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zhengfukeyizaituidongnengyuanjiegoudeyouhuashangyousuozuowei,chengweinengyuangouchengyanhuadedonglizhiyi。zhezhongdonglizaiyoushiyoushidaixianghoushiyoushidaideyanhuazhongbiaoxiandebijiaomingxian。ernengyuanjiegouyouhuazebixuyikaokejidefazhan。

在(zai)能(neng)源(yuan)研(yan)究(jiu)中(zhong),不(bu)同(tong)類(lei)型(xing)能(neng)源(yuan)的(de)發(fa)展(zhan)曆(li)程(cheng)及(ji)其(qi)在(zai)能(neng)源(yuan)總(zong)體(ti)構(gou)成(cheng)中(zhong)的(de)比(bi)例(li)是(shi)很(hen)重(zhong)要(yao)的(de)問(wen)題(ti),具(ju)體(ti)研(yan)究(jiu)有(you)時(shi)還(hai)要(yao)區(qu)分(fen)能(neng)源(yuan)的(de)產(chan)量(liang)構(gou)成(cheng)和(he)消(xiao)費(fei)量(liang)構(gou)成(cheng),文(wen)中(zhong)的(de)構(gou)成(cheng)一(yi)般(ban)均(jun)指(zhi)其(qi)消(xiao)費(fei)構(gou)成(cheng)。

能源分類涉及多種劃分方案,劃分方式和術語運用往往有所差異。本文首先劃分傳統(基礎)能源和新能源兩類,前者包括化石能能源(煤炭、石油、天然氣)和核電、水電等一次電力。新能源包括在生產中規模利用的風能和太陽能(光伏),還有生物質能、地熱能。

在zai不bu同tong的de研yan究jiu領ling域yu,人ren們men按an不bu同tong的de角jiao度du將jiang社she會hui和he經jing濟ji發fa展zhan劃hua分fen為wei不bu同tong階jie段duan或huo時shi代dai。按an能neng源yuan構gou成cheng的de特te點dian,特te別bie是shi處chu於yu明ming顯xian優you勢shi和he主zhu導dao地di位wei的de能neng源yuan,可ke將jiang世shi界jie/國家的能源發展劃分為不同時代。

從薪柴時代到煤炭時代

學會用火,大大加速了人類的進化,其間生活、生產所用的能源幾乎全部來自生物質的木材、秸杆。對水能的利用(如水磨、水車)及其他能源的利用是罕見的,故能源學家無歧義地稱之為薪柴時代。

木柴燒製的木炭讓人們注意到煤炭,其單位體積/重量發出的熱量明顯高於薪柴。蒸汽機的發明之後,煤炭的使用量明顯上升,第一次工業革命爆發。20世shi紀ji初chu,煤mei炭tan超chao越yue薪xin柴chai,在zai能neng源yuan構gou成cheng中zhong占zhan絕jue對dui優you勢shi,能neng源yuan進jin入ru煤mei炭tan時shi代dai。如ru果guo說shuo長chang期qi農nong業ye文wen明ming的de積ji累lei帶dai來lai了le大da片pian森sen林lin的de毀hui滅mie和he相xiang應ying地di區qu的de荒huang漠mo化hua,那na麼me以yi煤mei炭tan作zuo燃ran燒shao和he動dong力li的de大da規gui模mo的de城cheng市shi群qun、大規模的工業和交通則帶來對大氣的嚴重汙染,環境問題凸顯了。

石油時代的到來

人們對地下礦產資源的采掘促進了對碳氫化合物(petroleum)的認識。由於便於運輸、利用,液態的原油(oil)、氣態的天然氣(gas)相繼得到規模應用。需要特別說明的是,petroleum一詞在國內外、術語和口語中常被賦予不同的含義。在我們的日常用語中,石油(petroleum)可以是原油、天然氣的合稱,但在強調是與氣態不同的產自地下的液態碳氫化合物、或與天然氣並用時,石油一詞就僅隻指原油(oil)。

