http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 12:41:17 來源:中國自動化學會專家谘詢工作委員會
全球的能源利用已經經曆了兩次大轉換,從燒秸稈到燒煤炭,從燒煤炭到燒石油、天然氣,現在是第三次能源大轉換,要從燒石油、天然氣到新能源、可再生能源的可持續的能源體係,這是人類曆史上最艱難的一次能源大轉換。
人類最早利用的能源是薪柴,大概經曆了萬餘年的時間。第一次能源大轉變是從薪柴轉向煤炭,如果從1709年用焦炭煉鐵開始,到1920年占世界商品能源結構的87%,前後經曆了200餘年。第二次能源大轉換從煤炭轉向石油、天然氣,如果從1858年在美國打出一口油井開始,到1959年石油、天然氣在世界商品能源構成的50%,首次超過煤炭而占第一位,前後經曆了100年。第三次能源大轉換從何算起?到什麼時候能夠像煤炭、石油、天然氣那樣,占世界商品能源的87%或50%呢?到現在還是個未知數。
從以往的兩次能源大轉換來看,可以看到能源大轉換的軌跡,同時也可以估計到第三次能源大轉換的艱巨性。
1、能源轉換過程相對緩慢。從上麵的分析可以看到第一次能源大轉換前後經曆了200餘年,第二次能源大轉換使石油、天然氣在商品能源中的比重達到50%,用了100年,看來第二次能源大轉換不可能像煤炭那樣達到87%的頂峰。第三次能源大轉換要用多少時間現在還很難定論。《能源百科全書》說:“世界能源結構轉變到可再生為主,將是一個漫長的過程。從現在起大約要經曆100多年的時間。”中國能源百科全書是1997年出版的,他的估計是要到21世紀末,即2100年可再生能源占世界商品能源結構的50%。當然我們希望轉換的快一些,可以減少二氧化碳等溫室氣體的排放,但它並不決定於我們的主觀願望。
2、nengyuandezhuanhuanshijishudezhuanhuan。conglishilaikan,meiyicinengyuandazhuanhuanshijishangshijishudezhuanhuan,doushicongyizhongnengyuanjishuzhuanhuanchenglingyizhongnengyuanjishu,meiyoujishudejinbu,meiyouxinjishudeshixian,jiubukenengchuxiannengyuandedazhuanhuan,zhengqijiheliantiejishucujinlemeitandekaifaheliyong,neiranji、燃氣輪機促進了石油、天tian然ran氣qi的de開kai發fa和he利li用yong。現xian在zai我wo們men的de一yi整zheng套tao能neng源yuan工gong業ye,包bao括kuo油you井jing,超chao級ji油you輪lun,輸shu油you管guan線xian,煤mei礦kuang,發fa電dian廠chang,輸shu電dian線xian,汽qi車che,火huo車che和he輪lun船chuan等deng等deng都dou是shi建jian立li在zai煤mei炭tan,石shi油you,天tian然ran氣qi基ji礎chu上shang的de,第di二er次ci能neng源yuan大da轉zhuan換huan不bu僅jin要yao重zhong建jian能neng源yuan工gong業ye,而er且qie要yao重zhong建jian一yi切qie用yong能neng設she施shi。所suo以yi從cong技ji術shu上shang講jiang第di三san次ci能neng源yuan大da轉zhuan換huan,無wu論lun從cong廣guang度du,深shen度du來lai講jiang都dou要yao比bi前qian兩liang次ci能neng源yuan大da轉zhuan換huan要yao艱jian巨ju得de多duo。我wo們men如ru果guo想xiang轉zhuan換huan的de快kuai一yi些xie,首shou先xian應ying當dang在zai技ji術shu進jin步bu上shang下xia功gong夫fu。科ke學xue技ji術shu是shi第di三san次ci能neng源yuan大da轉zhuan換huan的de最zui大da製zhi約yue因yin素su。
3、能(neng)源(yuan)轉(zhuan)換(huan)的(de)方(fang)向(xiang)明(ming)確(que)。前(qian)兩(liang)次(ci)能(neng)源(yuan)轉(zhuan)換(huan)的(de)方(fang)向(xiang)都(dou)是(shi)很(hen)明(ming)確(que)的(de),第(di)一(yi)次(ci)轉(zhuan)換(huan)類(lei)型(xing)是(shi)煤(mei)炭(tan),第(di)二(er)次(ci)轉(zhuan)換(huan)方(fang)向(xiang)是(shi)石(shi)油(you)和(he)天(tian)然(ran)氣(qi),而(er)第(di)三(san)次(ci)能(neng)源(yuan)大(da)轉(zhuan)換(huan)直(zhi)到(dao)現(xian)在(zai)前(qian)景(jing)仍(reng)然(ran)模(mo)糊(hu)。