1743.人類能源演進(jìn)史

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縱觀歷史，人類能源利用經(jīng)歷了“火與柴草”、“煤炭與蒸汽機(jī)”、“石油與內(nèi)燃機(jī)”三大轉(zhuǎn)變。在能源利用不斷轉(zhuǎn)變的過程中，全球經(jīng)濟(jì)架構(gòu)也在不斷變化，從以農(nóng)業(yè)為主轉(zhuǎn)向了以工業(yè)為主。

不過能源轉(zhuǎn)型也讓人們意識到了，要避免氣候變化的災(zāi)難性影響就必須減少溫室氣體的排放。如今，第四個(gè)階段——“新能源與可持續(xù)發(fā)展”也正在發(fā)生與演變。

薪柴時(shí)期

在工業(yè)革命之前，人們利用木頭和曬干的糞肥來取暖和做飯，依靠人力來磨谷物，使用由馬或其他動物驅(qū)動的馬車進(jìn)行交通運(yùn)輸。

16世紀(jì)，隨著經(jīng)濟(jì)增長，家庭和工業(yè)消費(fèi)的增加推動了對木柴和木炭的需求。然而當(dāng)時(shí)，英國工業(yè)發(fā)展卻遇到了森林資源短缺的瓶頸。

1500-1630年期間，英國的木材價(jià)格猛漲7倍，木柴與木炭也因短缺而價(jià)格暴漲。因此，像英國這樣的工業(yè)化經(jīng)濟(jì)體需要一種新的、更便宜的能源。能源轉(zhuǎn)向煤炭，標(biāo)志著第一次重大能源轉(zhuǎn)型的開始。

煤炭時(shí)期

1860年，瓦特發(fā)明了改良的蒸汽機(jī)，從而大幅提升了人類的生產(chǎn)力水平。

1550年左右，煤炭在英國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比重開始超過5%；1619年左右，煤炭在英國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比重超過居主導(dǎo)地位的柴薪，完成了向煤炭系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型。轉(zhuǎn)型完成后，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展及工業(yè)革命的推進(jìn)，煤炭在英國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比重還在增加，1938年時(shí)達(dá)到歷史峰值（97.7%）。

隨著煤炭使用量和產(chǎn)量的增加，生產(chǎn)成本由于規(guī)模經(jīng)濟(jì)而下降。煤炭也以其高熱值、分布廣的優(yōu)點(diǎn)成為全球第一大能源，隨之帶動了鋼鐵、鐵路、軍事等工業(yè)的迅速發(fā)展，大大促進(jìn)了世界工業(yè)化進(jìn)程，煤炭時(shí)代所推動的世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展超過了以往數(shù)千年的時(shí)間。

石油和天然氣的崛起

1859年，愛德溫德雷克（Edwin L. Drake）在美國賓夕法尼亞州建造了第一口商業(yè)油井，但直到將近一個(gè)世紀(jì)后，石油才成為主要的能源來源。

19世紀(jì)末，人們發(fā)明了以汽油和柴油為燃料的內(nèi)燃機(jī)，福特成功制造出世界第一輛量產(chǎn)汽車。這一時(shí)期，石油以其更高熱值、更易運(yùn)輸?shù)忍攸c(diǎn)，于20世紀(jì)60年代取代了煤炭第一能源的地位，成為第三大主體能源。

此后，石油作為一種新興燃料不僅直接帶動了汽車、航空、航海、軍工業(yè)、重型機(jī)械、化工等工業(yè)的發(fā)展，甚至影響著全球的金融業(yè)，人類社會也被飛速推進(jìn)到現(xiàn)代文明時(shí)代。

然而，與此同時(shí)，化石燃料大量燃燒也引發(fā)了氣候變暖、兩極冰川融化、極端天氣突增等一系列全球性危機(jī)。

向可再生能源的過渡

可再生能源是正在進(jìn)行的能源轉(zhuǎn)型的核心。隨著各國加大減碳排放力度，太陽能和風(fēng)能發(fā)電能力正在全球范圍內(nèi)擴(kuò)大。

以下是過去20年可再生能源在全球能源結(jié)構(gòu)中所占份額的變化情況:

在2000年到2010年的十年間，可再生能源的份額只增長了1.1%。但是2010年到2020年之間，增長速度開始加快，可再生能源的份額保持在3.5%。

此外，當(dāng)前的能源轉(zhuǎn)型在規(guī)模和速度上都是前所未有的，全球氣候目標(biāo)要求到2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放。這本質(zhì)上意味著化石燃料將在30年內(nèi)完全消失，可再生能源將不可避免地迅速增加。

繼2020年創(chuàng)紀(jì)錄的一年之后，可再生能源產(chǎn)能增加有望在2021年創(chuàng)下年度紀(jì)錄。此外，全球能源轉(zhuǎn)型投資在2021年達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的7550億美元。

然而，歷史表明，僅僅增加能源資源不足以促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型。煤炭的發(fā)展需要礦山、運(yùn)河和鐵路；石油的發(fā)展伴隨油井、管道和煉油廠；電力的發(fā)展需要電機(jī)和電網(wǎng)。

事實(shí)上，能源革命的內(nèi)在邏輯，就是人類文明發(fā)展的需求驅(qū)動——原始社會能源主要滿足生存需求；封建社會人類生活品質(zhì)提高，初級工業(yè)生產(chǎn)使得對能源的需求量大幅提升；工業(yè)革命以來社會文明加快發(fā)展，人類對交通、信息和文化娛樂的需求大幅提升；現(xiàn)代工業(yè)對能源的需求量達(dá)到了前所未有的高度。

無論人類是否愿意，這場正在發(fā)生的能源更替都是大勢所趨，別無選擇。這場革命不僅技術(shù)挑戰(zhàn)很大，社會和經(jīng)濟(jì)成本也都是巨大的。