以內燃機為標誌的“第二次工業革命”使人類社會進一步加速發展。石油以其超越煤炭的熱載量,配合內燃機走向世界。“二戰”後,中東石油新發現使世界石油產量快速增加成為可能,歐美發達國家開始進入石油時代。世界能源構成中煤炭與油氣(petroleum)由平分秋色(如20世紀60年代初期)發展到油氣占明顯優勢(如1970年油和氣在一次能源中占62.5%、明顯超過煤炭占比35.2%),從世界能源整體上看也開始進入石油時代。

我們可以從幾個代表性年度分析進入石油時代後的能源構成的變化。1950年的一次能源消費構成中,煤、油、氣、其他(包括水電、核電)依次為61.1%、27.0%、9.8%、2.1%,1973年石油的比例達到峰值時上列比例數依次為26.0%、50.4%、17.0%、6.6%,這期間煤減少了35.1%、油增加了23.4%、天然氣增加7.2%、其他增加4.5%。顯然,石油消費的快速增長致使煤消費量比例大幅度降低。

作為對比的是,2010年計入新能源的一次能源消費構成中,以上4項的比例數依次為29.5%、33.7%、23.7%、13.1%,2016年這個比例數依次為28.1%、33.3%、24.1%、14.5%,該期間煤炭占比減少了1.4%、油減少了0.4%、天然氣增加0.4%、其他增加1.4%。

上述全球的統計數據對比說明了幾個問題。

(1) 天然氣的發展明顯滯後於石油。從上世紀60年代後期以來才有加快之勢,1973年以來天然氣發展的速度超過了石油,但直到2016年他在能源構成中的地位仍然明顯低於石油,該年天然氣占比甚至仍低於煤炭。

(2)近年來,與煤炭、石油比例的降低相對應的是天然氣和其他能源比例的提高。這之中新能源(主要是光伏和風力發電)貢獻在2005年以來才有明顯增大,其占整個能源的比例由2010年1.3%提高到2016年的3.2%,而隻計作為商品的生物質燃料2016年僅占一次能源消費的0.04%。

(3)能源構成中各類的占比變化可有起伏。最明顯的是煤炭在總體下降的背景上2005至2015年間有回升。這也體現了發展的不平衡性,他主要是由發展中國家(主要是中國)能源消費量快速上升且以煤炭為主所造成。

(4)隨著時間的推移,煤炭、石油比例的降低並不意味著其數量的降低。煤炭消費的峰值到2014年才出現、直到現在石油消費量仍然整體呈增勢。

我們可以按油、氣地位的相對變化把石油(petroleum)時代再細分為兩個時期,他們各以原油、天然氣為主。以此,直到現在從全球角度上也仍然沒能進入“天然氣的時期”。

深入考察一下在能源構成優化方麵走在前麵的國家。2016年北美自貿區3國合計的石油、天然氣所占比例分別為37.5%、30.8%,同年歐洲和獨聯體國家合計石油、天然氣所占比例分別為37.5%、32.3%。以上述兩地區合計2016年石油、天然氣所占比例分別為34.1%、32.1%,油的比例仍大於氣。

縱觀全球,到2016年天然氣消費量超過石油的隻有俄羅斯、土庫曼、烏茲別克、白羅斯、烏克蘭、卡塔爾、阿聯酋、馬(ma)來(lai)西(xi)亞(ya)等(deng)國(guo),其(qi)中(zhong)除(chu)白(bai)俄(e)羅(luo)斯(si)和(he)烏(wu)克(ke)蘭(lan)是(shi)輸(shu)氣(qi)管(guan)線(xian)的(de)途(tu)經(jing)國(guo)外(wai),都(dou)是(shi)傳(chuan)統(tong)的(de)天(tian)然(ran)氣(qi)生(sheng)產(chan)和(he)出(chu)口(kou)國(guo)。因(yin)此(ci),隻(zhi)能(neng)說(shuo)少(shao)部(bu)分(fen)國(guo)家(jia)進(jin)入(ru)了(le)天(tian)然(ran)氣(qi)時(shi)期(qi)。我(wo)們(men)可(ke)以(yi)從(cong)消(xiao)費(fei)量(liang)和(he)占(zhan)一(yi)次(ci)能(neng)源(yuan)消(xiao)費(fei)的(de)比(bi)例(li)石(shi)油(you)趨(qu)降(jiang)、天然氣趨升來預測未來全球可能進入“天然氣的時期”,但直到2016年,數字表明不可能在短期內(如2025年前)使天然氣所占比例超過石油。按照2017年BP的預測,這個轉變點可能在2040年左右出現。某些人所說的近期是“天然氣黃金時代”,隻能理解為是天然氣大(加速)發展的時期。