原(yuan)能(neng)源(yuan)部(bu)部(bu)長(chang)黃(huang)毅(yi)誠(cheng)在(zai)《能源百科全書》前言中說:科學家們預計,100年以後,核聚變發電,太陽能發電以及風能、海洋能、地熱能、生物質能等新能源和可再生能源登上消費舞台,將為人們提供充足的取之不竭的清潔能源。“weilaidaguimodetaiyangnengdianhuazhuyaojiangjianlizaishijieshangyangguangchongzudediquhetaikong,bingliyongtaiyangnengcongshuizhongzhiquqing,tongguoguandaohuodayoulunbaqingqihuoyetaiqingshusongdaoshijiegedi。”keshishizhijinri,kuaiduihejubianduidouhaizaiyanjiuguochengzhizhong,youdehezhuanjiabuxiangxinkuaiduihejubianduinengjingjidijiejuerenleidenengyuanwenti,jixiwangyutaiyangneng。danshitaiyangnengyouyugaodejingrendefeiyonghe20世紀70年代被破環了名聲,終於在20世紀90年nian代dai初chu蒸zheng蒸zheng日ri上shang的de太tai陽yang能neng熄xi火huo了le。誰shui能neng告gao訴su我wo們men第di三san次ci能neng源yuan大da轉zhuan換huan替ti代dai化hua石shi能neng源yuan的de究jiu竟jing是shi什shen麼me?是shi核he聚ju變bian,是shi太tai陽yang能neng,是shi氫qing能neng,是shi可ke燃ran冰bing還hai是shi多duo種zhong能neng源yuan共gong擔dan替ti代dai能neng源yuan的de責ze任ren。由you於yu方fang向xiang不bu明ming,人ren們men在zai尋xun找zhao替ti代dai能neng源yuan過guo程cheng中zhong是shi否fou會hui走zou更geng多duo的de彎wan路lu?造zao成cheng更geng為wei巨ju大da的de經jing濟ji損sun失shi。
4、能(neng)源(yuan)轉(zhuan)換(huan)替(ti)代(dai)能(neng)源(yuan)具(ju)體(ti)價(jia)格(ge)優(you)勢(shi)。在(zai)前(qian)兩(liang)次(ci)能(neng)源(yuan)大(da)轉(zhuan)換(huan)中(zhong)替(ti)代(dai)能(neng)源(yuan)不(bu)僅(jin)具(ju)有(you)技(ji)術(shu)的(de)優(you)勢(shi),而(er)且(qie)具(ju)有(you)價(jia)格(ge)優(you)勢(shi),轉(zhuan)兩(liang)次(ci)能(neng)源(yuan)轉(zhuan)換(huan)的(de)初(chu)期(qi),煤(mei)炭(tan),石(shi)油(you),天(tian)然(ran)氣(qi)的(de)價(jia)格(ge)都(dou)很(hen)低(di),都(dou)均(jun)具(ju)有(you)價(jia)格(ge)優(you)勢(shi)。但(dan)是(shi)對(dui)於(yu)第(di)三(san)次(ci)能(neng)源(yuan)大(da)轉(zhuan)換(huan)來(lai)說(shuo),新(xin)能(neng)源(yuan)和(he)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)除(chu)了(le)具(ju)有(you)減(jian)排(pai)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)的(de)優(you)勢(shi)外(wai),大(da)多(duo)數(shu)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)屬(shu)於(yu)間(jian)歇(xie)性(xing)能(neng)源(yuan),即(ji)使(shi)最(zui)近(jin)幾(ji)年(nian)化(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)價(jia)格(ge)暴(bao)漲(zhang)之(zhi)後(hou),可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)仍(reng)然(ran)不(bu)具(ju)備(bei)競(jing)爭(zheng)力(li)。難(nan)怪(guai)有(you)的(de)提(ti)出(chu)疑(yi)問(wen):為什麼人類曆經數十年而可再生能源開發成本如此昂貴?為什麼替代燃料在能源消費中隻占這麼小的比例? [page_break]
