大凡從盤古王開天地以來直到英國工業(yè)革命之前，人類利用能源稱之為“柴薪時(shí)代”，簡單點(diǎn)說，就是說燒柴獲得熱量。燃燒柴薪排放的二氧化碳不斷被植物吸收又轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)，不會增加大氣的二氧化碳含量，所以柴薪時(shí)代即為用現(xiàn)代時(shí)髦語言稱為“碳中和時(shí)代”。
隨著人類經(jīng)濟(jì)發(fā)展，全球局勢大變。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。到18世紀(jì)中葉，英國工業(yè)革命發(fā)展使用熱值高的煤，大氣層中的溫室氣體開始不斷累積增加。（撰文：龐名立）
柴薪時(shí)代逐步朝向煤炭時(shí)代轉(zhuǎn)化。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%)。
隨著煤炭消費(fèi)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。
1859年，埃德溫·勞倫丁·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。
由于人類大量使用化石燃料釋放溫室氣體造成大氣暖化。人類必然要求降低二氧化碳的排放?？稍偕茉词钦谶M(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。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。
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。
當(dāng)今能源消費(fèi)仍然以化石燃料為主。此表來自BP 2019～2021年報(bào)告的數(shù)據(jù)匯總而成，很明顯地看出，中國化石燃料的可采儲量遠(yuǎn)低于美國，因此支撐中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的原煤、原油和天然氣均需大量進(jìn)口。
中美兩國化石燃料可采儲量的比較
就拿中國居世界之首的燃煤發(fā)電來說，我們總是認(rèn)為中國 “富煤”，其實(shí)仍然貧煤。
請參見：
原煤國際貿(mào)易報(bào)告： http://reservecode.com/zx/zxbg/20220117/128489.html
中國原煤還可以開采37年：http://reservecode.com/zx/hyfx/20210118/45348.html
有人認(rèn)為，中國頁巖氣遠(yuǎn)比美國豐富。的確，中國頁巖氣技術(shù)可采儲量遠(yuǎn)超美國，要注意“頁巖氣技術(shù)可采儲量”是畫的一張餅，能不能吃這張餅要看“可采儲量”。這是能源的基本常識?？蓞⒁姡?/p>
當(dāng)頁巖氣進(jìn)入能源市場 http://www.scecea.org.cn/show-98-110853-1.html
化石燃料的衍生物很多，如煤制油、煤制氣、甲醇、再生天然氣、電轉(zhuǎn)氣 (Power to gas，簡寫P2G)、液化天然氣和氫能等等。能源市場有個(gè)極為簡單的規(guī)矩：無論哪種能源品種要進(jìn)入市場營銷，其價(jià)格必須被用戶接受;否則吹得再兇都沒有用。
我們現(xiàn)在處于能源轉(zhuǎn)型的時(shí)代。能源轉(zhuǎn)型是用低碳能源替代化石燃料的持續(xù)過程。能源轉(zhuǎn)型是能源系統(tǒng)在供應(yīng)和消費(fèi)方面的重大結(jié)構(gòu)變化。工業(yè)革命是由從(柴薪時(shí)代)生物質(zhì)能源到(煤炭時(shí)代)煤炭、(石油時(shí)代)石油和天然氣的能源轉(zhuǎn)型推動的。向零碳能源過渡需要一場新的革命。
本報(bào)告的數(shù)據(jù)來自IRENA 2022年報(bào)告，由于中國和美國是世界上最大的經(jīng)濟(jì)體，跟世界各國一樣都在追求“Net zero by 2050”。 本文匯總兩大經(jīng)濟(jì)體在再生能源方面的進(jìn)展，單位使用的是裝機(jī)容量，以MW表示。
2012～2021年中美兩國再生能源裝機(jī)容量(單位：MW)
再生能源發(fā)電在世界各國發(fā)電量的地位參見：
2021年世界各國電力生產(chǎn)、消費(fèi)及結(jié)構(gòu)報(bào)告：http://reservecode.com/zx/zxbg/20210719/89067.html
由于每年IRENA都有再生能源報(bào)告，這里只選2021年的數(shù)據(jù)。
2021年中美兩國再生能源裝機(jī)容量(單位：MW)
從表中可以看出：
1、全球再生能源聯(lián)網(wǎng)的裝機(jī)容量為3 063 926MW，離網(wǎng)的裝機(jī)容量為11 225MW，僅為聯(lián)網(wǎng)的裝機(jī)容量的0.4%。
2、美國再生能源聯(lián)網(wǎng)的裝機(jī)容量為325 391MW，而中國為1 020 234MW，是美國的3倍。
3、中國再生能源聯(lián)網(wǎng)的裝機(jī)容量為1 020 234MW，而離網(wǎng)的為906MW，而美國全部聯(lián)網(wǎng)。
4、全球電力發(fā)電順序?yàn)槿济喊l(fā)電、燃?xì)獍l(fā)電和水力發(fā)電，中國電力發(fā)電順序?yàn)槿济喊l(fā)電和水力發(fā)電。可見水力發(fā)電占再生能源的主導(dǎo)地位。
5、目前再生能源以水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電為主力，中國均高于美國。
6、目前生物氣和地?zé)崮艿难b機(jī)容量，中國遠(yuǎn)低于美國?？蓞⒁姡?/p>
2020年全球地?zé)岚l(fā)電報(bào)告：http://mm.chinapower.com.cn/zx/zxbg/20210112/43993.html
7、海洋能是全球能源開發(fā)的軟肋，但是西歐國家有所進(jìn)展，只能說是實(shí)驗(yàn)性的，均未大規(guī)模生產(chǎn)。
評論