從cong煤mei炭tan時shi代dai到dao石shi油you時shi代dai是shi化hua石shi能neng源yuan消xiao費fei成cheng數shu量liang級ji增zeng長chang的de時shi代dai,也ye是shi人ren類lei文wen明ming和he生sheng產chan力li快kuai速su發fa展zhan的de時shi代dai。但dan隨sui著zhe人ren類lei向xiang大da自zi然ran的de索suo取qu以yi加jia速su度du增zeng加jia,帶dai來lai日ri益yi加jia重zhong的de環huan境jing破po壞huai。除chu煤mei炭tan燃ran燒shao帶dai來lai的de肉rou眼yan可ke見jian顆ke粒li物wu(如PM10)之外,各種化石能源的累積還帶來可吸入顆粒物(如PM2.5)和二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物、甲烷……等一係列汙染物,他們的“光化學反應”產生的酸雨、霾、溫wen室shi效xiao應ying等deng對dui環huan境jing造zao成cheng更geng嚴yan重zhong的de破po壞huai。隨sui著zhe人ren類lei的de愈yu發fa追zhui求qiu健jian康kang,能neng源yuan發fa展zhan與yu環huan境jing友you好hao的de呼hu聲sheng越yue來lai越yue強qiang烈lie,環huan保bao與yu否fou成cheng為wei幾ji乎hu可ke與yu生sheng產chan力li發fa展zhan水shui平ping相xiang並bing列lie的de能neng源yuan構gou成cheng的de約yue束shu性xing條tiao件jian。

隨著科技的巨大進步、生產力迅速發展,人們開始預測:與經濟的持續發展,與計算機、雲數據、機器人普及性應用相對應,特別是為滿足環保要求,應該出現促使出現一個能源的新時代。現階段的新能源主要指風力、太陽能發電,在一些國家還包括地熱、生物質能、垃圾發電等。目前仍在實驗室研究、甚至基礎理論研究的更高效新能源將陸續進入商業性運營。縱觀21世(shi)紀(ji)後(hou)期(qi)的(de)能(neng)源(yuan)構(gou)成(cheng),可(ke)能(neng)仍(reng)以(yi)基(ji)礎(chu)能(neng)源(yuan)為(wei)主(zhu)體(ti),化(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)與(yu)非(fei)化(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)並(bing)舉(ju),多(duo)種(zhong)新(xin)能(neng)源(yuan)在(zai)發(fa)展(zhan)中(zhong)占(zhan)越(yue)來(lai)越(yue)大(da)的(de)份(fen)額(e)。對(dui)此(ci),能(neng)被(bei)普(pu)遍(bian)接(jie)受(shou)的(de)名(ming)稱(cheng)當(dang)屬(shu)“後石油時代”。