5、能源轉換世界各國有很大差距。全球前兩次能源轉換經濟合作組織國家(OECD)和能源轉型經濟國家(東歐和獨聯體)都基本完成了,像(OECD)國家不再使用傳統生物質能做飯和取暖,石油,天然氣在一次能源消費機構中的比例已達到64%(2005年數字,下均同),煤炭比重己下降到21.1%,其餘是核電和水電。隻有發展中國家有不少國家沒有完成兩次能源大轉變,中國是最突出的例子。據國家能源機構(IEA)統計,中國在2000年,傳統生物質能的消費量達到2.13億噸油當量,高於印度1.98億噸油當量和印度尼西亞0.47億噸油當量,居世界第一位,是沒有完成第一次能源大轉換的典型。中國沒有完成第二次能源大轉換,中國在2005年一次能源消費結構中石油,天然氣隻占23.8%,而煤炭的比例還占69.6%。在這種情況下,OECDhezhuanxingjingjiguojiazhixuyaojiejueeryanghuatandengyinqidewenshiqitiwenti,erduiyuzhongguolaishuo,yaojiejuechuantongshengwuzhinengliyongzhongyinqideshineiwuran,daliangranmeiyinqidediquxingeryanghuatan,qingyanghuawuyijikeliwudewuran,yijihuashiranliaoranshaoyinqidewenshiqitiwenti。
6、能(neng)源(yuan)轉(zhuan)換(huan)不(bu)是(shi)等(deng)到(dao)原(yuan)來(lai)的(de)能(neng)源(yuan)耗(hao)盡(jin)了(le)才(cai)轉(zhuan)換(huan)的(de)。前(qian)兩(liang)次(ci)能(neng)源(yuan)大(da)轉(zhuan)換(huan)都(dou)不(bu)是(shi)在(zai)原(yuan)來(lai)的(de)能(neng)源(yuan)耗(hao)盡(jin)了(le)才(cai)轉(zhuan)換(huan)的(de)。例(li)如(ru)用(yong)煤(mei)炭(tan)代(dai)替(ti)薪(xin)柴(chai),並(bing)不(bu)是(shi)薪(xin)柴(chai)消(xiao)耗(hao)完(wan)了(le)才(cai)轉(zhuan)換(huan)的(de),實(shi)際(ji)上(shang)薪(xin)柴(chai)是(shi)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan),是(shi)不(bu)可(ke)能(neng)耗(hao)盡(jin)的(de)。又(you)如(ru)石(shi)油(you)、天tian然ran氣qi替ti代dai煤mei炭tan,也ye不bu是shi等deng到dao煤mei炭tan耗hao盡jin了le才cai轉zhuan換huan的de,到dao現xian在zai煤mei炭tan還hai在zai大da量liang生sheng產chan和he使shi用yong,從cong目mu前qian探tan明ming的de化hua石shi能neng源yuan資zi源yuan量liang來lai看kan,煤mei炭tan的de使shi用yong年nian限xian還hai大da大da超chao過guo了le石shi油you和he天tian然ran氣qi,煤mei炭tan甚shen至zhi有you可ke能neng成cheng為wei第di三san次ci能neng源yuan大da轉zhuan換huan時shi候hou的de橋qiao梁liang。在zai20世紀80年代一次能源經濟學習班上,我曾問過國際能源專家,將來化石能源耗完了,人類將怎麼辦?專家說:化hua石shi能neng源yuan永yong遠yuan不bu會hui耗hao完wan,沒mei等deng化hua石shi能neng源yuan消xiao耗hao完wan畢bi,就jiu會hui被bei新xin的de能neng源yuan所suo替ti代dai。前qian兩liang次ci大da轉zhuan換huan做zuo到dao了le提ti前qian替ti換huan,隨sui著zhe新xin的de能neng源yuan技ji術shu的de出chu現xian,第di三san次ci能neng源yuan大da轉zhuan換huan也ye一yi定ding能neng在zai化hua石shi能neng源yuan消xiao耗hao完wan之zhi前qian實shi現xian替ti換huan。
