20%以上的部分征收33%的“团结税”,预计筹资250亿欧元资金,将重新分配用以减轻消费者负担、支持遭受能源冲击的企业。今年意大利、英国等多个欧洲国家已出台了不同范围不同税率的能源暴利税(windfall tax),有的针对化石燃料企业,有的针对电力企业。欧洲对传统能源征税“劫富济贫”,属于政治正确,容易拉拢选民支持。预计该法案将于9月30日的由欧盟成员国能源部长投票表决通过。但是,征税何时落地以及产生效果依然存疑。一是征税时效性不足,若德、法等主要成员国的征税立法进程较慢,则无法快速降低电力价格。二是征税后的分配方案很难保证公平,不确定性大,预计各个成员国或难以达成一致,难以缓解当前日益严峻的能源危机。三是征税可能会产生副作用,加税会抑制企业投资,引起煤炭、石油涨价。谭老师地理工作室综合整理

  欧盟电力结构中,工业用电占大头,其次是住宅与服务业用电。欧盟提出了“省气省电”目标,成员国自行减少高峰时段用电量,争取将总体用电量减少10%,天然气使用量减少15%。但是,冬季居民部门需求相对刚性,为实现需求削减目标,工业部门或将面临更多行业限产或停产。目前能源价格高企慢慢的开始抑制经济需求,继续压降电力需求会增加居民生活困难,加剧生产约束,加速欧洲经济滞胀与衰退。

  疫情之后,全球能源供给偏紧,欧佩克谨慎增产,而美国页岩油、气钻井产量仍未完全恢复,短期扩大能源供给的空间存在限制。一是欧盟自身天然气产量不足,荷兰、丹麦早已逐年降低北海天然气开采量,短期无法扩产。二是欧盟加大从美、澳等国进口LNG,市场之间的竞争抬高进口价格。今年上半年,欧盟进口美国LNG的占比从去年28%提升至50%,而进口俄罗斯LNG比重则小幅下降。三是欧盟多国重启传统能源发电,德国、奥地利启动多个煤炭火力发电厂,法国电力公司EDF则承诺将在2022年底之前重启多个核反应堆。

  材料1:中缅油气管道工程缅甸段第一标B段主线日打火开焊,并在缅甸曼德勒市举行了正式开工仪式。由于管道沿线地形、地貌、地质条件复杂,地质灾害严重,中缅油气管道是目前我国管道建设史上难度最大的工程之一。

  材料2:目前中国进口原油的80%是通过马六甲海峡运输的。马六甲海峡是世界上的敏感地带之一,目前控制在美国太平洋舰队手中;同时该海域海盗活动也比较猖獗,全球60%的海盗袭击都发生在这里。

  材料3:缅甸天然气储量位居世界第十,已确定的天然气储量为25 400亿立方米,已确知的原油储量为32亿桶。近年缅甸每年生产原油4 000多万桶和天然气80多亿立方米,出口天然气50多亿立方米。

  (4)我国已规划布局了西北、东北和海上三大油气战略通道,再建设中缅油气管道的意义何在?

  (1)地形复杂,多高山峡谷;处在地质活动带上,地质灾害多发;降水丰富且集中,洪涝灾害频发

  (2)将缅甸油气资源优势转化为经济优势;促进油气资源的开发,改善沿线地区的能源结构;带动缅甸沿线相关产业高质量发展,如钢铁、水泥、土建安装等行业;增加就业机会,增加经济收入。

  (3)缓解云南省的能源压力,促进云南省经济发展;优化云南省的能源消费结构;推动油气化工等产业的发展以及基础设施的建设;对云南省的环境保护起到一定作用(或减少大气污染)。

  (4)形成多元化进口渠道,最大限度地保障能源进口的稳定和安全。管道运输安全,且能缩短海上油气运输距离,降低了对马六甲海峡的依赖,能够大大减少运输风险。

  材料一:波罗的海是北欧重要航道,是沿岸国家之间以及通往北海和北大西洋的重要水域。因温度、深度、盐度等原因容易结冰,北部和东部海域每年都有一段不利航行的冰封期。下图是波罗的海及其附近区域示意图。

  材料二:“北溪”天然气管道是俄罗斯和欧盟部分国家合作修建的输气管道,每年可为欧洲输送数百亿立方米的天然气。

  材料三:2010年,我国某汽车公司收购了瑞典某著名汽车品牌。2013年该公司在哥德堡成立工程研发中心和造型设计中心。

  【答案】(1)纬度较高,温度较低﹔海域封闭,受外海影响较小﹔河流注入(或蒸发较小),海水盐度较低﹔;大陆架地区,水较浅﹔受大陆影响较大,冬季降温较快。

  (2)资源优势转为经济优势,促进经济发展﹔增加就业,提高收入﹔带动相关产业高质量发展﹔利于基础设施建设。

  (3)获取市场信息,利于产品本土化(拓展海外市场)﹔提升品牌影响力,提高经济效益﹔利用当地人才﹔利用当地较好的产业基础或产业协作或产业配套,发挥协同优势。

  【分析】本题以欧洲的相关材料为背景信息,考查海域结冰的影响因素、资源快去与调配工程的影响、工业区位因素等知识,要求考生准确获取与解读地理信息、调动与运用地理知识回答问题。