能源構成的演化特點

隨著人類對生活質量要求越來越高,特別是生產力的高度發展,也要求能源構成向不斷優化的方向發展,即要能源的生產(供應)和使用(消費)方式更高效、方便、環保。高效體現在單位體積/重(zhong)量(liang)能(neng)源(yuan)的(de)發(fa)熱(re)量(liang)上(shang),也(ye)體(ti)現(xian)在(zai)生(sheng)產(chan)和(he)使(shi)用(yong)所(suo)需(xu)的(de)成(cheng)本(ben)和(he)收(shou)益(yi)的(de)對(dui)比(bi)上(shang)。方(fang)便(bian)體(ti)現(xian)在(zai)易(yi)獲(huo)得(de),更(geng)突(tu)出(chu)體(ti)現(xian)在(zai)載(zai)能(neng)體(ti)的(de)運(yun)輸(shu)儲(chu)存(cun)上(shang),後(hou)者(zhe)對(dui)移(yi)動(dong)中(zhong)的(de)使(shi)用(yong)者(zhe)特(te)別(bie)重(zhong)要(yao)。能(neng)源(yuan)構(gou)成(cheng)優(you)化(hua)還(hai)體(ti)現(xian)在(zai)二(er)次(ci)能(neng)源(yuan)越(yue)來(lai)越(yue)廣(guang)泛(fan)深(shen)入(ru)的(de)應(ying)用(yong)上(shang)。目(mu)前(qian)已(yi)很(hen)少(shao)見(jian)到(dao)不(bu)經(jing)過(guo)加(jia)工(gong)轉(zhuan)化(hua)而(er)直(zhi)接(jie)應(ying)用(yong)的(de)一(yi)次(ci)能(neng)源(yuan)。大(da)量(liang)的(de)一(yi)次(ci)能(neng)源(yuan)被(bei)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)電(dian)力(li),相(xiang)當(dang)部(bu)分(fen)的(de)原(yuan)油(you)、天然氣被轉化成種類繁多的油品和化工產品,部分天然氣也被加工成能量密度更大、更方便運輸的液化氣(LNG)。

正是生產力的發展產生了促進能源構成變化的動力,而能源構成的優化又保障和促進了一次次工業革命帶來的生產和社會的大發展、人類文明的巨大進步。

筆者在此要強調的是,這種動力轉化到能源構成優化主要是通過市場經濟的規律、競爭優勝劣汰這雙“無形的手”來推動實現。這在資本主義生產方式的萌生,特別是高度發展的過程中表現的特別明顯。這就涉及到市場之外的“另一雙手”――政府政策的作用問題。政府的正確政策立足於對人類長遠和整體利益的認識、立足於社會生產和能源開發利用對與生態環境影響的科學判斷,可以做出高於具體的市場運作者、具ju體ti的de生sheng產chan和he消xiao費fei者zhe的de分fen析xi判pan斷duan。因yin此ci,政zheng府fu可ke以yi在zai推tui動dong能neng源yuan結jie構gou的de優you化hua上shang有you所suo作zuo為wei,成cheng為wei能neng源yuan構gou成cheng演yan化hua的de動dong力li之zhi一yi。這zhe種zhong動dong力li在zai由you石shi油you時shi代dai向xiang後hou石shi油you時shi代dai的de演yan化hua中zhong表biao現xian的de比bi較jiao明ming顯xian。

近年來中外的實踐也提供了不少新的借鑒,突出表現在以下兩方麵。

(1)政府的推動政策應盡可能少地用指標、計劃去幹預具體的能源運作、強(qiang)令(ling)以(yi)某(mou)種(zhong)能(neng)源(yuan)在(zai)某(mou)個(ge)時(shi)間(jian)去(qu)代(dai)替(ti)另(ling)一(yi)類(lei)能(neng)源(yuan),而(er)大(da)部(bu)分(fen)應(ying)在(zai)依(yi)法(fa)治(zhi)國(guo)的(de)約(yue)束(shu)下(xia)通(tong)過(guo)經(jing)濟(ji)政(zheng)策(ce)和(he)環(huan)保(bao)要(yao)求(qiu)下(xia)的(de)市(shi)場(chang)運(yun)作(zuo)來(lai)實(shi)現(xian)。以(yi)最(zui)常(chang)用(yong)的(de)補(bu)貼(tie)手(shou)段(duan)為(wei)例(li),應(ying)主(zhu)要(yao)支(zhi)持(chi)為(wei)發(fa)展(zhan)清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)而(er)進(jin)行(xing)的(de)科(ke)研(yan),對(dui)新(xin)能(neng)源(yuan)生(sheng)產(chan)也(ye)以(yi)幫(bang)助(zhu)他(ta)早(zao)日(ri)獲(huo)得(de)市(shi)場(chang)競(jing)爭(zheng)力(li)為(wei)目(mu)的(de)。否(fou)則(ze)拔(ba)苗(miao)助(zhu)長(chang)、越俎代庖、事倍功半、欲速而不達。