全(quan)球(qiu)的(de)第(di)三(san)次(ci)能(neng)源(yuan)大(da)轉(zhuan)換(huan)必(bi)然(ran)會(hui)發(fa)生(sheng),但(dan)是(shi)第(di)三(san)次(ci)能(neng)源(yuan)大(da)轉(zhuan)換(huan)與(yu)前(qian)兩(liang)次(ci)能(neng)源(yuan)大(da)轉(zhuan)換(huan)有(you)許(xu)多(duo)不(bu)同(tong)的(de)特(te)點(dian),主(zhu)要(yao)是(shi)替(ti)代(dai)能(neng)源(yuan)的(de)技(ji)術(shu)還(hai)不(bu)成(cheng)熟(shu),用(yong)什(shen)麼(me)能(neng)源(yuan)替(ti)代(dai)的(de)方(fang)向(xiang)不(bu)明(ming),現(xian)在(zai)找(zhao)到(dao)的(de)替(ti)代(dai)能(neng)源(yuan)除(chu)了(le)水(shui)利(li)發(fa)電(dian)外(wai)還(hai)不(bu)僅(jin)具(ju)備(bei)價(jia)格(ge)優(you)勢(shi),在(zai)這(zhe)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia),硬(ying)要(yao)推(tui)進(jin)第(di)三(san)次(ci)能(neng)源(yuan)大(da)轉(zhuan)換(huan),是(shi)造(zao)成(cheng)能(neng)源(yuan)轉(zhuan)換(huan)艱(jian)難(nan)的(de)重(zhong)要(yao)原(yuan)因(yin),我(wo)們(men)應(ying)當(dang)從(cong)這(zhe)個(ge)艱(jian)難(nan)的(de)境(jing)遇(yu)中(zhong)解(jie)脫(tuo)出(chu)來(lai)。
1、能(neng)源(yuan)的(de)大(da)替(ti)換(huan)有(you)其(qi)自(zi)身(shen)的(de)發(fa)展(zhan)規(gui)律(lv),在(zai)替(ti)代(dai)能(neng)源(yuan)的(de)技(ji)術(shu)不(bu)成(cheng)熟(shu),替(ti)代(dai)能(neng)源(yuan)方(fang)向(xiang)不(bu)明(ming),替(ti)代(dai)能(neng)源(yuan)不(bu)具(ju)備(bei)價(jia)格(ge)優(you)勢(shi)時(shi)要(yao)提(ti)前(qian)替(ti)代(dai)時(shi)有(you)困(kun)難(nan)的(de),當(dang)前(qian)應(ying)加(jia)強(qiang)快(kuai)堆(dui)、聚變堆、可燃冰、氫能和風能、太陽能等可再生能源和新能源開發技術的研究。
2、nengyuandazhuanhuanyingshouxianzaifadaguojiazhongshishi,qianliangcinengyuandazhuanhuandoushouxianzaifadaguojiashishide,xuduofazhanzhongguojiadaoxianzaihaimeiyoushixianliangcinengyuandazhuanhuan。disancinengyuandazhuanhuan,yougaotanxiangditan、由低碳轉向無碳也應當首先在發達國家中實施,然後再逐步推廣到發展中國家。
3、發fa展zhan中zhong國guo家jia首shou先xian要yao做zuo好hao沒mei有you完wan成cheng兩liang次ci能neng源yuan大da轉zhuan換huan的de工gong作zuo。中zhong國guo沒mei有you完wan成cheng第di一yi次ci能neng源yuan大da轉zhuan換huan,全quan國guo還hai有you幾ji億yi農nong村cun人ren口kou利li用yong傳chuan統tong生sheng物wu質zhi能neng做zuo飯fan和he采cai暖nuan,在zai社she會hui主zhu義yi新xin農nong村cun建jian設she中zhong,應ying當dang完wan成cheng這zhe個ge轉zhuan換huan,看kan來lai這zhe個ge轉zhuan換huan不bu可ke能neng再zai用yong煤mei炭tan去qu替ti換huan傳chuan統tong生sheng物wu質zhi能neng,而er應ying當dang用yong沼zhao氣qi、秸稈氣、成型燃料去替換。中國完成第二次能源大轉換,從世界和中國的能源資源條件,以及不允許用石油、天tian然ran氣qi來lai替ti換huan煤mei炭tan,隻zhi能neng利li用yong潔jie淨jing煤mei和he碳tan捕bu捉zhuo技ji術shu來lai替ti代dai陳chen舊jiu的de煤mei炭tan利li用yong技ji術shu,在zai可ke能neng條tiao件jian下xia部bu分fen用yong核he能neng和he可ke再zai生sheng能neng源yuan來lai替ti代dai。中zhong國guo在zai補bu課ke中zhong,在zai解jie決jue室shi內nei汙wu染ran,地di區qu性xing汙wu染ran的de同tong時shi,在zai一yi定ding程cheng度du上shang也ye可ke以yi減jian少shao二er氧yang化hua碳tan等deng溫wen室shi氣qi體ti的de排pai放fang,為wei促cu進jin全quan球qiu可ke持chi續xu發fa展zhan做zuo出chu自zi己ji的de貢gong獻xian。
(來源:《能源思考》2008年2月刊)