  (1)由图可知,甲海域相对乙海域纬度较高,温度较低,蒸发较小﹔乙海域更靠近外海,甲海域更加封闭,受外海影响较小﹔由图可知,甲海域附近有河流注入,起到稀释作用,海水盐度较低﹔;位于大陆架地区,水较浅,水量较小﹔海域面积较小,受大陆影响较大,冬季降温较快,气温更低。

  (2)“北溪”天然气管道是俄罗斯和欧盟部分国家合作修建的输气管道,每年可为欧洲输送数百亿立方米的天然气。该工程把俄罗斯的天然气资源输送到欧洲,可以把资源优势转为经济优势,促进经济发展﹔带动相关产业高质量发展,增加就业,提高收入﹔利于基础设施建设,促进城市化进程等。

  (3)由材料可知,2010年,我国某汽车公司收购了瑞典某著名汽车品牌。2013年该公司在哥德堡成立工程研发中心和造型设计中心。接近市场布局,可以及时获取市场信息,利于产品本土化,有利于拓展海外市场﹔有利于提升品牌影响力,提高经济效益﹔可以充分的利用当地人才﹔当地有利用当地较好的产业基础,进行产业协作或产业配套,发挥协同优势,取得规模效益。

  俄罗斯是欧盟重要的天然气供应国。2011年建成的“北溪1号”天然气管道项目,由俄罗斯经波罗的海海底通往德国,但近年来处于超负荷运转状态。“北溪2号”线号”线平行修建,建成后每年可以向欧盟提供550亿立方米的天然气。图为“北溪2号”天然气线路走向示意图。

  【答案】(1)便于施工、监管及后期维护;降低投资、维护成本;经过波罗的海中部,受四周的国家的制约小,可降低安全风险。

  (2)俄罗斯天然气产量高,但国内需求较少,有庞大的出口需求,且离欧盟较近;欧盟能源需求量大,缺口较大,且原有的天然气输送能力有限。

  (3)带动相关产业高质量发展,增加就业机会;有利于提高清洁能源比重,优化能源消费结构,改善大气质量;缓解欧盟能源短缺状况,促进社会经济发展;减少天然气运输风险,拓宽欧盟能源进口渠道,保障能源安全。

  【分析】本题以北溪2号天然气线路走向示意图为载体,考查资源跨区域调配的原因、影响及其线路选择,难度一般,重在考查学生的材料信息提取能力和知识的迁移运用能力。

  【详解】(1)北溪2号线号线修建的原因可以从自然原因和社会经济原因两方面考虑。读图可知,北溪2号线路长,穿越地形区多样,依托前期已经修好的北溪1号线,紧邻其并行修建,可以清楚工程面临的困难、问题,并且借鉴1号线的做法,从而大幅度的降低建设的难度、面临的风险,减少相关成本投入,提高安全性能等。

  (2)资源跨区域调配的问题大多从能源的供需矛盾入手做多元化的分析。因为世界(区域)能源供需的差异,俄罗斯与欧盟间的天然气交易需求旺盛,而原有的1号线由于输送能力有限,所以必须建设新的输气管线,以满足区域间天然气调配的需要。

  (3)资源跨区域调配的对调入地的积极影响主要从缓解能源紧张、优化能源结构、促进经济发展、改善大气质量等方面做阐述即可。北溪2号天然气管道建设使调入欧盟的天然气增加,能够带动相关产业高质量发展,增加就业机会;有利于提高清洁能源比重,优化能源消费结构,改善大气质量;缓解欧盟能源短缺状况,促进社会经济发展;减少天然气运输风险,拓宽欧盟能源进口渠道,保障能源安全。

  材料一:天然气运输以管道和海运为主,海运天然气需将燃气液化装罐,以保障运输安全。“北溪2号”是一条连接俄罗斯和德国的海底天然气管道,输送能力达550亿立方米/年。该管道由俄罗斯天然气公司与德国、法国、荷兰、奥地利等5国能源公司共同出资建设,2021年9月建设完工,10月正式通气。

  (3)简述俄罗斯输往德国的天然气选用管道运输而不选择海洋运输的主要原因。

  (1)乙海域海水盐度较低,更易结冰;深入陆地,受海陆热力性质差异影响,秋冬季节降温快;乙海域封闭,受北大西洋暖流影响小,水温较低。

  (2)地处盛行西风带,风浪较大;纬度较高,冬季昼短夜长,施工期短;冬季封冻期较长,水温低,施工困难;海底复杂的地质状况和海水的腐蚀性影响铺设和维护。

  (3)天然气需压缩成液态才能海运,技术方面的要求较高;压缩后的液态天然气,储运成本高;海洋运输相比管道运输,运量有限,运输成本比较高。(或:管道运输天然气,技术相对成熟;管道运输运量大,受自然条件影响小,连续性强,运输效率高;转运环节少,成本低。)

  (4)俄罗斯:摆脱西方经济制裁和封锁,拓宽欧洲市场;促进天然气资源开发,获得经济收益;带动相关产业高质量发展;增加就业。

  德国:缓解能源紧张局面;增加过境费,提高经济收入;改善生态环境;拓宽能源进口渠道,保障国家能源安全。