(2)政府政策是否符合實際有一個認識過程,要在實踐中逐步摸索修正完善,不能“一錘定天下”,更不能對複雜事物“一刀切”。

能源構成演化具有不平衡性。非化石能源占比大於或近等於世界均值(14.9%)的國家幾乎全為北美和歐洲的經濟發達國家,尤以北歐的挪威、瑞典、芬蘭、丹麥和德國最為典型,其非化石能源主要為風電。挪威、瑞典、法國的核電、水電等一次電力占全部能源的40%以上。換言之,這6國的基礎(傳統)能源都占絕對優勢,可再生(新)能源皆<12%,其中基礎能源資源極豐富且近年來經濟發展陷於困境的俄羅斯僅為<0.1%。

煤炭仍占重要地位的國家主要分布於亞太地區,其總體所占比例為49.4%,明顯高於世界均值28.1%。這主要是因為中國(大陸、下同)、印度、日本、韓國、印尼等5個煤炭消費大國的拉動,他們的煤炭所占比例依次為61.8%、56.9%、26.9%、28.5%、35.7%。中國和印度的煤炭消費量分別占世界的50.6%和11.0%,對世界能源消費比例的影響甚大。

能源結構優化則必須依靠科技的發展。一個個新理論、新(xin)能(neng)源(yuan)的(de)提(ti)出(chu),一(yi)件(jian)件(jian)新(xin)技(ji)術(shu)的(de)積(ji)累(lei),經(jing)過(guo)艱(jian)苦(ku)的(de)探(tan)索(suo)逐(zhu)漸(jian)走(zou)向(xiang)成(cheng)熟(shu)完(wan)善(shan),才(cai)可(ke)能(neng)從(cong)實(shi)驗(yan)室(shi)經(jing)過(guo)多(duo)次(ci)逐(zhu)漸(jian)放(fang)大(da)規(gui)模(mo)的(de)中(zhong)間(jian)性(xing)試(shi)驗(yan)而(er)走(zou)向(xiang)工(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)和(he)能(neng)源(yuan)市(shi)場(chang)。成(cheng)熟(shu)市(shi)場(chang)平(ping)等(deng)接(jie)受(shou)各(ge)種(zhong)創(chuang)新(xin)、探索,允許他們試錯、比較,因而能在保證發展中優勝汰劣。

新能源新技術不斷發展完善的過程在時間上是不均速的,空間上是不平衡的。既然能源構成的優化、能neng源yuan時shi代dai的de更geng替ti目mu的de是shi推tui動dong經jing濟ji發fa展zhan增zeng進jin人ren民min福fu祉zhi,那na麼me就jiu要yao尊zun重zhong其qi通tong過guo市shi場chang優you勝sheng汰tai劣lie且qie漸jian變bian完wan成cheng的de客ke觀guan規gui律lv,力li求qiu減jian少shao過guo大da震zhen蕩dang引yin起qi的de副fu作zuo用yong,強qiang調tiao穩wen健jian發fa展zhan、穩中求進。這就可以理解在經曆過嚴重氣荒之後,國家發改委主任何立峰在十三屆人大記者招待會上所說的要求“能源結構性改革在潛移黙化、波瀾不驚中實現華麗轉身”的含義。

總體上看新能源在初期由於基數小,其增長量並不很大而年增速可很大,而在中後期其年增率必會大幅降低;在一個或一批新能源趨於成熟時也會首先在基礎良好的先進地區、領域快速發展。優化的快速發展期會使人感到能源構成在較短期內變化迅速,大家習慣說是“革命”。